Para cada punto del espacio-tiempo, la ecuación de campo de Einstein describe cómo el espacio-tiempo se curva por la materia y tiene la forma de una igualdad local entre un tensor de curvatura para el punto y un tensor que describe la distribución de materia alrededor del punt0.

Los postulados insertos en la Relatividad Especial… Llevaron al mundo de la Física hasta el asombro

La relatividad especial fue una teoría revolucionaria para su época, con la que el tiempo absoluto de Newton quedó relegado y conceptos como la invariabilidad en la velocidad de la luz, la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la equivalencia entre masa y energía fueron introducidos.

 

Einstein hizo más que cualquier otro científico por crear la imagen moderna de las leyes de la Naturaleza. Desempeñó un papel principal en la creación de la perspectiva correcta sobre el carácter atómico y cuántico del mundo material a pequeña escala, demostró que la velocidad de la luz introducía una Relatividad en la visión del espacio de cada observador, y encontró por sí solo la Teoría de la Gravedad que sustituyó la imagen clásica creada por Isaac Newton más de dos siglos antes que él. Su famosa fórmula de E = mc² es una fórmula milagrosa, es lo que los físicos definen como la auténtica belleza. Decir mucho con pocos signos y, desde luego, nunca ningún físico dijo tanto con tan poco. En esa reducida expresión de E = mc², está contenido uno de los mensajes de mayor calado del Universo: masa y energía, son la misma cosa.

Einstein siempre estuvo fascinado por el hecho de que algunas cosas deben parecer siempre iguales, independientemente de cómo se mueva el que las ve, como la luz en el vacío, c.

Él nos dijo el límite con que podríamos recibir información en el universo, la velocidad de c. También que, si viajamos a velocidades cercanas a la de la luz en el vacío… ¡Ocurren cosas extrañas!

Él reveló todo el alcance de lo que Stoney y Planck simplemente habían supuesto: que la velocidad de la luz era una constante sobrehumana fundamental de la Naturaleza. También sabía el maestro que, en el proceso de nuevas teorías, la búsqueda de la teoría final que incluyera a otras fuerzas de la naturaleza distintas de la gravedad, daría lugar a teorías nuevas y cada vez mejores que irían sustituyendo a las antiguas teorías. De hecho, él mismo la buscó durante los 30 últimos años de su vida pero, desgraciadamente, sin éxito. Ahora se ha llegado a la teoría de supercuerdas que sólo funciona en 10 y 26 dimensiones y es la teoría más prometedora para ser la candidata a esa teoría final de la que hablan los físicos.

El físico espera que las constantes de la naturaleza respondan en términos de números puros que pueda ser calculado con tanta precisión como uno quiera. En ese sentido se lo expresó Einstein a su amiga Ilse Rosenthal-Schneider, interesada en la ciencia y muy amiga de Planck y Einstein en la juventud.

“La constante de Boltzmann (k o k_B) es la constante física que relaciona temperatura absoluta y energía.¹​ Se llama así en honor del físico austriaco Ludwig Boltzmann, quien hizo importantes contribuciones a la teoría de la mecánica estadística, en cuyas ecuaciones fundamentales esta constante desempeña un papel central. Su valor es un número fijo sin incertidumbre (26° CGPM de noviembre de 2018, en vigor desde el 20 de mayo de 2019):

Lo que Einstein explicó a su amiga por cartas es que existen algunas constantes aparentes que son debidas a nuestro hábito de medir las cosas en unidades particulares. La constante de Boltzmann es de este tipo. Es sólo un factor de conversión entre unidades de energía y temperatura, parecido a los factores de conversión entre las escalas de temperatura Fahrenheit y centígrada. Las verdaderas constantes tienen que ser números puros y no cantidades con “dimensiones”, como una velocidad, una masa o una longitud.  Las cantidades con dimensiones siempre cambian sus valores numéricos si cambiamos las unidades en las que se expresan.

Mide unos 10¯³⁵ metros, eso es 0.000000000000000000000000000000000016 metros o alrededor de una billonésima de una billonésima de una billonésima de un metro. Ahora, un fotón viajando a la velocidad de la luz tardaría unos 10¯⁴³ segundos en recorrer esa distancia.

Longitud de Planck	Longitud (L)	lP=ℏGc3	1.616255(18)×10−35 m7​
Masa de Planck	masa (M)	mP=ℏcG	2.176434(24)×10−8 kg8​
Tiempo de Planck	tiempo (T)	tP=ℏGc5	5.391247(60)×10−44 s9​
Temperatura de Planck	Temperatura (Θ)	TP=ℏc5GkB2	1.416784(16)×1032 K10​

 

La interpretación de las unidades naturales de Stoney y Planck no era en absoluto obvia para los físicos. Aparte de ocasionarles algunos quebraderos de cabeza al tener que pensar en tan reducidas unidades, y sólo a finales de la década de 1.960 el estudio renovado de la cosmología llevó a una plena comprensión de estos patrones extraños. Uno de los curiosos problemas de la Física es que tiene dos teorías hermosamente efectivas (la mecánica cuántica y la relatividad general)  pero gobiernan diferentes dominios de la naturaleza.

La mecánica cuántica domina en el micro-mundo de los átomos y de las partículas “elementales”. Nos enseña que en la naturaleza cualquier masa, por sólida o puntual que pueda parecer, tiene un aspecto ondulatorio. Esta onda no es como una onda de agua. Se parece más a una ola delictiva o una ola de histeria: es una onda de información. Nos indica la probabilidad de detectar una partícula. La longitud de onda de una partícula, la longitud cuántica, se hace menor cuanto mayor es la masa de esa partícula.

Por el contrario, la relatividad general era siempre necesaria cuando se trataba con situaciones donde algo viaja a la velocidad de la luz, o está muy cerca o donde la gravedad es muy intensa. Se utiliza para describir la expansión del universo o el comportamiento en situaciones extremas, como la formación de agujeros negros. Sin embargo, la gravedad es muy débil comparada con las fuerzas que unen átomos y moléculas y demasiado débil para tener cualquier efecto sobre la estructura del átomo o de partículas subatómicas, se trata con masas tan insignificantes que la incidencia gravitatoria es despreciable. Todo lo contrario que ocurre en presencia de masas considerables como planetas, estrellas y galaxias, donde la presencia de la gravitación curva el espacio y distorsiona el tiempo.

Como resultado de estas propiedades antagónicas, la teoría cuántica y la teoría relativista gobiernan reinos diferentes, muy dispares, en el universo de lo muy pequeño o en el universo de lo muy grande. Nadie ha encontrado la manera de unir, sin fisuras, estas dos teorías en una sola y nueva de Gravedad-Cuántica.

¿Cuáles son los límites de la teoría cuántica y de la teoría de la relatividad general de Einstein? Afortunadamente, hay una respuesta simple y las unidades de Planck nos dicen cuales son.

                Stoney                                                 Planck

Supongamos que tomamos toda la masa del universo visible y determinamos su longitud de onda cuántica. Podemos preguntarnos en qué momento esta longitud de onda cuántica del universo visible superará su tamaño.  La respuesta es: cuando el universo sea más pequeño en tamaño que la longitud de Planck, es decir, 10^–33 centímetros, más joven que el tiempo de Planck,  10^-43 segundos y supere la temperatura de Planck de 10³² grados.  Las unidades de Planck marcan la frontera de aplicación de nuestras teorías actuales. Para comprender en que se parece el mundo a una escala menor que la longitud de Planck tenemos que comprender plenamente cómo se entrelaza la incertidumbre cuántica con la gravedad. Para entender lo que podría haber sucedido cerca del suceso que estamos tentados a llamar el principio del universo, o el comienzo del tiempo, tenemos que penetrar la barrera de Planck. Las constantes de la naturaleza marcan las fronteras de nuestro conocimiento existente y nos dejan al descubierto los límites de nuestras teorías.

En los intentos más recientes de crear una teoría nueva para describir la Naturaleza cuántica de la gravedad ha emergido un nuevo significado para las unidades naturales de Planck. Parece que el concepto al que llamamos “información” tiene un profundo significado en el universo. Estamos habituados a vivir en lo que llamamos “la edad de la información”.  La información puede ser empaquetada en formas electrónicas, enviadas rápidamente y recibidas con más facilidad que nunca antes. Nuestra evolución en el proceso rápido y barato de la información se suele mostrar en una forma que nos permite comprobar la predicción de Gordon Moore, el fundador de Intel, llamada ley de Moore, en la que, en 1965, advirtió que el área de un transistor se dividía por dos aproximadamente cada 12 meses. En 1975 revisó su tiempo de reducción a la mitad hasta situarlo en 24 meses. Esta es “la ley de Moore” cada 24 meses se obtiene una circuitería de ordenador aproximadamente el doble, que corre a velocidad doble, por el mismo precio, ya que, el coste integrado del circuito viene a ser el mismo, constante.

Los límites últimos que podemos esperar para el almacenamiento y los ritmos de procesamiento de la información están impuestos por las constantes de la naturaleza. En 1981, el físico israelí, Jacob Bekenstein, hizo una predicción inusual que estaba inspirada en su estudio de los agujeros negros.  Calculó que hay una cantidad máxima de información que puede almacenarse dentro de cualquier volumen. Esto no debería sorprendernos. Lo que debería hacerlo es que el valor máximo está precisamente determinado por el área de la superficie que rodea al volumen, y no por el propio volumen. El número máximo de bits de información que puede almacenarse en un volumen viene dado precisamente por el cómputo de su área superficial en unidades de Planck. Supongamos que la región es esférica. Entonces su área superficial es precisamente proporcional al cuadrado de su radio, mientras que el área de Planck es proporcional a la longitud de Planck al cuadrado, 10^-66 cm².  Esto es muchísimo mayor que cualquier capacidad de almacenamiento de información producida hasta ahora. Asimismo, hay un límite último sobre el ritmo de procesamiento de información que viene impuesto por las constantes de la naturaleza.

¡Sabemos tan poco!

Emilio Silvera Vázquez

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Una de las principales razones por las que la música puede afectar a nuestras emociones es porque activa el sistema de recompensa del cerebro, es decir, escuchar música libera neurotransmisores como la dopamina, que están asociados al placer y la felicidad.

La relación de la música y las emociones

La música está presente en nuestras vidas prácticamente desde que nacemos, ya que empezamos a percibir las voces de las personas de nuestro entorno como una melodía. Además, la música está muy relacionada con la inteligencia emocional, por lo tanto, nos permite desarrollar habilidades como la empatía, es decir, ponernos en el lugar de otras personas.

El comportamiento de las personas puede verse afectado por la música, ya que interviene en nuestros procesos mentales, percepciones y sensaciones. Esta relación es estudiada por la psicología de la música, que estudia cómo la música afecta a nuestro cerebro.

¿Qué pasa en el cerebro cuando escuchamos música?

Una de las principales razones por las que la música puede afectar a nuestras emociones es porque activa el sistema de recompensa del cerebro, es decir, escuchar música libera neurotransmisores como la dopamina, que están asociados al placer y la felicidad. Es por eso que la música puede levantarnos el ánimo cuando nos sentimos deprimidos.

Muchos estudios tratan de demostrar cómo la música estimula los dos hemisferios del cerebro. La profesora Elizabeth Hellmuth Margulis, del Laboratorio de Cognición de Música de la Universidad de Princeton, ha realizado varios estudios sobre la influencia de la música en la ciencia cognitiva.

Ella afirma que la mayoría de música que escuchamos se compone de melodías que ya conocemos. Esa sensación de conocer las canciones, es lo que hace que la música genere en los individuos una sensación de alegría y tranquilidad.

¿Cómo la música influye en nuestros sentimientos?

• La música también puede afectar a nuestras emociones evocando recuerdos. Por ejemplo, escuchar una canción que escuchabas cuando ibas al instituto puede traerte recuerdos de esa época y las emociones asociadas.
• Del mismo modo, la música asociada a un lugar o acontecimiento también puede desencadenar recuerdos y emociones relacionados con esa experiencia. Por ejemplo, escuchar una canción que nos recuerde a unas vacaciones de verano.  Por eso la música se utiliza a menudo como una forma de nostalgia, ya que puede traernos recuerdos de momentos felices y ayudarnos a revivir esos sentimientos.
• La letra de una canción también puede tener un poderoso efecto sobre nuestras emociones. Las letras que expresan amor, tristeza o rabia pueden resonar en los oyentes y provocar distintas emociones.
• Además, la melodía y la armonía de una canción también pueden contribuir a su impacto emocional. Una melodía lenta puede evocar sentimientos de tristeza, mientras que una melodía rápida y alegre puede crear una sensación de emoción.

• Otro factor que puede influir en el impacto emocional de la música es el contexto cultural y personal en el que se escucha. Las distintas culturas tienen sus propias tradiciones y géneros musicales que se asocian a emociones concretas. Por ejemplo, en la cultura occidental, las canciones de amor suelen asociarse a sentimientos románticos, mientras que en algunas culturas orientales, la música con un ritmo más lento se asocia a emociones más melancólicas.
• Del mismo modo, las experiencias personales de un individuo y sus asociaciones con una canción o género concreto también pueden influir en su impacto emocional. Por ejemplo, una persona que ha sufrido muchos desengaños amorosos puede experimentar sentimientos de tristeza y nostalgia, mientras que alguien que ha tenido experiencias románticas más positivas puede encontrar esas mismas canciones edificantes y alegres.

Además de estos factores, la forma en que se interpreta la música también puede afectar a su impacto emocional. No es lo mismo la interpretación en directo de una canción que una versión grabada. En directo puede tener más fuerza emocional, ya que permite una conexión más directa con el intérprete y la música.

Efectos de la música clásica

Siempre se ha dicho que la música clásica tiene efectos beneficios en las personas, especialmente en los bebés. Esto viene de que en los años 90 se realizaron varios estudios en Estados Unidos que determinaban que la música clásica, y en concreto la de Mozart, tiene efectos beneficiosos en los bebés ya desde el útero materno, el llamado efecto Mozart.

Lo cierto es, que la Música, como el Amor… ‘Nos hace mejores!

 

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Suponiendo que algún físico brillante nos resuelva la teoría de campos de cuerdas y derive las propiedades conocidas de nuestro universo, con un poco de suerte, podría ocurrir en este mismo siglo, lo que no estaría nada mal considerando las dificultades de la empresa.

El problema fundamental es que estamos obligando a la teoría de supercuerdas a responder preguntas sobre energías cotidianas, cuando su “ámbito natural” está en la energía de Planck. Esta fabulosa energía fue liberada sólo en el propio instante de la creación, lo que quiere decir que la teoría de supercuerdas es naturalmente una teoría de la creación.

Fuimos capaces de predecir que el Big Bang produjo un “eco” cósmico reverberando en el universo y que podría ser mesurable por los instrumentos adecuados. De hecho, Arno Penzias y Robert Wilson de los Bell Telephone Laboratories ganaron el premio Nobel en 1.978 por detectar este eco del Big Bang, una radiación de microondas que impregna el universo conocido. El que el eco del Big Bang debería estar circulando por el universo miles de millones de años después del suceso fue predicho por primera vez por George Gamow y sus discípulos Ralpher y Robert Herman, pero nadie les tomó en serio. La propia idea de medir el eco de la creación parecía extravagante cuando la propusieron por primera vez poco después de la segunda guerra mundial. Su lógica, sin embargo, era aplastante. Cualquier objeto, cuando se calienta, emite radiación de forma gradual. Ésta es la razón de que el hierro se ponga al rojo vivo cuando se calienta en un horno, y cuanto más se calienta, mayor es la frecuencia de radiación que emite. Una fórmula matemática exacta, la ley de Stefan-Boltzmann, relaciona la frecuencia de la luz (o el color en este caso) con la temperatura. De hecho, así es como los científicos determinan la temperatura de la superficie de una estrella lejana; examinando su color. Esta radiación se denomina radiación de cuerpo negro.

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HIPARCO DE NICEA (190 – 120 a.C.)

El griego Hiparco de Nicea (ca. 190- 120 a.C.) es considerado el mayor astrónomo de la Antigüedad. Entre muchos otros logros, se le atribuye el descubrimiento de la precesión de los equinoccios, la distinción entre año sidéreo y año trópico, y una medida precisa de la distancia Tierra-Luna

Astrónomo, matemático y geógrafo nacido en Grecia. Llevó a cabo sus observaciones en Rodas, donde construyó un observatorio astronómico en Alejandría (Egipto). Ninguno de sus estudios ha llegado hasta nuestros días, pero tenemos noticia de ellos gracias a los escritos de Estrabón (Geógrafo e historiador griego, 64 a.C.–22 d.C.?) y de Claudio Ptolomeo.

En 134 a.C. observó una nueva estrella en la constelación de Escorpión; alentado por el descubrimiento, el cual, no fue superado en precisión hasta el siglo XVI; elaboró un catálogo en torno a 850 estrellas, clasificadas según su luminosidad aparente, que distingue seis magnitudes, está en la base de la actual clasificación fotométrica de las estrellas.

Pero vayamos directamente al objeto del comentario de hoy que, no es otro que, dejar claro que no siempre se le concede el mérito de alguna idea, al primero que la pudo engendrar. Así ha sido a lo largo de la historia y así seguirá siendo (cada vez menos).

Aristarco entendía que la Luna no proyectaba luz, sino que brillaba por reflejo de la luz del Sol, por lo que afirmaba que si se medía el ángulo entre el Sol y la Luna cuando estaba semi-iluminada (ángulo sugerido por la propia iluminación), se podían calcular sus distancias.

Aristarco de Samos fue el primero que propuso el heliocentrismo. Y también el primero que calculó la distancia a la que se encuentra el Sol y la Luna. Su método se siguió usando prácticamente hasta el siglo XVIII

Alguna vez hemos comentado aquí que, la Revolución copernicana debe algún mérito a Aristarco de Samos que en el s III a. de C., ya había propuesto lo mismo. Incluso a los mayas, en este mismo sentido, se le debe algún agradecimiento, toda vez que, en el año 1000 d. C. también habían propuesto un sistema solar heliocéntrico. Todo esta realidad no viene a quitarle a Copérnico ningún mérito, ya que fue él el que tuvo que reparar las resquebrajadas atemáticas del sistema de Tolomeo. Doscientos años antes de Pitágoras, ciertos filósofos del norte de la india habían llegado a comprender que la gravitación hace que el Sistema solar se mantenga y que, por consiguiente, el Sol, por ser el objeto de mayor masa, tenía que estar en el centro del Sistema.

En el siglo II d.C., Claudio Tolomeo planteó un modelo del Universo con la Tierra en el centro. En el modelo, la Tierra permanece estacionaria mientras los planetas, la Luna y el Sol describen complicadas órbitas alrededor de ella.

Aparentemente, a Tolomeo le preocupaba que el modelo funcionara desde el punto de vista matemático, y no tanto que describiera con precisión el movimiento planetario. Aunque posteriormente se demostró su incorrección, el modelo de Tolomeo se aceptó durante varios siglos.

La primera y más famosa obra de Tolomeo, escrita originariamente en griego, se tradujo al árabe como al–Majisti (Obra magna). En Europa, las traducciones latinas medievales reprodujeron el título como Almagesti, y desde entonces se le conoce simplemente como Almagesto. En esta obra, Tolomeo planteó una teoría geométrica para explicar matemáticamente los movimientos y posiciones aparentes de los planetas, el Sol y la Luna contra un fondo de estrellas inmóviles. Esta obra no incluía ninguna descripción física de los objetos del espacio.

Su teoría resulta confusa y, por muchas consultas que de ella queramos hacer, no pueden ser solucionadas las incongruencias que en el modelo están presentes. Este efecto de la teoría de Tolomeo recibe el nombre del problema del ecuante y, según parece, tampoco los griegos pudieron encontrar la solución. El problema del ecuante, sin embargo, no pudo engañar a los árabes y, durante el final de la Edad Media, varios astrónomos islámicos idearon unos teoremas que corregían los fallos de Tolomeo.

Copérnico abordó el mismo problema del ecuante. Faltaba un siglo para que naciera Isaac Newton, por lo que Copérnico al igual que le había sucedido antes a Tolomeo y a los árabes, no podía recurrir a la gravitación para conseguir entender el problema. Por lo tanto no pasó de forma inmediata de un sistema solar geocéntrico a un sistema heliocéntrico. Lo que hizo fue mejorar primero el sistema de Tolomeo, situando aquella visión de los cielos desde la Tierra sobre una base matemática más sólida. Fue después de conseguir esto cuando Copérnico transportó todo el sistema del Modelo centrado en la Tierra al Modelo centrado en el Sol.

Como hemos dicho, más de un milenio más tarde, en el siglo XVI, la teoría volvería a ser formulada, esta vez por Nicolás Copénico, uno de los más influyentes astrónomos de la historia, con la publicación en 1543 del libro DE Revolutionibus Orbium Coelestium. La diferencia fundamental entre la propuesta de Aristarco en la antigüedad y la teoría de Copérnico es que este último emplea cálculos matemáticos para sustentar su hipótesis. Precisamente a causa de esto, sus ideas marcaron el comienzo de lo que se conoce como la revolución científica. No sólo un cambio importantísimo en la astronomía, sino en las ciencias en general y particularmente en la cosmovisión de la civilización. A partir de la publicación de su libro y la refutación del sistema geocéntrico defendido por la astronomía griega, la civilización rompe con la idealización del saber incuestionable de la antigüedad y se lanza con mayor ímpetu en busca del conocimiento.

No olvidemos que en los tempestuosos tiempos los de la Reforma. En astronomía la Iglesia Católica admitía el sistema geocéntrico de Tolomeo (los planetas y el sol giran alrededor de la tierra) y despreciaba el nuevo sistema heliocéntrico (los planetas y la tierra giran alrededor del sol), paradójicamente difundido por un monje polaco llamado Copérnico; el sistema heliocéntrico tenía más visos de realidad, pero la tradición cuesta desterrarla.

Todo aquello hizo suponer a todos que Copérnico había podido construir este nuevo sistema planetario utilizando las matemáticas de que se disponía en aquel momento y que la revolución copernicana dependía de que se aplicaran de una manera nueva y creativa algunas obras clásicas griegas, tales como los Elementos de Euclides y el Almagesto de Tolomeo. Esta idea comenzó a derrumbarse a finales de la década de 1950, cuando varios expertos, entre ellos Otto Neugebauer, de la Brown Universyte, Edward Kennedy, de la Universidad Americana de Beirut, Noel Swerdlow, de la Universidad de Chicago, y George Saliba, de la Universidad de Columbia, reexaminaron los modelos matemáticos utilizados por Copérnico.

Al mirar los retratos de Nicolás Copérnico vemos a un hombre de mediana edad, bien afeitado, con el pelo oscuro ligeramente ondulado, nariz pronunciada, un poco aguileña, y ojos agudos, con una mirada decidida. A primera vista, no hay mucho que lo distinga en una galería de retratos renacentistas y no parece que estemos delante del autor de la revolucionaria teoría que sacudió los fundamentos de la ciencia. ¿Quién fue el hombre que transformó la idea que la humanidad tenía del universo que la rodeaba?

Descubrieron que, para revolucionar la Astronomía, Copérnico necesitaba dos teoremas que no habían sido desarrollados por las sabios de la antigua Grecia. Neugebauer reflexionó sobre este problema: ¿fue el propio Copérnico quien construyo estos teoremas o los tomó de alguna cultura no griega? Entretanto, Kennedy, que trabajaba en Beirut, describió unos textos de astronomía escritos en árabe y fechados antes del añ0 1350 d. C. Estos documentos contenían una geometría que no resultaba familiar. Durante una visita a Estados Unidos, Kennedy se los mostró a Neugebauer que, de inmediato, se dio cuenta de la importancia que tenían aquellos documentos que eran el fiel reflejo del modelo utilizado por Copérnico para explicar el movimiento de la Luna.

Muchos fueron los sabios árabes, matemáticos y astrónomos que dieron un enorme empuje a los conocimientos científícos de todas estas disciplinas, y, el ser una sociedad encerrada en sí misma, posibilitó que sus logros quedaran más encerrados en su propio mundo. Cuando al fin, se pasó por medio de la conquista de España a otros países de Europa, se comenzó a conocer aquellos grandes logros del pueblo árabe que, como en esta ocasión que aquí contamos, se apropiaron otros para lograr una figura en la Historia que…debería compartir con muchos otros que tuvieron la idea antes que él.

 Aquellos documentos habían sido escritos en Damasco por Ibn al – Shatir, que murió en 1375. Su obra incluía, entre otras cosas, un teorema utilizado por Copérnico que había sido desarrollado originalmente por otro astroónomo islamico, Nasir al – Din al – Tusi, que es el nombre con el que se conoce este teorema actualmente. Al – Din vivió unos 300 años antes que Copérnico.

El par de Tusi, que es el nombre con que se conoce este teorema actualmente, resolvía un problema que en la antigüedad se remontaba a varios siglos atrás y que había atormentado a Tolomeo y al resto de los astrónomos griegos: cómo puede un movimiento cirdcular generar un movimiento lineal. Imaginemos un gran esfera que contiene en su interior otra cuyo tamaño es la mitad de la primera, de tal manera que la esfera menor tenga un solo punto de contacto con la mayor. Si la esfera grande rota con una velocidad determinada y la pequela tiene un movimiento de revolución en sentido contrario cuya velocidad es el doble de la velocidad de la primera, el par de Tusi afirma que el punto de tangencia original oscilará hacia atrás y hacia adelante a lo largo del diámetro de la esfera mayor. Situando adecuadamente las esferas celestes, este teorema explica el modo en que el epiciclo podría moverse uniformemente en torno al ecuante de la esfera deferente. Todo esto podría hacer colocando unas esferas que se desplazaran con un movimiento uniforme en torno a unos ejes que pasaran por sus centros, evitando así las dificultades que plantean las configuraciones de Tolomeo. Una analogía aprioximada sería el pistón de una máquina de vapor, que mueve hacia atrás y hacia adelante cuando la rueda está girando.

Nasir ad din al- Tusi considerado entre los matemáticos árabes como padre de la Trigonometría

Matemático, médico, filósofo, astrónomo, teólogo, físico, químico,…. iraní murió un día como hoy, 26 de Junio, de 1274. Es considerado como uno de los fundadores de la trigonometría y logró publicar un tratado de trigonometría plana y esférica, completa. Su sistema planetario era el más avanzado de la época y con Ptolomeo y Copérnico es uno de los más importantes eruditos de la Astronomía. De muy joven , ya huérfano de padre, se dedicó al estudio del Corán y de distintas ramas de la Ciencia: Matemáicas, Física, química,….. Cuando los ejércitos de Gengis Khan asolaron su país se unió a los ismaelitas, donde alcanzó las más altas cotas de investigación científica y por lo tanto su contribución a la ciencia fue muy importante. En el último año de su vida se fué a Bagdag, donde murió.

Así que, podemos deducir de todo esto que, Copérnico, para poder llevar a cabo su excelente trabajo (nadie le quita el mérito que tiene lo que hizo) utilizó las matemáticas de aquellos dos árabes sabios y, lo único que le reprochamos es que no los mencionara, ya que sin ellos, su modelo geocéntríco nunca podría haber visto la Luz.

                 Nos ha costado conocer el verdadero Universo pero, lo vamos consiguiendo.

Copérnico, al Igual que Einstein con Riemann, conformó su modelo gracias a trabajos que otros hicieron mucho antes y que posibilitaron que pudieran completar los suyos. Esto en ciencia, es bastante corriente y, todos los nuevos inventos o teorías están apoyados en ideas anteriores que son depuradas o bien, son colocadas tal cual, en los lugares adecuados.

Desde un punto de vista científico, no es importante que Copérnico fuera un plagiario o no lo fuera. Las pruebas son circunstanciales y, ciertamente, pudo haber inventado los teoremas por sí mismo. Sin embargo, no hay duda de que los astrónomos árabes le ganaron por la mano. Además, la costumbre de aquellos tiempos era que, en las obras originales, los autores dejaran señales aleatorias dentro de sus obras y que nada tenían que ver con lo que allí se trataba y, para desgracia de Copérnico, en la suya iban aquellas señales que, como una trampa le tendieron los sabios árabes. Eso delataba su había bebido de aquellas fuentes.

La astronomía griega se transmitió hacia el Este a los sirios, indios y árabes después de la caída del Imperio Romano. Los astrónomos árabes recopilaron nuevos catálogos de estrellas en los siglos IX y X y desarrollaron tablas del movimiento planetario.

El astrónomo árabe Azarquiel, máxima figura de la escuela astronómica de Toledo del siglo XI, fue el responsable de las Tablas toledanas, que influyeron notablemente en Europa.

Toledo es conocida como «La ciudad Imperial» por haber sido la sede principal de la corte de Carlos I y también como «la ciudad de las tres culturas», por haber estado poblada durante siglos por cristianos, judíos y musulmanes.

En 1085, año de la conquista de la ciudad de Toledo por el rey Alfonso VI, se inició un movimiento de traducción del árabe al latín, que despertó el interés por la astronomía (entre otras ciencias) en toda Europa. En la Escuela de traductores de Toledo se tradujeron las Tablas toledanas y el Almagesto de Tolomeo y, en 1272, se elaboraron las Tablas alfonsíes bajo el patrocinio de Alfonso X el Sabio; estas tablas sustituyeron a las de Azarquiel en los centros científicos europeos.

Junto a la obra histórica y jurídica, Alfonso X fomentó la traducción de libros astronómicos y astrológicos, en especial de procedencia árabe y judía, traducidos por lo general al latín y de esta lengua al castellano. Entre éstos pueden citarse los Libros del saber de astronomía. La crítica ha aceptado que su labor se redujo, en la mayoría de las ocasiones, a la de organizador, director e inspirador del trabajo.

Las árabes salvaron a la Astronomía en la Edad Media y tradujeron la Obra griega

Los trabajos de investigación y traducción de esta admirable escuela permitieron que obras fundamentales de la antigua cultura griega fueran rescatadas del olvido y transmitidas a la Europa medieval a través de España. A partir de estas versiones, y gracias a las mismas, España transmitió a Europa todos aquellos saberes que cubrían campos como la geografía, la astronomía, la cartografía, la filosofía, la teología, la medicina, la aritmética, la astrología o la botánica, entre otros. Esta escuela fue el origen y la base del renacer científico y filosófico de las famosas escuelas de Chartres y, más tarde, de la Sorbona.

Durante este periodo en Europa dominaron las teorías geo-centristas promulgadas por Ptolomeo y no se presentó ningún desarrollo importante de la astronomía. Solamente Johannes Müller (llamado Regio-montanus) comenzó a realizar y reunir nuevas mediciones y observaciones.

En el siglo XV comenzaron a surgir dudas sobre la teoría de Tolomeo: el filósofo y matemático alemán Nicolás de Cusa y el artista y científico italiano Leonardo da Vinci cuestionaron los supuestos básicos de la posición central y la inmovilidad de la Tierra. Había empezado el Renacimiento.

Sí, como otras veces hemos comentado, la ciencia occidental es un logro admirable, hemos sabido levantar un edificio científico de gran proporciones equivalente al que construyeron Galileo, Newton, Leibniz, Lavoisier, Dalton, Faraday, Planck, Rutherford, Einstein, Heisenberg, Pauli, Gell-Mann y tantos otros pero, todos esos logros, ¿hubieran sido posible sin las semillas sembradas por otras culturas del pasado?

    ¿Cómo podían comprender el mundo sin tener los datos que ahora tenemos, ¿acaso la intuición?

La respuesta tiene poco que pensar: ¡NO! Nunca habríamos logrado tanto sin aquellos filósofos naturalezas y pensadores del pasado, muchos son las culturas que nos dejaron su saber para que, más tarde nosotros pudiéramos desarrollarlas hasta límites que, verdaderamente son dignos de admiración.

Pero no olvidemos a los primeros, a los antiguos, a los libre pensadores que con sólo sus mentes, podían llegar tan lejos…, tan lejos que vino hasta nosotros sus complejos y maravillosos pensamientos. ¡Recordémoslos!

Emilio Silvera Vázquez

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La atmósfera de Júpiter.

Sin duda, uno de los aspectos más fascinantes de Júpiter es su atmósfera, principalmente compuesta de hidrógeno en más de uno 80% además de grandes proporciones de helio, metano, amoniaco y etano. Los fenómenos que suceden en la atmósfera de Júpiter son insólitos y muchos de ellos inexplicables.

La atmósfera de Titán es muy espesa y tiene lagos de metano

Tiene una atmósfera planetaria que es más densa que las de Mercurio, Tierra, Marte y Plutón. La presión atmosférica es de unos 1.6 bares, un 60% mayor que la de la Tierra. El aire de Titán está compuesto principalmente por nitrógeno con otros hidrocarbonos que dan a Titán su característico tono naranja.

Una característica sorprendente de nuestro retrato reconstruido del antepasado primitivo es su carácter moderno. Si este organismo lo encontráramos hoy, seguramente no delataría su inmensa antigüedad, excepto por sus secuencias de DNA. Tuvo que estar precedido, necesariamente, por formas más rudimentarias, estadios intermedios en la génesis de sistemas estructurales, metabólicos, energéticos y genéticos complejos que son compartidos por todos los seres vivos de hoy en día. Por desgracia, tales formas no han dejado descendientes igualmente primitivos que permitan su caracterización. Esta carencia complica mucho el problema del origen de la vida.

Una tierra ígnea que se enfrió y aparecieron los primeros signos de vida

La Tierra es el mayor de los planetas interiores y se creó como todos los planetas restantes del Sistema Solar, hace aproximadamente 4.6 miles de millones de años. La Tierra primigenia se formó por la colisión y fusión de fragmentos de rocas más pequeños, de los denominados planetesimales.

Sabemos que la Tierra nació hace unos 4.550 millones de años. Se condensó, junto con los otros planetas del sistema solar, a partir de un disco de gas y polvo que giraba alrededor de una joven estrella que iba a convertirse en nuestro Sol. Fenómenos de violencia extrema,  incompatible con el mantenimiento de ningún tipo de vida, rodearon este nacimiento. Durante al menos quinientos millones de años, cometas y asteroides sacudieron la Tierra en formación, con lo que la hicieron incapaz de albergar vida durante todo este tiempo. Algunos impactos pudieron haber sido incluso suficientemente violentos como para producir la pérdida de toda agua terrestre por vaporización, después de lo cual los océanos se habrían vuelto a llenar con agua aportada por cometas y por la que había dentro de las rocas que fue expulsada por evaporación. Según esta versión de  los acontecimientos, los océanos actuales de remontarían a la última oleada de bombardeo cometario intenso y a la intensa actividad volcánica, que los expertos creen que tuvo lugar hace unos cuatro mil millones de años. Existen señales de que había vida en la Tierra poco después de que dichos cataclismos llegaran a su fin. En las rocas que han sido datadas más antiguas del planeta (con 3.800 millones de años), se encontraron fósiles de bacterias.

Y la Tierra se hizo habitable

Algunos investigadores creen que el tiempo que pasó entre el momento en el que la Tierra se hizo habitable y aquel en el que apareció la vida, fue demasiado corto para que surgiera algo tan complejo como una célula viva. De ahí la hipótesis de que la vida pudo llegar desde otro lugar. ¿Qué debemos pensar de ello?

                        ¿ Que la vida llegó del espacio exterior? Esporas venidas del Espacio

La teoría de que la vida es de origen extraterrestre ha tenido ilustres defensores. Entre ellos, el químico sueco Svante Arrhenius, ganador del premio Nobel de química de 1903 y recordado hoy por su concepción profética del efecto invernadero, acuñó el término “panspermia” para su teoría de que hay gérmenes de vida que existen en todo el cosmos y caen continuamente sobre la Tierra. Más recientemente, un célebre astrónomo inglés, sir Fred Hoyle, quien murió  en 2001, afirmó, junto con un colega de Sri Lanka, Chandra Wickramasinghe, haber detectado pruebas espectroscópicas de la presencia de organismos vivos en cometas. Más adelante veremos cuáles son estas pruebas. Francis Crick, codescubridor con James Watson de la estructura en doble hélice del DNA, ha propuesto incluso, con otro científico de origen inglés, Leslie Orgel, que los primeros organismos vivos pudieron haber alcanzado la Tierra a bordo de una nave espacial enviada por alguna “civilización distante”. Ha dado el nombre de “panspermia directa” a esta hipótesis.

La Imaginación desbocada no deja de configurar escenarios que pudieron ser

Dejando a un lado la nave espacial, de la que hasta ahora no se ha encontrado señal alguna, un origen extraterrestre de la vida es perfectamente verosímil. La objeción que tantas veces se ha manifestado de que organismos vivos no podrían soportar las condiciones físicas que hay en el espacio, especialmente la intensa radiación ultravioleta, no se sostiene, porque rápidamente se advierte que cometas o meteoritos pueden ofrecer protección a los organismos. La destrucción por el calor durante su entrada en la atmósfera terrestre podría evitarse de forma similar. Además, la posibilidad de que la vida pueda ser un fenómeno extendido, que exista en muchos lugares del universo, es algo que tiene cada vez más adeptos. Así, la eventualidad de que organismos vivos viajen a través del espacio en varios “objetos voladores” está lejos de ser inverosímil.  Pero…, ¿qué hay de las pruebas?

   Bombardeo de cometas y asteroides sobre la Tierra ígnea primigenia

La argumentación de que no hubo tiempo suficiente para que la vida surgiera localmente en la Tierra se basa en una valoración puramente subjetiva y arbitraria, que no está corroborada por ningún elemento objetivo. No existe prueba alguna de que la aparición de la vida requiera cientos de millones de años, como algunos afirman, toda vez que, una vez que existen las condiciones para ello… Por el contrario,  la visión esencialmente química y determinista que hay que tener del fenómeno de la vida lleva a creer, más bien, que la vida surgió de manera relativamente rápida, en un período de tiempo que con probabilidad hay que contar en milenios y no en millones de años, Según esta concepción, el margen de unos cien millones de años que permiten los datos actuales deja tiempo suficiente para que la vida naciera en la Tierra. Es incluso posible que la vida surgiera y desapareciera varias veces antes de establecerse de manera definitiva.

Buscar moléculas de azúcar 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).

Quedan todas esas observaciones, claramente innegables, que demuestran que los constituyentes elementales de la vida existen en cometas y otros objetos celestes. Pero, ¿estas sustancias son producto de la vida, como creen los defensores de la panspermia? ¿O bien son, por el contrario, el fruto de reacciones químicas espontáneas? la segunda explicación se considera la más probable de las dos.

“Alrededor de las nebulosas planetarias Tc-1 y M1-20, entre 600 y 2.500 años luz de la Tierra, un equipo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha hallado por primera vez evidencias de fullerenos complejos, denominados «cebollas de carbono», las moléculas más complejas observadas hasta el momento en el espacio exterior. Un hallazgo que tiene importantes implicaciones a la hora de entender la física y química del Universo y del origen y composición de las bandas difusas interestelares (DIBs), uno de los fenómenos más enigmáticos de la astrofísica.”

Es probable que los procesos que tienen lugar en el espacio exterior hayan llevado a que las moléculas biológicas se encuentren exclusivamente en forma destrógira o levógiro. Esta es la conclusión que arroja unos experimentos llevados a cabo en la instalación de sincrotrón SOLEIL cerca de París, en la cual se encontró que un número de moléculas simples en regiones de formación estelar expuestas a radiación polarizada creaban aminoácidos con un desequilibrio de moléculas dextrógiras y levógiras.

Las conocidas como m0léculas quirales pueden existir en dos formas, siendo una la imagen especular no superponible de una sobre la otra, incluso aunque ambas tienen la misma composición química. Si bien los experimentos de laboratorio tienden a producir cantidades iguales de las versiones dextrógiras y levógiras, muchas de las moléculas quirales encontradas en organismos vivos proceden de una de las variedades. Por ejemplo, los aminoácidos que forman las proteínas solo aparecen en la forma levógira, mientras que los azúcares del ADN sólo en la dextrógira.

Ahora se cree que es posible que moléculas como las encontradas en esta gigantesca nube, hayan sido de gran ayuda para crear la vida en la Tierra. Estamos en la inmensa Orión, ahí, el mayor Laboratorio químico que podamos imaginar harían las delicias de todos los químico/as de la Tierra y, no digamos de los astrónomos que darían “parte de su vida” por ver, in situ, como se forman las estrellas nuevas y los nuevos mundos. También ahí están presentes transformaciones maravillosas que van dejando a punto esos “ladrillos” constituyentes que darán lugar a que, en alguno de los mundo que pululan por estrellas nuevas, pueda surgir la vida.

Tenemos un amplio campo  de complejas respuestas que tenemos que desvelar, descorriendo para ello el velo de ignorancia que cubre nuestras mentes. En este difícil tema de la Vida, aunque mucho es lo que hemos llegado a comprender, es mucho más lo que de ella ignoramos y, nadie, hasta el momento ha podido decir con palabras plenas qué es la Vida, cómo pudio surgir o de dónde llegó la semilla que gewrmininó en nuestro planeta. Sin embargo, aquí está, en mil formas y estados que nos producen asombro y hacen despertar nuestra curiosidad y nos empuja a querer llegar a comprender, lo que la vida es.

¡Desde una charca fangoza y caliente, hasta la copa de los árboles! Para seguir ese largo camino  hacia los pensamientos y, una vez alcanzada la consciencia de Ser, tratar de llegar a las estrellas. No, no ha sido fácil ni corto el camino que hemos tenido que recorrer y, aunque sólo sea una fracción del tiempo del Universo, para nosotros, la especie humana, es muchísimo tiempo en el que, hemos podido llegar a comprender que, aún nos queda mucho por hacer.

Resolver el misterio de la biogénesis no es sólo un problema más en una larga lista de proyectos científicos indispensables. Como el origen del Universo y el origen de la consciencia, representa algo en conjunto mucho más profundo, puesto que pone a prueba las bases mismas de nuestra ciencia y nuestra visión del mundo.  El misterio del origen de la Vida a intrigado a filósofos, teólogos y científicos durante más de dos mil quinientos años. Durante las próximas décadas, tenemos la oportunidad de hacer algunos descubrimientos importantes y llevar a buen término avances fundamentales en este campo, La Astrofísica nos puede dar algunos de los secretos mejor guardados que, de manera inesperada, podrían estar fuera de nuestro mundo.

Emilio Silvera Vázquez

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