Lo primero de todo es que, hay que saber… ¡Que no sabemos! Si somos conscientes de eso…  Evolucionaremos hasta alcanzar el escenario deseado de que, las preguntas sean menos (al fin) que las respuestas. Pero habría que preguntarse ¿Será eso posible algún día lejano en el futuro?

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Symphony of Science – The Quantum World! (Subtitulado)

https://youtu.be/jns8MD6L8G4

                 Las partículas del núcleo atómico. Protón y neutrón

En 1920 (Rutherford) descubrió las partículas positivas que forman los átomos, los protones.

Por lo tanto en los núcleos de los átomos hay unas partículas positivas que se llaman protones. En el hidrógeno solo hay una partícula ya que recordemos su masa era casi la misma.

Se comprobó que el número de protones es una característica especial de cada elemento quí­mico, ya que todos los átomos del mismo elemento tienen el mismo número de protones. Se llama nú­mero atómico (Z) al número de protones que tienen los átomos de un elemento químico. A cada elemento químico le corresponde un número atómico desde 1 hasta 106.

Todavía tenemos que buscar otras partículas en el núcleo atómico. La masa de los protones de un núcleo es mucho menor que la masa del núcleo.

“ISÓTOPOS (HILIDOS): Son átomos de un mismo elemento químico que tienen igual número atómico (Z); pero diferente número de masa (A) y diferente número de neutrones.
Características:

ISOTOPO (iso = igual; topos = lugar), son átomos que ocupan el mismo lugar en la tabla periódica. Tienen propiedades químicas iguales, ya que tienen el mismo número de electrones. Tienen propiedades físicas diferentes, puesto que su masa es distinta para cada isótopo. Los isótopos radiactivos o artificiales reciben el nombre de RADIOISÓTOPOS. Todos los elementos presentan isótopos.

masa isótopos C = % Abundancia

12 u = 98.99

13 u = 1.11

Considerando lo anterior, la masa atómica promedio para el carbono es:

M.A = (12 x 98,99) + (13 x 1,11)
100

M.A = 12,01 u

En general, poara cualquier elemento su masa atómica en función de sus isótopos es:

M.A = (m1 x %1) + (m2 x %2) + …….. + (mn x %n)
100.”

Fuente: https://iiquimica.blogspot.com/2006/03/trminos-en-teora-atmica.html

Cada elemento químico se caracteriza por el número de protones de su núcleo, que se denomina número atómico (Z). Así, el hidrógeno ( ₁H) tiene un protón, el carbono ( ₆C) tiene 6 protones y el oxígeno ( ₈O) tiene 8 protones en el núcleo.

El número de neutrones del núcleo puede variar. Casi siempre hay tantos o más neutrones que protones. La masa atómica (A) se obtiene sumando el número de protones y de neutrones de un núcleo determinado.

Un mismo elemento químico puede estar constituido por átomos diferentes, es decir, sus números atómicos son iguales, pero el número de neutrones es distinto. Estos átomos se denominan isótopos del elemento en cuestión. Isótopos significa “mismo lugar“, es decir, que como todos los isótopos de un elemento tienen el mismo número atómico, ocupan el mismo lugar en la Tabla Periódica.

Isótopos del Hidrógeno

Isótopos del Carbono

 

Desde 1918 estaba probado que existían los isótopos. Estos, eran átomos que tenían propiedades químicas iguales (parecían elementos iguales, por tanto), tenían el mismo número atómico, pero sus masas atómicas eran di­ferentes. En el núcleo debían existir partículas neutras que contribuyeran a la masa pero no tuvieran carga eléctrica.

Si Demócrito de Abdera levantara la cabeza y viera lo que hoy se sabe del átomo que él intuyó… ¡Se volvía a morir del susto!

• up (arriba)
• down (abajo)
• charm (encanto)
• strange (extraño)
• top (cima)
• bottom (fondo).

Como no es el objeto del trabajo, no hablaremos hoy de los Quarks, y, simplemente diremos que en la naturaleza no se encuentran quarks aislados. Estos siempre se encuentran en grupos, llamados Hadrones. de dos o tres quarks, conocidos como mesones y bariones respectivamente. Esto es una consecuencia directa del confinamiento de color.  En el año 2003 se encontró evidencia experimental de una nueva asociación de cinco quarks, los Pentaquarks, cuya evidencia, en principio controvertida , fue demostrada gracias al Colisionador de Partículas LHC en el pasado Julio de 2.015.

Ahora no dejamos de preguntarnos:  ¿Qué puede haber  más allá de los Quarks? ¿Serán las cuerdas vibrantes de esa Teoría que no podemos verificar porque exige la energía de Planck, es decir. 10¹⁹ GeV (Gigas-electrón-voltios). Ni reuniendo toda la energía de todos los países del mundo… ¡La podríamos alcanzar, es la energía presente en el momento de la creación. Así con razón decía Ed Witren que, esa era una Teoría del Futuro que fue encontrada por causalidad.

Pero sigamos con lo que nos ocupa y veamos que los Quarks están confinados dentro de los nucleones(protones y neutrones) donde la fuerza fuerte les retiene y nos los deja que se vayan alejando más de lo debido como se explica en el cuadro de arriba.

Si el triplete de Quarks que constituyen los nucleones (protones y neutrones), tratan de separarse, son retenidos por los Bosones, sí, esos que llamamos Gluones, las partículas mensajeras de la fuerza nuclear fuerte.

Dentro del núcleo se desatan las fuerzas de la Naturaleza, la que conocemos como fuerza nuclear fuerte, la más potente de las cuatro fuerzas fundamentales que, intermediada por otras partículas de la familia de los Bosones, los Gluones, no dejan que los Quarks se alejen y son retenidos allí, dentro de los nucleones donde tienen su función de conformar los hadrones másicos del núcleo que le aporta la materia al átomo.

Los Gluones, son las partículas intermediarias de la fuerza fuerte, y, de la misma manera, existen otros Bosones encargados de mediar en las otras fuerzas conocidas de la Naturaleza: El Fotón para los fenómenos electromagnéticos, el Gravitón (no encontrado aún) para la fuerza de Gravedad, y, los W^+,  W^–y Zº para la fuerza nuclear débil.

Lo cierto es que, el núcleo atómico está cargado positivamente y, tal carga, hace la llamada para que, un enjambre de electrones, con cargas negativas, vengan a rodear el núcleo atómico y, de esa manera, queda estabilizado el átomo, ese pequeño objeto que conforma todas las cosas hechas de materia.

Así, los electrones que rodea el núcleo, con su carga eléctrica negativa que complementa la positiva de los protones y hace estable al átomo; una masa de solamente 1/1.836 de la del núcleo más ligero (el del hidrógeno). Y, sin embargo, la importancia del electrón es vital en el universo.

Repasando todo esto, no puedo dejar de recordar aquellas palabras que el físico Freeman Dyson escribió:

“Cuando miramos en el universo e identificamos los muchos accidentes de la física y la astronomía que han colaborado en nuestro beneficio, casi parece que el universo debe haber sabido, en cierto sentido, que nosotros íbamos a venir“.

 

La Naturaleza exige transformaciones en algunos casos, en otros… ¡NO!

Fijaros en el hecho cierto de que, si la carga del electrón, o, la masa del protón, variaran aunque sólo fuesen una diezmillonésima parte… ¡La vida no podría existir en el Universo! Estamos hechos de átomos y, con tal cambio, éstos nunca se habrían podido conformar.

Emilio Silvera Vázquez

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El telescopio James Webb revela cómo se forman las estrellas en una de las regiones más extremas de la galaxia.

El estudio, co-liderado por el Instituto Andaluz de Astrofísica, ha descubierto además una nueva región de formación estelar.

El telescopio espacial James Webb ha revelado cómo se forman las estrellas en una de las regiones más extremas de la galaxia. Según el Instituto Andaluz de Astrofísica, con sede en Granada, el centro de la galaxia es un entorno extremo donde los fenómenos cósmicos intensos transforman el espacio y la materia.

En una de las regiones del centro galáctico, ubicada a unos 200 años luz de Sagitario A* —el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea— existe una enorme y densa nube de gas y polvo interestelar. A lo largo de millones de años, esa nube ha colapsado sobre sí misma, dando lugar a la formación de miles de nuevas estrellas. Esta región es conocida como Sagitario C, informa la institución.

El telescopio James Webb revela el origen del universo primitivo en un cúmulo de galaxias

Ahora, dos nuevos trabajos co-liderados por el Instituto de Astrofísica de Andalucía han utilizado observaciones del telescopio espacial James Webb, construido y operado conjuntamente por la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia Espacial Canadiense (CSA) y la NASA, para estudiar Sagitario C con un nivel de detalle sin precedentes. Según Rubén Fedriani, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía y supervisor principal del proyecto, el objetivo de estas observaciones es el estudio de los procesos de formación estelar, especialmente de estrellas masivas, es decir, de aquellas que tienen más de ocho veces la masa del Sol.

En sus primeras etapas de formación, las estrellas suelen presentar chorros de materia o jets: «En este trabajo hemos detectado más de un centenar de chorros vinculados a protoestrellas de baja masa, similares a la de nuestro Sol», señala Fedriani. También se ha observado por primera vez en el infrarrojo los chorros asociados a dos estrellas masivas, de unas 20 veces la masa del Sol.

El telescopio James Webb capta la estrella conocida más lejana del universo

Gracias a esta actividad de chorros o jets, el estudio ha descubierto, además, una nueva región de formación estelar. Este descubrimiento sugiere que la formación de estrellas en esta zona sigue procesos similares a los del resto de la galaxia, lo que demuestra que pueden nacer nuevas estrellas incluso en entornos tan extremos como el centro de la Vía Láctea.

Los hallazgos también podrían ayudar a resolver un misterio sobre las regiones más internas de la Vía Láctea, conocidas como la Zona Molecular Central, que abarca Sagitario C y otras regiones de formación estelar. Esta región se caracteriza por contener grandes cantidades de gas molecular denso, lo que la convierte en una de las zonas con mayor potencial para la formación de nuevas estrellas.

El telescopio espacial James Webb, con participación gallega, elegido el mayor avance científico del año.

Sin embargo, a pesar de su alta densidad de gas, la tasa de nueva formación estelar en la Zona Molecular Central es menor de lo que predicen los modelos, lo que ha llevado a numerosas investigaciones a intentar entender los procesos físicos que regulan esta actividad. Los trabajos, co-liderados por la Universidad de Colorado Boulder, la Universidad de Virginia y el Instituto de Astrofísica de Andalucía, han observado evidencias de líneas de campo magnético que atraviesan Sagitario C, que forman largos y brillantes filamentos de gas de hidrógeno caliente que recuerdan a fideos de espagueti.

Fuente: Noticias de Prensa en La Voz de Galicia.

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         No intentes ver la verdad sin conocer la mentira

     No sabrás lo que es la luz sin conocer las tinieblas

         Si no sabes de donde vienes no sabrás nunca quien eres

Lo sé por experiencia, la dificultad, agudiza el ingenio… 

Sin caretas

Como libro abierto

Mi padre me dijo una vez que,  el respeto por la verdad es… el fundamento de la moral

Nada puede surgir de la “nada”, si surgió…, ¡es porque había!

A la edad de quince años, había aprendido a oír el silencio. En cualquier sitio, aunque no lo parezca, podemos “oír” lo que la Naturaleza nos dice. No es poco lo que nos perdemos por no saber observar lo que nos rodea. ¡Hay que prestar atención!

¿Quién alguna vez, no oyó el silencio del campo, el trino del del jilguero, el rumor de las hojas de los árboles, mecidas por el suave viento, oír el inconfundible y rumoroso  “caminar” de las transparentes aguas del arroyo  montaña abajo. Todo eso y mucho más es parte de ese silencio que podemos oír, y, además, ese “silencio” de la Naturaleza, iría perfumado con los mil olores de las plantas aromáticas que pululan por el lugar.

La vida no es gratis, se nos da para pagarla. ¡De tantas maneras! Todos tenemos que llevar nuestra “carreta” para llegar al destino propuesto. Cualquier cosa que podamos alcanzar requiere de un precio, un esfuerzo y, si estamos dispuesto a pagarlo… ¡la tendremos!

          Más vale un… por si acaso, que un… yo creí

¡Qué vida ésta!

En el Universo puede haber miles de millones de planetas. Si están habitados ¡Cuánto dolor y amargura! Y, si no lo están… ¡Que desperdicio de mundos!

En verdad, los seres humanos… ¡Son muy complejos! Y, hasta tal punto es así que, ni nosotros mismos llegaremos nunca a conocernos.

¡Tan iguales y tan distintos!

Siempre me ha llamado la atención el hecho de que, a lo largo de la historia, en cualquier parte del mundo, sin importar su condición u origen, de vez en cuando, surgieron personajes que, con sus hechos, dejaron señalado un camino que muchos siguieron y, de esa manera, ha ido caminando la Humanidad a lo largo de la Historia, influida por esas mentes que, en uno u otro ámbito del saber humano, abrieron los caminos a seguir. Muchos serían los ejemplos que podríamos poner aquí pero, hoy, dejaré una simple reseña de uno de ellos.

Pitágoras de Samos.  569 a.C. (Samos).475 a.C. (Tarento). Pitágoras fue un filósofo griego que se educó con los sacerdotes del templo de Dióspolis Parva en Egipto

Pitágoras era hijo de un comerciante griego, por lo que viajó mucho de niño, acompañando a su padre.  No se conocen muchos detalles de su infancia, pero es seguro que recibió buena educación.  En Mileto, Tales y Anaximandro lo introdujeron en el mundo de las Matemáticas y le recomendaron ir a Egipto para profundizar en su estudio, lo que hizo en el 535 a.C. Estudió en el templo de Dióspolis.

Dendera

Dióspolis Parva fue el nombre helenizado de la capital del nomo VII del Alto Egipto, situada cerca de Dendera.

Allí fue hecho prisionero hacia el 525 a.C. y llevado a Babilonia, de donde regresaría a Samos hacia el 520 a.C.  Al regreso, fundó una escuela que llamó El Semicírculo.  Al cabo de dos años se trasladó a Cretona, en el sur de Italia, donde fundó una escuela filosófica y religiosa que tuvo muchos seguidores.

Las enseñanzas principales decían que la realidad era matemática y que el estudio puede llevar a la purificación espiritual y la unión con la divino.

Creían que todo lo que existe son números y todas las relaciones podían reducirse a relaciones numéricas.  Además, atribuían a cada número una propia personalidad (masculina o femenina, perfecta o incompleta, bella o fea).

Por ejemplo, el 10 era el número perfecto, pues contenía en sí mismo los cuatro primeros enteros (1 + 2 + 3 + 4 = 10).

Escuela de Pitágoras, imagen perteneciente al libro “The story of greek people”, Eva March Tappan, Houghton Mifflin, 1909.

La escuela exigía a sus miembros estricta lealtad y secretismo por lo que los conocimientos en Matemáticas producidos por ellos eran siempre atribuidos a Pitágoras, y no podemos saber qué descubrió él personalmente y qué se le atribuyó.  Sin ir más lejos, el conocido teorema de Pitágoras (del que antes di un ejemplo) no lo descubrió él, sino que ya era conocido por los babilonios mil años antes, aunque puede que él fuese el primero en demostrarlo.

El objeto de estudio de esta escuela no eran las Matemáticas tal como las pensamos hoy, sino desde una perspectiva más filosófica.  Se preocupaban de los principios en que se basan las Matemáticas, el significado de los conceptos número o círculo, así como qué ha de entenderse por demostración (de un teorema por ejemplo).

Son varios los teoremas debidos a Pitágoras o, más genéricamente, a los pitagóricos: el que afirma que la suma de los ángulos de un triángulo es igual a dos ángulos rectos, o el teorema de Pitágoras, esto es, que un triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos.

También descubrieron los números irracionales –que no se pueden expresar como el cociente de dos enteros- y los cinco sólidos regulares: el tetraedro, el hexaedro o cubo, el octaedro, el dodecaedro y el icosaedro.

El famoso teorema “de Pitágoras” parece que tiene su origen en la India.

“EL Teorema de Pitágoras fue desarrollado por varias de las civilizaciones orientales prehelénicas (Babilonia, Egipto, India y China) para entrar después en el mundo griego a través de Pitágoras y cruzarlo con Platón y Euclides.”

Aunque Pitágoras es uno de los matemáticos griegos más conocidos, a mí, no se porqué, me gusta más Euclides.  Claro que a cada acontecimiento o a cada personaje, hay que valorarlo dentro del contexto de su obra en su época, en su “tiempo”.

El lenguaje, las matemáticas, la escritura,… son las cosas que nos hicieron distintos, partiendo siempre de la base de que teníamos los sentidos y la mente que requerían aquellos logros que nos separaron de los demás animales.

El lenguaje y su origen

La lengua o el lenguaje, cuyos comienzos se limitan a sonidos guturales y sin sentido de aquellos primeros homínidos que, caminando ya erguidos, vivían más o menos en comunidad y, ello, les llevó, a inventarse un sistema arbitrario de signos que los miembros de una comunidad establecían por convención, con el fin de comunicarse, así fueron los principios del lenguaje que, en cada caso, en cada lugar, está relacionado con la psicología y antropología específica de los distintos pueblos, lo que llevó a que el lenguaje, tomado en su conjunto, sea multiforme y heteróclito, y conectado con lo físico-fisiológico-psíquico y dentro de un dominio individual y a la vez social.

El lenguaje hablado se quiso expresar mediante escritura, y, el comienzo, fueron dibujos, signos, jeroglíficos, etc., hasta alcanzar un alto nivel mediante las reglas inventadas para la escritura.

https://www.march.es/es/madrid/conferencia/invencion-escritura-historia-iii-india-babel-escrituras

La importancia del lenguaje y la escritura para la humanidad no está bien valorada, pocos piensan en lo importante que fue el hecho ocurrido hace ya muchos miles de años, cuando aquel ser primitivo, pintó un animal en la pared de su cueva, allí, en aquel lugar, se dio el primer paso.

Mediante un conjunto de sonidos articulados podemos manifestar lo que pensamos y comunicarnos con los demás y, cada pueblo, tiene su propio lenguaje.  Este hecho, el de distintas lenguas para cada región del mundo, expresa en realidad nuestro retraso en la evolución del lenguaje y en la de otros aspectos más generales que, algún día lejos aún en el futuro, nos llevarán a la unificación de todos y de todo en este planeta que pasará a ser una sola entidad ante el resto de civilizaciones que vendrán desde otros mundos pero, para que eso llegue…falta mucho.

(Sólo como aclaración tengo que dejar el apunte de que, los clásicos griegos bebieron de la fuente del saber egipcio, persa, hindú y otros.)

Hemos tenido que recorrer intrincados caminos tratando de llegar a alguna parte, y, a pesar del tiempo transcurrido, de las muchas batallas mantenidas los unos con los otros, no acabamos de ponernos de acuerdo, los diferentes pensamientos de los pueblos según el lugar de origen, las costumbres, la avaricia, el querer lo que tiene el otro, nunca nos paramos a pensar en el hecho cierto de que, todos venimos al mundo d la misma manera, y, de la misma manera nos vamos, respiramos el mismo aire, y, por los seres queridos... ¡Tenemos los mismos sentimientos!

¿Por qué no nos paramos un momento a reflexionar con las recomendaciones que hacemos al principio del trabajo, así aprenderíamos algo positivo… ¿Somos realmente racionales?

Emilio Silvera Vázquez

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Hemos inventado máquinas enormes que, utilizando inmensas energías, profundizan en el corazón de la materia. El procedimiento es el de hacer chocar haces hadrones lanzados a velocidades cercanas a la de la luz, y, de ese encuentro brutal aparecen hecho añicos los residuos de los materiales de los que están hechos los protones y otras partículas.

Todas las cosas están hechas de la misma cosa: Quarks y Leptones, no importa que tenga la forma de una montaña, un océano, un mundo, una galaxia… ¡Todo lo que allí pueda existir y la forma que pueda adoptar… ¡Serán Quarks y Leptones! Las partículas que forman átomos que al juntarse hacen las moléculas y éstas, se unen para conformar los cuerpos.

Los objetos que pueblan el Universo son de distintas conformaciones y, cada uno de ellos, tiene una función, nada existe porque sí, cada cosa desempeña su papel en el gran escenario universal. También los seres vivos, independientemente de su condición, están aquí por alguna razón.

Estos objetos pueden ser estrellas, planetas, galaxias, nebulosas, asteroides, cometas y muchos otros cuerpos celestes. Cada objeto astronómico tiene características únicas que lo distinguen y lo convierten en una pieza fundamental para comprender la vastedad y complejidad del universo.

Pudimos llegar a captar, con nuestros telescopios, esas grandes estructuras que llamamos galaxias, y, en ellos, como si de universos islas se tratara, pudimos descubrir toda clase de objetos que nos asombraron por sus formas y comportamientos: supimos de la fusión de elementos en las estrellas, y, con asombro, pudimos comprobar en lo que se podían convertir al final de sus vidas, cuando agotado el combustible nuclear de fusión, pasaban a ser estrellas enanas blancas, de neutrones o agujeros negros.

             Según la forma que adopte en cada momento nos está contando una historia

¡AH! Pero eso sí, la materia nos habla y tiene sus recuerdos, sólo tenemos que aprender a escucharla y a saber leer lo que en ella está escrito.  Algunos lo hacen.

La nebulosa del Velo es una nube de gas caliente e ionizado. Es la parte visible del Bucle de Cygnus, también conocido como fuente de radio W78.  La historia que nos cuenta es que, es un remanente de una explosión supernova que sucedió hace ahora unos 15.000 años.

No hemos llegado aún al nivel que perseguimos, el aviso de que estaremos muy cerca de conseguirlo, estará situado en la fecha en que consigamos desvelar completamente la teoría M.  Cuando ese velo sea corrido, veremos asombrados el origen del Universo y de la materia, de las fuerzas fundamentales y de las constantes que son el equilibrio del mundo.  Allí, reunidas en normal armonía, veremos convivir la mecánica cuántica y la Gravedad, no habrá infinitos, y, la coherencia y la razón será la moneda que circule.

El Modelo Estándar es una teoría que clasifica todas las partículas fundamentales en función de sus propiedades e introduce reglas que determinan las interacciones que pueden ocurrir entre ellas así como la frecuencia a la que ocurren. Es una herramienta en el trabajo de los físicos, y, aunque no está perfeccionada (tiene una veintena de parámetros metidos con calzador), es bastante práctica.

La materia está conformada por una serie de pequeñitos objetos que llamamos partículas subatómicas que son las responsables (divididas en distintas familias) de conformar la materia que conocemos que adoptan formas conforme a los cometidos que tienen asignados en el Universo en cada Tiempo y momento. También los seres vivos evolucionados hasta las mentes superiores están hechas de estos mismos ingredientes atómicos.

¿No falta alguno? No os paree que existe un sexto sentido?

Bueno… Podría ser la Intuición

Nos valemos de los sentidos para enviar información del mundo exterior a nuestro  cerebro, también informamos de lo que detectamos en distintas situaciones con interacciones con nuestro cuerpo.

Entonces, nuestros sentidos habrán evolucionado junto a nuestra inteligencia y, seremos capaces de visualizar en nuestras mentes (ahora se resisten), otras dimensiones más altas que, ahora no podemos ni imaginarlas como holografías y, que sin embargo, de manera real están presentes en nuestro mundo.

¿Cómo es posible que una fuerza gravitatoria esté incidiendo realmente en la marcha de las Galaxias y que no seamos capaces de ver la enorme masa que la genera?

Si realmente existen universos paralelos a los que algún día podamos tener acceso, podrían ser éstos los que generan la fuerza de gravedad que atraen a las galaxias de nuestro Universo. Si fuese así, la materia “oscura” estaría demás en toda esta ecuación.

Pero… ¿Dónde está escondida esa ingente cantidad de materia que no se ve y, sin embargo, su fuerza y energía trasciende hasta nuestro mundo? Lo que nos cuentan no coincide con lo que vemos y, además, una materia no bariónica que no emite radiación y sí emite gravedad… ¡Es muy sospechosa!

¡Tenemos que aprender tantas cosas! Claro que equivocarse nos enseña. Es la causalidad, todo el Presente está cargado del Pasado,  y, el Futuro, será consecuencia de lo que hagamos en el Presente.

De muchas de las cosas que nos quedan por aprender, no sabemos ni hacer una simple pregunta.  El motivo: No sabemos ni que tales cosas puedan existir. Hacer preguntas sobre lo que desconocemos no parece viable.

No podemos afirmar nada con lo que solo son conjeturas, y, afirmar sobre lo que sabemos y hemos podido ver, ya que, la fe es cosa de la religión que tiene un camino divergente al de la Ciencia.

Tenemos la materia prima: los sentidos y la conciencia, sólo nos falta experiencia en los primeros y evolución en la segunda, y, con el tiempo suficiente llegaremos al punto deseado de “VER” cosas que ahora, aunque están aquí, no podemos ni sabemos “VER”. El tiempo, para una sola generación es corto, insuficiente en el conjunto de la empresa. Sin embargo, tal y como está constituida nuestra Civilización, en la que unos dejan el fruto de sus logros a los siguientes ( si no metemos la patita ) podríamos tener tiempo suficiente.

                  Ardiphithecus ramidus

                 Australopitecus afarencis

Imaginad que nos encontramos por el campo con un ejemplar de Ardiphithecus ramidus o un Australopithecus Aferensis, y le preguntamos por el área de una circunferencia cuyo radio mide 85 metros.

Pues algo parecido ocurre si paramos al primer ejemplar humano que encontremos por la calle y le preguntamos por las matemáticas topológicas de la teoría M, nos miraría asombrado y pensaría que estamos locos.

Muchas veces, basados en principios físicos, pensamos y formulamos teorías en nuestras mentes, y,  dichas teorías o pensamientos están incompletos, les falta un eslabón importante para completarlas.

En otra parte, otra mente pensante, tiene el eslabón que nos falta para completar con éxito la teoría.  Algunas buenas ideas se pierden por esa falta de comunicación, y dos personas que han tenido las dos mitades de un todo, no han podido unirlos para ofrecer tal logro al mundo.

En geometría de Riemann, el tensor métrico es un tensor de rango 2 que se utiliza para definir conceptos métricos como distancia, ángulo y volumen en un espacio localmente euclídeo.

Paraboloide de Flamm (solución exterior de Schwarzschild).

Todos conocemos la Historia de Einstein y su teoría de la Gravedad (conocida por relatividad general).  Tenía y formuló el principio, pero al no conocer a Riemann, le faltaba el lenguaje matemático necesario para expresarlo, así, frustrado, pasó tres largos años, de 1.912 a 1.915, en una búsqueda desesperada de un formalismo matemático suficientemente potente para expresar su principio, y, hasta que su amigo Grossman (al que pidió ayuda), no le envió una copia de la conferencia que, había dado Riemann, no pudo, con enorme asombro, descubrir que, en aquellos papeles estaba escrito algo llamado tensor métrico que, habiendo sido ignorado por los físicos durante 60 años, resolvía todos sus problemas que, por cierto, había sido resuelto hacía muchos años por Riemann, Rici, y Levi-Civita….  El logro de Riemann era el más grande.

En tensor métrico de Riemann le dio a Einstein el arma que necesitaba para plasmar en realidad su teoría de la Relatividad general. Allí nació la nueva cosmología que hoy conocemos.

Esto es un ejemplo de lo necesario que es para el avance de nuestros conocimientos, el estar bien comunicados y que se de difusión a cualquier avance que será necesario para complementar otros descubrimientos.

Planck supuso que, al menos para la radiación de cavidad, la energía promedio de las ondas estacionarias es dependiente de las frecuencias. Además, Planck supuso que la energía correspondiente a cada modo no es una variable continua, sino que discreta. El físico alemán Max Planck, descubrió la ley que gobierna la radiación de los cuerpos en equilibrio termodinámico. Según Planck, la intensidad de radiación para cada longitud de onda depende únicamente de la temperatura del cuerpo en cuestión.

Sin la teoría del cuanto de acción de Planck, la radiación de cuerpo negro, Einstein no podría haber realizado su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico que más tarde posibilito la construcción de laceres y máseres.   Tampoco Heisenberg, Dirac, Schrödinger y otros muchos, podrían haber desarrollado la teoría cuántica sin aquella idea primera de Planck.

Tenemos la obligación de exponer nuestras ideas que, pareciendo muchas veces incompletas, pueden ser el punto de partida para el desarrollo de grandes teorías y descubrimientos.  Muchas veces se me ocurren ideas que, por pudor, no me atrevo a escribir.  Cuando las medito, a mí mismo me parecen descabelladas y, sin embargo, no me extrañaría que esté equivocado en tal clasificación.  Hasta podrían ser ciertas.

Incluso Fedor Dostoievski, en Los Hermanos Karamazov, hizo que su protagonista Ivan karamazov especulara sobre la existencia de dimensiones más altas y geometrías no euclidianas durante una discusión sobre la existencia de Dios. Arriba una escena de la película.

Desde siempre, la imaginación humana, ha especulado con otras dimensiones y universos paralelos (Alicia en el País de las maravillas).  ¿Será acaso una especie de mensajes que nos llegan como recuerdos de la materia?

Andrómeda es hija de Cefeo rey de Etiopía y de Casiopea, quien pretendía ser más hermosa que todas las Nereidas. Éstas ofendidas, le pidieron a Poseidón que castigara el atrevimiento de Casiopea. Poseidón entonces envía un monstruo a las tierras de Cefeo.

Imaginación:

“Se trataba de Andrómeda, hija de Cefeo, rey etíope de Yope, y de Casiopea.  Esta se había jactado de que la belleza de su hija superaba a la de todas las Nereidas juntas.  Ofendidas por este insulto, las ninfas marinas se quejaron a Poseidón, su protector, quien, como castigo, envió un diluvio y al monstruo marino que asolaría el reino de Yope.

Desesperado, el rey consultó oráculo de Amón, que declaró que el monstruo no desaparecería hasta que la princesa Andrómeda no fuese sacrificada.  Con el corazón partido el rey siguió las indicaciones del oráculo y abandonó a su hija encadenada a una roca voladiza.

Las aguas comenzaron a subir y a bullir, mientras el monstruo, que estaba cubierto de espumas, emergía lentamente.

Todos, desde la distancia, estaban mirando la escena, pendientes del monstruo.  Nadie se fijo de que manera apareció aquel joven de pies alados que, lanzándose al cuello de la bestia blandiendo una cimitarra (como ya hiciera con Medusa), de un solo golpe decapitó al monstruo.

Cuando Perseo liberó a Andrómeda de sus cadenas, sus miradas se encontraron y nació el amor entre sus almas.”

Historias así jalonan la antigüedad, y, nos muestra, la rica imaginación que poseemos los humanos, capaces de inventar mundos y situaciones que pueden ser recreados en nuestros pensamientos, los unos terribles y los otros de una inmensa belleza.

Es precisamente, esa imaginación sin límite, la que hace posible que recreemos esos nuevos mundos que, aunque no son reales en el nuestro, no quiere decir que no existan en algún otro lugar del Universo que ¡es tán grande! Es casi tan grande como nuestro poder para imaginar.

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Imaginación:

Humel, el guerrero, con paso cansino, agotado, vio por fin, a lo lejos, las fogatas mortecinas del poblado.  Su cansancio no era suficiente para ensombrecer la alegría que embargaba su corazón.

Había partido de Abera, su región, hacía ya treinta noches, el camino hasta Adrais, la que ahora tenía delante, era largo y muy peligroso.  Sin embargo, el premio valía la pena.

A todos los confines del reino había llegado la proclama del rey Yuno, el que pasara las pruebas, se casaría con su hija, la bella Hilema……. Él, Humel el Guerrero, estaba allí para intentarlo.

La bella Hilema

De esta manera podría continuar durante mil folios y contar una bella historia de personajes que irían viviendo situaciones conforme quisiera mi imaginación. Historia que podría situar en cualquier época y en cualquier parte del mundo, y nos contaría cualquier historia que en ese momento nos apeteciera. Tenemos a nuestra disposición un enorme tesoro que, muchas veces, no sabemos aprovechar.

Bueno, lo que trato de decir con tanta palabrería, es que estamos en posesión de una herramienta de enorme poder, el cerebro.  ¿Qué se nos puede resistir? Creo, que con tiempo por delante, Nada.

Ahora hemos encontrado la partícula de Higgs  que nos ha dado nueva información para poder abrir muchas puertas cerradas, será una llave maestra.  Seguramente, también con el LHC, aparecerán los esquivos quarks y también los Gluones, daremos un paso enorme en el conocimiento de la materia y del Universo.

Sabiendo de qué está conformada la materia, necesitábamos ahondar un poco más para despejar del Modelo Estándar de Partículas, cómo toman éstas la masa, y, para ello, tuvimos que descubrir el Bosón de Higgs.

Después continuaremos, teniendo nuevas ideas y conocimientos, con la dichosa teoría M que, aún nos queda muy lejos.  Para verificarla necesitaríamos disponer de la energía de Planck.

Pensemos en la masa de una partícula cuya longitud de onda Compton es igual a la longitud de Planck.  Esta dada por ( página 103 del original )Fórmula, donde ђ es la constante de Planck racionalizada, c es la velocidad de la luz y G es la constante gravitacional.  La descripción de una partícula elemental de esta masa, o partículas que interaccionan con energías por partícula equivalente a ella (a través de E=mc2 ), requiere una teoría cuántica de la gravedad.  Como la masa de Planck es del orden de 10^–8 Kg (equivalente a una energía de 10¹⁹ GeV) y, por ejemplo, la masa del protón es del orden de 10^–27 kg y las mayores energías alcanzables en los aceleradores de partículas actuales (antes del LHC) son del orden de 10³ GeV, los efectos de gravitación cuántica no aparecen en los laboratorios de física de partículas.  Sin embargo, en el universo primitivo las partículas tenían energías del orden de la masa de Planck, de acuerdo con la teoría del Big Bang, y es, por tanto, necesaria una teoría cuántica de la Gravedad que es, precisamente, lo que nos promete, la teoría M:

          Mecánica Cuántica y Relatividad General, juntas.

Ese nuevo Universo de dimensiones más altas donde todo tiene cabida cualquier interacción incorporando supersimetría y en la que los objetos básicos son objetos unidimensionales (supercuerdas).

Se piensa que las supercuerdas tienen una escala de longitud de unos 10^-35m y, como distancias muy cortas están asociadas a energías muy altas que, como dije antes, son del orden de 10¹⁹ GeV, muy por encima de la energía que se podría conseguir hoy.

Las cuerdas asociadas con los bosones sólo son consistentes como teorías cuánticas en un espacio-tiempo de 26 dimensiones; aquellas asociadas con fermiones sólo lo son en un espacio-tiempo de 10 dimensiones.  Se piensa que las cuatro dimensiones microscópicas surgen por un mecanismo de Kaluza-klein, estando las restantes dimensiones “enrolladas” para ser muy pequeñas en la longitud de Planck.

Una de las características más atractivas de la teoría de supercuerdas es que dan lugar a partículas de espín 2, que son identificadas con los gravitones.  Por tanto, una teoría de supercuerdas automáticamente contiene una teoría cuántica de la interacción gravitacional.  Se piensa que las supercuerdas están libres de infinitos que no pueden ser eliminados por renormalización, que plagan todos los intentos de construir una teoría cuántica de campos que incorpore la gravedad.  Hay algunas evidencias de que la teoría de supercuerdas esta libre de esos infinitos indeseables,  pero no hay prueba definitiva.

Aunque carecemos de pruebas evidentes de supercuerdas, algunas característica de las supercuerdas son compatibles con los hechos experimentales observados en las partículas elementales, como la posibilidad de las partículas nos respeten paridad, lo que en efecto ocurre en las interacciones débiles.

Aunque nuestras posibilidades energéticas y técnicas, hoy en día, son nulas para obtener las 10¹⁹ GeV que serían necesarios para verificar las supercuerdas, no tenemos que descartar que, se pueda avanzar por indicios y datos experimentales indirectos que vayan cubriendo pequeñas parcelas de ese total que será la teoría M.

Mientras tanto, E. Witten, continúa pensando, y su privilegiado cerebro matemático desarrolla cientos de ecuaciones mientras parece que mira, fijamente al paisaje.

Parece que esa rama de la geometría que se ocupa de las propiedades de los objetos geométricos que permanecen inalterados bajo deformaciones continuas, como el doblado, estirado, etc.  Son técnicas matemáticas que emplean la topología y son de gran importancia en las teorías modernas de las interacciones fundamentales.

Haber qué matemáticas podemos tener en las próximos 30 años, cuando tengamos la fusión para producir energía barata, y, entonces, seguramente, Witten, o cualquier otro nuevo genio, nos daría una agradable sorpresa.

Emilio Silvera Vázquez

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