¿Podremos pertubar el Universo?

Investigadores dicen que el Universo no tiene principio ni fin. pone en cuestión el Big Bang y sugiere que el Cosmos existió siempre.

¡Vivir para ver!

 

Miramos la Naturaleza y su asombrosa belleza, y, no siempre podemos explicar lo que vemos. Miramos el Universo y sus maravillas y sólo podemos asombrarnos.  Nos pasamos todo el tiempo haciendo preguntas que, la mayoría de las veces nadie sabe contestar. Aprendemos a base de equivocarnos una y otra vez y, la observación y el estudio, la teoría y las matemáticas nos han llevado a discernir en qué lugar estamos pero… ¿No habremos tomado el camino hacia ninguna parte?

“¿Dónde estaríamos nosotros cuando se conformaron los cimientos de la Tierra?”

El titulo de ésta pagina es la pregunta que se hicieron los filósofos desde tiempos inmemoriales, y, en relación a las preguntas que se plantean, con los conocimientos que actualmente tenemos podríamos exponer diversas respuestas que serían el resultado de las distintas perspectivas que, cada una de ellas, pueden mostrarnos. Lo cierto es que, a ciencia cierta, nadie sabría contestar y todas esas posibles respuestas serían aproximaciones más o menos acertadas a los problemas planteados.

“Nosotros, los humanos, llegamos muchísimo más tarde, cuando los materiales que formaron la Tierra estaban más fríos y se formaron los océanos, cuando había ya una atmósfera y, lo cierto es que, los materiales que hicieron posible nuestra presencia aquí, estaban en aquella nebulosa que se esparcía en el espacio interestelar que hoy ocupa nuestro Sistema solar, una supernova hace ahora miles de millones de años, fue el pistoletazo de salida. Después, el Tiempo, aliado con la materia y la fuerza de gravedad, hicieron posible que surgiera el Sol y, a su alrededor, los planetas y lunas de nuestro entorno, y, con la ayuda de lo que hemos llamado evolución y los ingredientes precisos de atmósfera, agua, radioactividad y otros parámetros necesarios, surgió aquella primera célula replicante que lo comenzó todo, es decir, la aventura de la Vida.”

 

            Una Tierra ígnea, incandescente, sin vida

Todas estas explicaciones, son muy pobres para describir los acontecimientos que aquí tuvieron lugar antes de que nosotros hiciéramos acto de presencia como seres humanos verdaderos. Ya me gustaría saber para poder contestar a todas las preguntas que me plantean.

La especulación sobre el origen del Universo es una vieja y destacada actividad humana. Vieja por el simple hecho de que la especie humana, no tiene ningún certificado de nacimiento y, tal desconocimiento de sus orígenes, les hace ser curiosos, deseosos de saber el por qué están aquí y pudo suceder su venida. Estamos obligados a investigar nuestros orígenes nosotros sólos, sin la ayuda de nadie, es el caso que, ningún ser inteligente nos puede contar lo que pasó y, siendo así, nos vemos abocados a tener que hurgar en el pasado y valernos de mil ingeniosos sistemas para tratar de saber. Así que, si investigamos sobre el mundo del que formamos parte, esas pesquisas terminarán por decirnos más, sobre nosotros mismos que sobre el universo que pretendemos describir. En realidad, todos esos pensamientos, que no pocas veces mezclan lo imaginario con la realidad, todo eso, en cierta medida, son proyecciones psicológicas, esquemas proyectados por nuestras mentes sobre el cielo, como sombras danzantes de un fuego fatuo que no siempre nos transmite algún mensaje.

Aquellos mitos de la creación pre-científicos dependían en su supervivencia menos de su acuerdo con los datos de la observación (de los que, de todos modos había pocos) que del grado en que eran satisfactorios, o tranquilizantes  o poéticamente atractivos. Aficionados a ellos puesto que eran nuestros, esos cuentos ponían de relieve lo que más importaba a las sociedades que los conservaban. Los sumerios vivían en una confluencia de ríos, y, concebían la creación como una lucha en el barro entre dos dioses. Los mayas, obsesionados por los juegos de balón, conjeturaban que su creador se transformaba en balón cada vez que planeta Venus desaparecía detrás del Sol. El pescador tahitiano, hablaba de un dios pescador que arrastro sus islas desde el fondo del océano. Los espadachines japoneses formaron sus islas de gotas de sangre que caían de una espada cósmica. Para los griegos amantes de la lógica, la creación fue obra de los elementos: Para Tales de Mileto, el universo originalmente fue Agua; para Anaxímenes, fue Aire; para Heráclito, Fuego…Todos los pueblos tenían su propia génesis… Y, ¿Cuál será la nuestra?

En Cosmología, las condiciones “iniciales” raramente son absolutamente iniciales, pues nadie sabe como calcular el estado de la materia y el espacio-tiempo antes del Tiempo de Planck, que culminó alrededor de 10^-43 de segundo después del comienzo del tiempo. ¿Qué pasó en ese brevísimo intervalo de tiempo? Nadie lo sabe. Pero, a pesar de ello, nosotros pretendemos saber cómo comenzamos nuestra andadura en este mundo que, en realidad, comenzó en otro lugar muy lejano y muy caliente.

Es verdaderamente encomiable la pertinaz insistencia del ser humano por saber, y, en el ámbito de la Astronomía, desde los más remotos “tiempos” que podamos recordar o de los que tenemos alguna razón, nuestra especie ha estado interesada en saber, el origen de los objetos celestes, los mecanismos que rigen sus movimientos y las fuerzas que están presentes.

         Nuestros ancestros miraban asombrados la salida y puesta del Sol

Claro que, nosotros, los Humanos, llevamos aquí el tiempo de un parpadeo del ojo si lo comparamos con el Tiempo del Universo. Sin embargo, nos hemos valido de todos los medios posibles para llegar al entendimiento de las cosas, incluso sabemos del pasado a través del descubrimiento de la vida media de los elementos y mediante algo que denominamos datación, como la del Carbono 14, podemos saber de la edad de muchos objetos que, de otra manera, sería imposible averiguar. La vida de los elementos es muy útil y, al mismo tiempo, nos habla de que todo en el Universo tiene un Tiempo Marcado. Por ejemplo, la vida media del Uranio 238 sabemos que es de 4.000 millones de años, y, la del Rubidio tiene la matusalénica vida media de 47.000 millones de años, varias veces la edad que tiene el Universo.

Hablaremos ahora del Big Bang (lo único que tenemos para agarrarnos a lo que “parece que fue”), esa teoría aceptada por todos y que trata de explicar cómo se formó nuestro universo y comenzó su evolución hasta llegar a ser como ahora lo podemos observar. De acuerdo a esta teoría, el universo se originó a partir de un estado inicial de alta temperatura y densidad, y entonces ha estado siempre expandiéndose. La teoría de la relatividad general predice la existencia de una singularidad en el comienzo, la temperatura y la densidad eran infinitas.

La mayoría de los cosmólogos interpretan singularidad una indicación de que la relatividad general de Einstein deja de ser válida en el universo muy primitivo (no existía materia), y el comienzo mismo debe ser estudiado utilizando una teoría de cosmología cuántica.

El Tiempo de Planck es una unidad de tiempo considerada como el intervalo temporal más pequeño que ser medido. Se denota mediante el símbolo t_P. En cosmología, el Tiempo de Planck representa el instante de tiempo más antiguo en el que las leyes de la física pueden ser utilizadas para estudiar la Naturaleza y evolución del Universo. Se determina como combinación de otras constantes físicas en la siguiente:

  5.39124(27) × 10⁻⁴³ segundos

Esta que es una de las célebres unidades de Planck, está formada por una combinación de la constante de estructura fina racionalizada (, la constante gravitacional (G), y la velocidad de la luz elevada a la quinta potencia.

La Era de planck: Es la era que comenzó cuando el efecto gravitacional de la materia empezó a dominar sobre el efecto de presión de radiación. Aunque la radiación es no masiva, tiene un efecto gravitacional que aumenta con la intensidad de la radiación. Es más, a altas energías, la propia materia se comporta como la radiación electromagnética, ya que se mueve a velocidades próximas a la de la luz. En las etapas muy antiguas del universo, el ritmo de expansión se encontraba dominado por el efecto gravitacional de la presión de radiación, pero a medida que el universo se enfrió, efecto se hizo menos importante que el efecto gravitacional de la materia. Se piensa que la materia se volvió predominante a una temperatura de unos 10⁴ K, aproximadamente 30.000 años a partir del Big Bang.  Este hecho marcó el comienzo de la era de la materia.

La materia salió de ese clima de enormes temperaturas inimaginables y, durante varias etapas o eras (de la radiación, de la materia, hadrónica y bariónica… llegamos al momento presente habiendo descubierto muchos de los secretos que el Universo guardaba celosamente para que nosotros, los pudiéramos desvelar.

Era de la radiación

Periodo 10^-43 s (la era de Planck) y 300.000 después del Big Bang… Durante periodo, la expansión del universo estaba dominada por los efectos de la radiación o de las partículas rápidas (a altas energías todas las partículas se comportan como la radiación). De hecho, la era leptónica y la era hadrónica son ambas subdivisiones de la era de radiación. La era de radiación fue seguida por la era de la materia que antes se reseña, durante la cual los partículas lentas dominaron la expansión del universo.

Era hadrónica

Corto periodo de tiempo entre 10^-6 s y 10^-5 s después del Big Bang en el que se formaron las partículas atómicas pesadas, protones, neutrones, piones, kaones entre otras. del comienzo de la era hadrónica, los quarks se comportaban como partículas libres. El proceso por el que se formaron los quarks se denomina transición de fase quark-hadrón. Al final de la era hadrónica, todas las demás especies hadrónicas habían decaído o se habían desintegrado, dejando sólo protones o neutrones. Inmediatamente después de esto el universo entró en la era leptónica.

Era Leptónica

Intervalo que comenzó 10^-5 s después del Big Bang, en el que diversos tipos de leptones eran la principal contribución a la densidad del universo. Se crearon pares de leptones y antileptones en gran en el universo primitivo, pero a medida que el universo se enfrió, la mayor parte de las especies leptónicas fueron aniquiladas. La era leptónica se entremezcla con la hadrónica y ambas, como ya dije antes, son subdivisiones de la era de la radiación. El final de la era leptónica se considera normalmente que ocurrió cuando se aniquilaron la mayor parte de los pares electrón-positrón, a una temperatura de 5×10⁹ K, más o un segundo después del Big Bang. Después, los leptones  se unieron a los hadrones formar átomos.

El universo es el conjunto de todo lo que existe, incluyendo ( he dicho) el espacio, el tiempo y la materia.  El estudio del universo se conoce como cosmología. Los cosmólogos distinguen al Universo con “U” mayúscula, significando el cosmos y su contenido, y el universo con “u” minúscula, que es normalmente un modelo matemático deducido de alguna teoría física como por ejemplo, el universo de Friedmann o el universo de Einstein-de Sitter. El universo real está constituido en su mayoría de espacios que aparentemente están vacíos, existiendo materia concentrada en galaxias formadas por estrellas, planetas, gases y otros objetos cosmológicos.

En 1932 Einstein y de Sitter propusieron que la constante cosmológica debe tomar valor cero, y construyeron un modelo cosmológico homogéneo e isótropo que representa el caso intermedio los modelos abierto y cerrado de Friedmann. Einstein y de Sitter supusieron que la curvatura espacial del Universo no es ni positiva ni negativa, sino nula.

La geometría espacial de modelo es por lo tanto la geometría plana de Euclides; sin embargo el espacio-tiempo en su conjunto no es plano: hay curvatura en la dirección temporal. El tiempo comienza también en una Gran Explosión y las galaxias se alejan continuamente entre sí, sin embargo la velocidad de recesión (constante de Hubble) disminuye asintóticamente a cero a medida que el tiempo avanza.

  “El Universo de Einstein-de Sitter es un caso particularmente sencillo de un universo de materia fría no relativista donde la tendencia a la expansión y la atracción gravitatoria están en un punto crítico, de tal manera que la energía total es cero. Aunque actualmente este modelo está prácticamente descartado por las observaciones, su manipulación matemática es de tal simplicidad que nos sirve como ejercicio de gran utilidad para entender cómo se relacionan los distintos parámetros en cosmología.”

Debido a que la geometría del espacio y las propiedades de la evolución del Universo están unívocamente definidas en el modelo de Einstein-de Sitter, mucha gente lo considera el modelo más apropiado describir el Universo real.

Durante los últimos años de la década de los 70 surgió un firme soporte teórico para ideas a partir de los estudios en física de partículas. Además, las observaciones experimentales sobre la densidad media del Universo apoyan esta concepción, aunque las evidencias aún no son concluyentes.

Todo esto está muy bien pero… ¿De donde venimos? ¿Hacia donde vamos? ¿Quiénes somos?

¡Si supiera contestar esas preguntas!

Emilio Silvera Vázquez

 La Flecha del Tiempo I

El Caos y la destrucción que nos puede dar la variedad de colores, olores y sabores que junto con la belleza destruida o construida cambiará el paisaje del lugar donde puedan ocurrir acontecimientos como este que observan los tripulantes de la Estación Espacial Internacional, como bien se dice, desde su privilegiada atalaya.

Los volcanes han existido desde los inicios de la Tierra hace 4.500 millones de años. Si bien las erupciones volcánicas pueden destruir la flora y la fauna en su entorno, la lava enriquece el suelo con variados minerales. La mayor parte de los volcanes están situados a lo largo de los límites activos de las placas continentales. Los volcanes submarinos se hallan en regiones donde tienen lugar nueva formación de corteza terrestre, como en la dorsal oceánica. Estos volcanes pueden formar islas.

Los volcanes terrestres se encuentran, por lo general, en zonas de subducción, que se hallan especialmente en el Océano Pacifico. Los volcanes situados en las regiones costeras están distribuidos como una “sarta de perlas” y constituyen el anillo de fuego del Pacífico., en el que se encuentran más del 80% de los volcanes actuales. Además, los “puntos calientes” donde la fusión interna de la corteza crea magma, producen volcanes que son independientes de las placas continentales y sus limites. Un ejemplo de de este grupo lo constituyen los volcanes de Hawai.

Los volcanes se alimentan de las cámaras magmáticas, una especie de bolsas de rocas fundidas, a más de 1 km bajo la corteza terrestre. Si la presión en la cámara sobrepasa un determinado nivel (que es que parece que ha ocurrido en el de la imagen), el magma asciende por fisuras y grietas y forma una chimenea volcánica.

En el interior de esas montañas están activos materiales en forma de gases, líquidos y sólidos, todo a altas temperatura y presión. Cuando se producen las explosiones las zonas circundantes son bombardeadas con materiales y enterradas bajo una gruesa capa de ceniza en poco tiempo. Es la erupción denominada piroclástica (como la ocurrida en el año 79 a.C. que sepultó la ciudad de Pompeya bajo una capa de cenizas de 25 cm. de espesor) y los materiales pueden llegar a formar una nube piroplástica de 1.000 Cº de temperatura que puede desplazarse a 1.000 Km/h.

Hay diferentes tipos de explosiones volcánicas y en cada una de ellas se producen diferentes acontecimientos pero, como sólo se trata de dejar una leve y sencilla reseña de lo que estamos viendo en la imagen, creo que con la explicación dada queda bien.

Hasta hace muy poco no podía predecir este tipo de fenómenos naturales y, la gente que vivía en poblaciones situadas cercas de las laderas volcánicas estaban en peligro auque raramente, se producían erupciones espontáneas sin avisos previos como los terremotos, los volcanes y sus actividades son controladas por sismógrafos.

Los cráteres volcánicos, como parece ser el caso, están frecuentemente llenos de agua de lluvia y freáticas, formando lagos. Suele ocurrir que, tras una erupción volcánica, sean destruidos miles de kilómetros cuadrados de terreno a su alrededor y cambien por completo la orografía de la zona. Parece imposible pensar que la Naturaleza pueda recuperarse tras un acontecimiento de este tipo, sin embargo, las primeras muestras de vida vegetal aparecen a unos escasos tres meses del acontecimiento en los campos cubiertos por las cenizas ricas en minerales. Poco tiempo después, vuelven los animales y la vida, se reanuda, como si allí, nada hubiese pasado.

Así es la Naturaleza, y, como tantas veces se dijo aquí, algo se destruye para que algo surja a la vida. ¿Esperanza después de la muerte?

Emilio Silvera V.

  ¡Las Nebulosas! Mucho más que simple gas y polvo

                            Actualmente tiene unos 4.500 millones de años, por lo que podemos decir —no solo nosotros, sino la propia NASA— que está en la mitad de su ciclo de vida. En otras palabras: el Sol se convertirá en una gigante roja dentro de 5.000 millones de años, aproximadamente. Claro que, algunas cosas son bien sabidas. Lo que no sabemos es si estaremos aquí cuando sucedan

La Galaxia Andrómeda se nos acerca a una velocidad de 500.000 kilómetros por hora (o, nosotros nos acercamos a ella a esa velocidad, según se mire). La cuestión, aunque irrreversible, no es tema de preocupación para nadie toda vez que, la distancia que nos separan de 2,3 millones de años-luz, nos habla de un tiempo cifrado en miles de millones de años para que el encuentro de produzca.

 

                  El espectáculo será asombro… ¿Quién lo pusiera contemplar -desde bien lejos-)

De tal encuentro se han hecho algunas simulaciones por ordenador y, en el primer contacto, la Vía Láctea, de menor tamaño, pasará a través de Andrómeda. El impacto arrancará una gran cola de estrellas. La escena coincide con algunas imágenes reales captadas por el Hubble en las que otras galaxias similares a Andrómeda y la Vía Láctea, ya ha  tenido ese encuentro.

                                                                    Simulación por ordenador del choque

Mucho es lo que se ha hablado de ese posible suceso futuro y, cada cual imagina a su manera lo que allí pasará: “El Sol no será dañado pero, sí desplazado de su lugar actual. Las estrellas están tan separadas las unas de las otras que no hay peligro de colisiones, y, finalmente, ambas galaxias, después de un baile en el que se acercan y separan distorsionadas por las fuerzas gravitatorias y los los vientos estelares, quedaran fundidas en una enorme galaxia.

             Las galaxias conocidas como los ratones que están en esa fase de fusión

             NGC 2207 e IC 2163 que se juntan en el baile que las llevará a la inexorable fusión

                                 La Galaxia del Remolino con su galaxia satélite NGC 5195

Galaxia de las antenas. Éste es posiblemente el aspecto que presentarían vistas desde lejos la Vía Láctea y Andrómeda mientras se alejaran la una de la otra. Y, desde luego, viendo esta desgarrada imagen de las dos galaxias medio fundidas y desgarradas en el vaiven de la inercia y de la atracción gravitatoria, es difícil de imaginar que no ocurran auténticas catástrofes en todos los objetos que están ahí presente: Nebulosas que serán desgarradas, mundos que colisionaran con estrellas, estrellas de todo tipo que se fusionaran para hacerse estrellas mayores y más masivas. Agujeros negros giratorios que, al colisionar de manera violenta, saldrán despedidos hacia el espacio, otros, se podrán fusionar. Las explosiones, los vientos solares, la radiación gamma y ultravioleta… Todo eso presente en un inmenso revoltijo de los primeros momentos será un espectáculo asombroso que, con el paso de algunos miles o millones de años, se irá calmando hasta dejar una sola gran galaxia ¡Androlact!

Debe ser impresionante estar asomado al ventanal de tu casa y poder contemplar como se acerca Andrómeda haca nosotros. La escena, aunque la podemos imaginar, nunca será lo mismo que si la pudiéramos vivir in situ. Por otra parte, no creo que el suceso sea tranquilo de contemplar como si de una puesta de Sol se tratara.

Algunos dicen que nuestro Sistema solar podría ser lanzado hacia el espacio sin sufrir daño alguno, o, por el contrario, resultar aniquilado por la enorme radiación que en el ambiente se formará debido a colisiones que destaran energías que ni podemos sospechar. Supernovas en explosión, inmensos Jets, Nebulosas creadas por eyecciones de material de estrellas masivas que se verán distorsionadas por los acontecimientos. De todo ello, saldrá con el tiempo una nueva y mayor galaxia que… ¡No será lo mismo! Ni Andrómeda ni la Vía Láctea existirán tal como la conocíamos y, los seres vivos… ¿qué suerte correrán en todo esto, si no han podido escapar a lugares lejanos?

Según un estudio de la NASA, la Tierra dejará de ser habitable dentro de un período de tiempo que va de los 1.750 millones de años a los 3.250. A mí, tal resultado no me extraña en lo más mínimo. Sabemos que todo cambia y que nada permanece y, al fin y al cabo, dentro del Sistema solar, sus componentes son objetos dinámicos expuesto a cambios y transiciones de fase por motivos diversos, e incluso, imprevistos.

Los refugiados rohinyá, obligados a emigrar a Bangladesh desde Birmania, caminan en busca de campos de refugiados. sto ha pasado y sigue pasando en nuestro Presente, Seguimos teniendo dentro de nosotros el ingrediente animal que, a veces se impone al racional.

  El destino de la Humanidad es un misterio, y, posiblemente, su salvación, estará en nuestras manos

La Tierra calcinada por la Gigante roja, los océanos evaporados, la humanidad… ¡Se habrá ido a otros planetas!

Claro que, no todo queda ahí. Sabemos que Andrómeda se nos acerca y la Vía Láctea se acerca a ella a 5oo.ooo Km/h, que la Tierra, es muy probable que dentro de un tiempo cifrado en 1.750-3.250 millones de años, podría salir de la zona habitable del Sol. Es decir, esa zona en la que no es posible la presencia del agua líquida y por lo tanto, tampoco de la vida como la conocemos.

Además, hay otro suceso futuro que nos amenaza y que no tiene reversión alguna, es la evolución natural del Sol que, al agotar su combustible nuclear de fusión, dentro de unos pocos miles de millones de años, se convertirá en una gigante roja y crecerá y crecerá, su órbita engullirá a Mercurio y a Venus  y posiblemente quede muy cerca de la Tierra. Para cuando eso llegue, mucho antes, la otmósfera de la Tierra habrá sufrido transiciones de fase y las temperaturas serán tan elevadas que los océanos se evaporarán, ya no será un planeta habitable. Después de todo eso, al final, se convertirá nuestro Sol en una enana blanca dentro de una Nebulosa Planetaria. Nosotros no podremos estar por aquí.

Es cierto que hablamos de miles de millones de años y, en un tiempo tan extenso, ni sabemos si estaremos por aquí o nuestra especie habrá desaparecido, extinguida como muchas otras que fueron antes que nosotros. Aunque por otra parte, si pensamos en todos estos sucesos futuros, nos podremos dar cuenta de que, casi los tres, están situados en el tiempo dentro de un círculo muy similar, es decir, podrían coincidir algunos de esos sucesos.

Tampoco podemos descartar que, para cuando eso pueda llegar, la Humanidad mucho más evolucionada, habrá podido salir del confinamiento del planeta Tierra y habrá viajado a las estrellas y, cómodamente instalada en otros mundos, podría observar, con sus adelantados ingenios tecnológicos, lo que sucedería en todos y cada uno de esos eventos cosmológicos que, para entonces, ya no nos afectarían.

emilio silvera