Mar
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¿El Misterio? Persistirá, ¡como el Tiempo!
				 por Emilio Silvera				   ~
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Tras un largo y penoso caminar por el planeta Tierra …
Los habitantes de este mundo, hemos conseguido construir un cuadro plausible del Universo, de la Naturaleza que tratamos de comprender. Hemos llegado a ser conscientes de que, en ella, en la Naturaleza, están todas las respuestas que buscamos y, nosotros mismos no hemos llegado a conocernos por ese mismo hecho de que, formando parte de la Naturaleza, y, también, somos parte del enigma que tratamos de desvelar.
Parece que ahora estamos entrando en la edad adulta, quiero significar que después de siglos y milenios de esporádicos esfuerzos, finalmente hemos llegado a comprender algunos de los hechos fundamentales del Universo, conocimiento que, presumiblemente, es un requisito de la más modesta pretensión de nuestra madurez cosmológica.

Sabemos, por ejemplo, dónde estamos, que vivimos en un planeta que gira alrededor de una estrella situada en el borde de la Galaxia espiral a la que llamamos Vía Láctea, cuya posición ha sido determinada con respecto a varios cúmulos vecinos que, en conjunto, albergan a unas cuarenta mil galaxias extendidas a través de un billón de años-luz cúbicos de espacio.

También sabemos más o menos, cuando hemos entrado en escena, hace unos cinco mil millones de años que se formaron el Sol yn los planetas de nuestro Sistema Solar , en un Universo en expansión que probablemente tiene una edad entre dos y cuatro veces mayor. Hemos determinado los mecanismos básicos de la evolución de la Tierra, hallado prueba también de evolución química a escala cósmica y hemos podido aprender suficiente física como para comprender e investigar la Naturaleza en una amplia gama de escalas desde los Quarks saltarines en el “mundo” microscópico hasta el vals de las galaxias.

Los sumerios eran un pueblo del sur de Mesopotamia cuya civilización floreció entre el 4100 y el 1750 a.C. Su nombre proviene de la región que, con frecuencia (e incorrectamente) se considera un país. Sumer nunca fue una entidad política cohesionada, sino una región de ciudades estado, cada cual con su propio rey.
En este pueblo se empleó por primera vez la ingeniería hidráulica, la astronomía, las matemáticas, la química, la medicina o la farmacopea, inventaron sus habitantes la enseñanza, la legislación, o la literatura.
Las dos primeras civilizaciones que surgieron en la historia fueron: La civilización mesopotámica, en un lugar llamado Mesopotamia (hoy Irak), entre los ríos Tigres y Éufrates. La civilización egipcia, en Egipto, alrededor del río Nilo.
Los sumerios inventaron jeroglíficos pictóricos que más tarde dieron lugar a la escritura cuneiforme propiamente dicha, y su lengua, junto con la del Antiguo Egipto, compiten por el crédito de ser la lengua más tempranamente documentada.
Mesopotamia es la civilización urbana alfabetizada más antigua del mundo , y los sumerios, que establecieron la civilización, establecieron las reglas básicas.,
Hace casi cinco mil años y más de mil antes de que se redactara la Biblia, los sumerios ofrecieron testimonio escrito del primer Job, del primer Moisés, el primer esbozo del paraíso, la primera resurrección de una divinidad y, cómo no, el primer diluvio universal.

La civilización babilónica fue una cultura antigua del Cercano Oriente que existió entre 2100 y 538 a. C. Los babilonios conquistaron a los pueblos vecinos y, dos veces en su historia, lograron construir un imperio y controlar toda la región.
Inventaron el sistema sexagesimal que creó un minuto de 60 segundos, una hora de 60 minutos y un círculo de 360 grados, así como la escritura cuneiforme que durante 3 mil años sería adaptada a unos doce idiomas.
Babilonia se fundó en algún momento antes del reinado de Sargón de Acad (el Grande, 2334-2279 a.C.) y parece haber sido una ciudad portuaria menor en el río Éufrates hasta el ascenso de Hammurabi quien reinó de 1792 a 1750 a.C. y la convirtió en la capital de su Imperio babilónico.
La civilización China es la más antigua del mundo, tiene una historia de más de 3,500 años. Su nombre “zhong guo” significa “país del centro” o “el reino central”; ellos creían que su país era el centro geográfico del mundo y que eran la única cultura civilizada.
China posee una cultura milenaria con una gran capacidad de invención. Algunos de los inventos de la ciencia china han supuesto cambios importantes en otras culturas. Veamos algunos de ellos. El papel apareció en el año 105 de nuestra era.
La cultura china era estable, impidiendo guerras y rebeliones que surgían de diferentes sistemas de creencias . Los grandes ríos de China ayudaron al comercio, las barreras naturales, la bebida, la siembra y el transporte. Muchos inventos en la antigua China la hicieron poderosa y cambiaron el resto del mundo, trayendo la civilización.
Las siete dinastias Chinas:
- Dinastía conquistadora.
- Dinastía Liang posterior.
- Dinastía Liao.
- Dinastía Qi del Sur.
- Dinastía Shun.
- Dinastía Zhou Oriental.
- Dinastía Zhou Tardía.
La cultura china era estable, impidiendo guerras y rebeliones que surgían de diferentes sistemas de creencias . Los grandes ríos de China ayudaron al comercio, las barreras naturales, la bebida, la siembra y el transporte. Muchos inventos en la antigua China la hicieron poderosa y cambiaron el resto del mundo, trayendo la civilización.
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El Tiempo inexorable nunca dejó de fluir y mientras eso pasaba, nuestra especie evolucionaba, aprendía al observar los cielos y cómo y por qué pasaban las cosas. Hay realizaciones humanas de las que, en verdad, podemos sentirnos orgullosos. Aquellos habitantes de Sumer y Babilonia, de Egipto o China y también de la India y otros pueblos que dejaron una gran herencia de saber a los Griegos que pusieron al mundo occidental en el camino de la ciencia, nuestra medición del pasado se ha profundizado desde unos pocos miles de años a más de diez mil millones de años, y la del espacio se ha extendido desde un cielo de techo bajo no mucho mayor que la distancia que nos separa de la Luna hasta el radio de más de diez mil millones de años-luz del universo observable.
Tenemos razones para esperar que nuestra época sea recordada (si por ventura queda alguien para recordarlo) por sus contribuciones al supremo tesoro intelectual de toda la Humanidad unida al contexto del Universo en su conjunto por unos conocimientos que, aunque no suficiente, sí son los necesarios para saber dónde estamos y, ahora, debemos buscar la respuesta a esa pregunta: ¿Hacia dónde vamos?

Claro que…, ¡el futuro es incierto!
Como en la física, en el mundo y en nuestras vidas, también está presente el principio de incertidumbre y, de ninguna manera, podemos saber del mañana. Sin embargo, cuanto más sabemos del universo, tanto más claramente comprendemos lo poco que sabemos de él. La vastedad del Universo nos lleva a poder comprender algunas estructuras cósmicas y mecanismos que se producen y repiten como, el caso de la destrucción que nos lleva a la construcción. Es decir, una estrella masiva vieja explota y siembre el Caos y la destrucción en una extensa región del espacio, y, es precisamente ese hecho el que posibilita que, nuevas estrellas y nuevos mundos surjan a la vida. Sin embargo, la grandeza, la lejanía, esa inmensidad que se nos escapa a nuestra comprensión terrestre, nunca nos dejará comprender el universo en detalle y, siendo así, siempre tendremos secretos que desvelar y misterios que resolver.
Si añadimos a todo eso que, si poseyésemos un atlas de nuestra propia Galaxia y que dedicase una sola página a cada sistema estelar de la Vía Láctea (de modo que el Sol y sus planetas estuviesen comprimidos en una página), tal atlas tendría más de diez mil millones de volúmenes de diez mil páginas cada uno. Se necesitaría una biblioteca del tamaño de la de Harvard para alojar el Atlas, y solamente ojearlo al ritmo de una página por segundo nos llevaría más de diez mil años. Añádanse los detalles de la cartografía planetaria, la potencial biología extraterrestre, las sutilezas de los principios científicos involucrados y las dimensiones históricas del cambio, y se nos hará claro que nunca aprenderemos más que una diminuta fracción de la historia de nuestra Galaxia solamente, y hay cien mil millones de galaxias más.
Sabiendo todo todo esto, siendo consciente de que, realmente, es así, tendremos que convenir con el físico Lewis Thomas cuando dijo: “El mayor de todos los logros de la ciencia del siglo XX ha sido el descubrimiento de la ignorancia humana”.

La ignorancia, como todo en el Universo, es relativa. Nuestra ignorancia, por supuesto, siempre ha estado con nosotros, y siempre seguirá estando, es una compañera con la que cargamos toda nuestra vida y que nos pesa. Algunos procuramos que pese lo menos posible para hacer más llevadero el viaje. Lo nuevo está en nuestras consciencias y de ellas, ha surgido nuestro despertar al comprender de sus abismales dimensiones, y es eso más que otro cosa, lo que señala la madurez de nuestra especie. El espacio puede tener un horizonte y el tiempo un final pero la aventura del aprendizaje siempre será interminable y eterno, quizá (no me he parado a pensarlo) pueda ser esa la única forma de eternidad que pueda existir.

¿Explicarlo todo? ¡Nunca podremos! La Naturaleza siempre irá por delante de nosotros
La dificultad de explicarlo todo no se debe a nuestra debilidad mental, sino a la estructura misma del universo. En los últimos siglos hemos descubierto que la trama del cosmos puede abordarse en varios niveles diferentes. Mientras no se descubre el siguiente nivel, lo que ocurre en el anterior no se puede explicar, sólo puede describirse. En consecuencia, para el último nivel que se conoce en cada momento nunca hay explicaciones, sólo puede haber descripciones.
La Ciencia es intrínsicamente abierta y exploratoria, y comete errores todos los días. En verdad, ese será siempre su destino, de acuerdo con la lógica esencial del segundo teorema de incompletitud de Kurt Gödel. El teorema demuestra que la plena validez de cualquier sistema, inclusive un sistema científico, no puede demostrarse dentro del sistema. Es decir, tiene que haber algo fuera del marco de cualquier teoría para poder comprobarla. La lección que podemos haber aprendido es que, no hay ni habrá nunca una descripción científica completa y comprensiva del universo cuya validez pueda demostrarse.
No es que pertenezcamos al Universo, formamos parte de él
Y, a todo esto, debemos alegrarnos de que así sea, de que no podamos comprender el Universo en toda su inmensa dimensión y diversidad. Nuestras mentes necesitan que así sea y, tendrán, de esa manera, el escenario perfecto para seguir creciendo a medida que busca todas esas respuestas que nos faltan y, lo bueno del caso es que, cada respuesta que encontramos, viene acompañada de un montón de nuevas preguntas y, de esa manera, esa historia interminable de nuestra aventura del saber…llegará hasta la eternidad de nuestro tiempo que, necesariamente, no tiene por que ser el tiempo del universo.
Emilio Silvera V.
Mar
29
El Eterno Debate
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¿Existe o no existe Dios? ¿Cuántos dioses con distintos nombres ha tenido nuestra Civilización? ¿Qué Instituciones entro de las diversas Sociedades se han beneficiado de la existencia de un Dios?
“Bertrand Russell (1872-1970) fue un hombre de una curiosidad intelectual casi ilimitada. Estudió matemáticas, física y ciencias humanas en Cambridge. Su teoría de los tipos, con la que daba respuesta a la grave crisis que atravesaba la teoría de los conjuntos, abrió un nuevo campo a la lógica formal. En la filosofía moral y social, abordó las contradicciones entre individuo y sociedad, libertad y orden, progresismo y pesimismo, etcétera. Su insobornable actividad crítica hizo que fuera encarcelado en dos ocasiones. Enfrentado a la carrera armamentística nuclear y la violencia en general, presidió el tribunal que juzgó los crímenes de guerra en Vietnam. Fue profesor en Cambridge y conferenciante en universidades y centros culturales de todo el mundo, y en 1950 fue galardonado con el Prem…
Fuente: Editor
Mar
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¡Una Singularidad! Extraño Objeto
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“Una singularidad de densidad infinita es un punto hipotético en el espacio-tiempo donde la densidad y la curvatura se vuelven infinitas. Es un concepto matemático que se aplica en la física y la astronomía. “
- En este punto, las leyes de la física conocidas dejan de aplicarse.
- Ningún objeto puede escapar de una singularidad, ni siquiera la luz.
- Según la teoría general de la relatividad, el Universo tuvo un estado de densidad infinita en el pasado.
- Este estado de densidad infinita fue el principio del Universo, el Big Bang o gran explosión.
- También marcaría el inicio del tiempo.
- En ese punto del universo, el Tiempo se detiene y el espacio queda comprimido al infinito.
El concepto mismo de “singularidad” desagradaba a la mayoría de los físicos, pues la idea de una densidad infinita se alejaba de toda comprensión. La naturaleza humana está mejor condicionada a percibir situaciones que se caracterizan por su finitud, cosas que podemos medir y pesar, y que están alojadas dentro de unos límites concretos; serán más grande o más pequeñas pero, todo tiene un comienzo y un final pero… infinito, es difícil de digerir. Además, en la singularidad, según resulta de las ecuaciones, ni existe el tiempo ni existe el espacio. Parece que se tratara de otro universo dentro de nuestro universo toda la región afectada por la singularidad que, eso sí, afecta de manera real al entorno donde está situada y además, no es pacífica, ya que se nutre de cuerpos estelares circundantes que atrae y engulle.
La noción de singularidad empezó a adquirir un mayor crédito cuando Robert Oppenheimer, junto a Hartlan S. Snyder, en el año 1.939 escribieron un artículo anexo de otro anterior de Oppenheimer sobre las estrellas de neutrones. En este último artículo, describió de manera magistral la conclusión de que una estrella con masa suficiente podía colapsarse bajo la acción de su propia gravedad hasta alcanzar un punto adimensional; con la demostración de las ecuaciones descritas en dicho artículo, la demostración quedó servida de forma irrefutable que una estrella lo suficientemente grande, llegado su final al consumir todo su combustible de fusión nuclear, continuaría comprimiéndose bajo su propia gravedad, más allá de los estados de enana blanca o de estrella de neutrones, para convertirse en una singularidad.
Los cálculos realizados por Oppenheimer y Snyder para la cantidad de masa que debía tener una estrella para terminar sus días como una singularidad estaban en los límites másicos de M =~ masa solar, estimación que fue corregida posteriormente por otros físicos teóricos que llegaron a la conclusión de que sólo sería posible que una estrella se transformara en singularidad, la que al abandonar su fase de gigante roja retiene una masa residual como menos de 2 – 3 masas solares.

La figura de la izquierda representa a la nube de polvo en colapso de 
iOppenheimer y Snyder desarrollaron el primer ejemplo explícito de una solución a las ecuaciones de Einstein que describía de manera cierta a un agujero negro, al desarrollar el planteamiento de una nube de polvo colapsante (El colapso de nubes se refiere al proceso en el cual una nube de gas y polvo sufre un colapso gravitacional, lo que lleva a la formación de núcleos densos que eventualmente dan lugar a estrellas o sistemas estelares).

En su interior, existe una singularidad, pero no es visible desde el exterior, puesto que está rodeada de un horizonte de suceso que no deja que nadie se asome, la vea, y vuelva para contarlo. Lo que traspasa los límites del horizonte de sucesos, ha tomado el camino sin retorno. Su destino irreversible, la singularidad de la que pasará a formar parte.
Desde entonces, muchos han sido los físicos que se han especializado profundizando en las matemáticas relativas a los agujeros negros. John Wheeler (que los bautizó como agujeros negros), Roger Penrose, Stephen Hawking, Kip S. Thorne, Kerr y muchos otros nombres que ahora no recuerdo, han contribuido de manera muy notable al conocimiento de los agujeros negros, las cuestiones que de ellas se derivan y otras consecuencias de densidad, energía, gravedad, ondas gravitacionales, etc, que son deducidas a partir de estos fenómenos del cosmos.

Se afirma que las singularidades se encuentran rodeadas por un horizonte de sucesos, pero para un observador, en esencia, no puede ver nunca la singularidad desde el exterior. Específicamente implica que hay alguna región incapaz de enviar señales al infinito exterior. La limitación de esta región es el horizonte de sucesos, tras ella se encuentra atrapado el pasado y el infinito nulo futuro. Lo anterior nos hace distinguir que en esta frontera se deberían reunir las características siguientes:

- Debe ser una superficie nula donde es pareja, generada por geodésicas nulas;
- contiene una geodésica nula de futuro sin fin, que se origina a partir de cada punto en el que no es pareja, y que el área de secciones transversales espaciales jamás pueden disminuir a lo largo del tiempo.

Pueden existir agujeros negros supermasivos (de 105 masas solares) en los centros de las galaxias activas. En el otro extremo, mini agujeros negros con un radio de 10-10 m y masas similares a las de un asteroide pudieron haberse formado en las condiciones extremas que se dieron poco después del Big Bang. Diminutos agujeros negros podrían ser capaces de capturar partículas a su alrededor, formando el equivalente gravitatorio de los átomos.

Agujero negro de Kerr
“El espacio-tiempo de Kerr es el campo gravitatorio que se produce alrededor de un objeto masivo que gira y tiene momento angular. Es una solución a las ecuaciones de la relatividad general de Einstein. “


Espacio-tiempo completo de Kerr
Todo esto ha sido demostrado matemáticamente por Israel, 1.967; Carter, 1.971; Robinson, 1.975; y Hawking, 1.978 con límite futuro asintótico de tal espacio-tiempo como el espacio-tiempo de Kerr, lo que resulta notable, pues la métrica de Kerr es una hermosa y exacta formulación para las ecuaciones de vacío de Einstein y, como un tema que se relaciona con la entropía en los agujeros negros.
No resulta arriesgado afirmar que existen variables en las formas de las singularidades que, según las formuladas por Oppenheimer y su colaborador Snyder, después las de Kerr y más tarde otros, todas podrían existir como un mismo objeto que se presenta en distintas formas o maneras.
De donde: rs horizonte de sucesos de un agujero negro de Schwarzschild. G constante gravitacional, M masa del objeto, c velocidad de la luz.
“El radio de Schwarzschild es la medida del tamaño de un agujero negro de Schwarzschild, es decir, un agujero negro de simetría esférica y estático.”
Ahora bien, para que un ente, un objeto o un observador pueda introducirse dentro de una singularidad como un agujero negro, en cualquiera que fuese su forma, tendría que traspasar el radio de Schwarzschild (las fronteras matemáticas del horizonte de sucesos), cuya velocidad de escape es igual a la de la luz, aunque esta tampoco puede salir de allí una vez atrapada dentro de los límites fronterizos determinados por el radio. Este radio de Schwarzschild puede ser calculado usándose la ecuación para la velocidad de escape:

Para el caso de fotones u objeto sin masa, tales como neutrinos, se sustituye la velocidad de escape por la de la luz c2. “En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de los electrones como esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo, … Es cierto que en mecánica cuántica quedan muchos enigmas por resolver. Pero hablando de objetos de grandes masas, veámos lo que tenemos que hacer para escapar de ellos.
Podemos escapar de la fuerza de gravedad de un planeta pero, de un A.N., será imposible.
La velocidad de escape está referida a la velocidad mínima requerida para escapar de un campo gravitacional. El objeto que escapa puede ser cualquier cosa, desde una molécula de gas a una nave espacial. Como antes he reflejado está dada por , donde G es la constante gravitacional, M es la masa del cuerpo y R es la distancia del objeto que escapa del centro del cuerpo del que pretende escapar (del núcleo). Un objeto que se mueva a velocidad menor a la de escape entra en una órbita elíptica; si se mueve a una velocidad exactamente igual a la de escape, sigue una órbita parabólica, y si el objeto supera la velocidad de escape, se mueve en una trayectoria hiperbólica.
Así hemos comprendido que, a mayor masa del cuerpo del que se pretende escapar, mayor será la velocidad que necesitamos para escapar de él. Veamos algunas:
| Objeto | Velocidad de escape | 
| La Tierra | ………….11,18 Km/s | 
| El Sol | ………….617,3 Km/s | 
| Júpiter | ………….59,6 Km/s | 
| Saturno | ………….35,6 Km/s | 
| Venus | ………….10,36 Km/s | 
| Agujero negro | …….+ de 299.000 Km/s | 
Como se ve en el cuadro anterior, cada objeto celeste, en función de su masa, tiene su propia velocidad de escape para que cualquier cosa pueda salir de su órbita y escapar de él.

La excepción está en el último ejemplo, la velocidad de escape necesaria para vencer la fuerza de atracción de un agujero negro que, siendo preciso superar la velocidad de la luz 299.792’458 Km/s, es algo que no está permitido, ya que todos sabemos que conforme determina la teoría de la relatividad especial de Einstein, la velocidad de la luz es la velocidad límite en nuestro universo; nada puede ir más rápido que la velocidad de la luz, entre otras razones porque el objeto sufriría la transformación de Lorentz y su masa sería infinita.
Podría continuar explicando otros aspectos que rodean a los agujeros negros, pero estimo que el objetivo que perseguía de hacer conocer lo que es un agujero negro y el origen del mismo, está sobradamente cumplido.
Existen aspectos del A.N. que influyen en el mundo cuántico, y, por ejemplo, el máximo radio que puede tener un agujero negro virtual está dado aproximadamente por:

que equivale a unos 10-³³ centímetros. Esta distancia se conoce como longitud de Planck y es la única unidad de distancia que se puede construir con las tres constantes fundamentales de la naturaleza: G, h y c. La longitud de Planck es tan extremadamente pequeña (10²° veces menor que el radio de un electrón) que debe ser la distancia característica de otro nivel de la naturaleza, subyacente al mundo subatómico, donde rigen las leyes aún desconocidas de la gravedad cuántica.


Así como el océano presenta un aspecto liso e inmóvil cuando se observa desde una gran distancia, pero posee fuertes turbulencias y tormentas a escala humana, el espacio-tiempo parece “liso” y estático a gran escala, pero es extremadamente turbulento en el nivel de la longitud de Planck, donde los hoyos negros se forman y evaporan continuamente. En el mundo de Planck, las leyes de la física deben ser muy distintas de las que conocemos hasta ahora.
La estructura macroscópica del espacio-tiempo parece plana, pero éste debe ser extremadamente turbulento en el nivel de la escala de Planck. Escala en la que parece que entramos en otro mundo… ¡El de la mecánica cuántica! que se aleja de ese mundo cotidiano que conocemos en el que lo macroscópico predomina por todas partes y lo infinitesimal no se deja ver con el ojo desnudo.
¡Existen tantos secretos! ¡Es tanta la carga de ignorancia que soportamos!
Bueno, nos queda una ráfaga de esperanza… ¡Mientras no perdamos en nuestras Mentes ese ingrediente que llamamos… ¡Curiosidad!
Emilio Silvera Vázquez




 
 

 
		 
		










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