martes, 11 de diciembre del 2018 Fecha
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¿De dónde surgió todo?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (11)

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“En Cosmología, las 

El Zigurats de Ur de los sumerios

 

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 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  metalesalcalinos003

Lepidolita, una de las mayores fuentes del raro rubidio y del cesio. El rubidio también fue descubierto, 

  • Color blanco-plateado brillante
  • Reacciona violentamente con el agua produciendo hidrógeno
  • Arde espontáneamente en  rubidio003

    El rubidio es un elemento bastante abundante en la corteza terrestre y está presente 

    El Rubidio ha sido detectado en las estrellas y, siendo muy abundante en la corteza terrestre, es utilizado en en ciencia y tecnologías puntas, por lo que está presente en muchos laboratorios. El rubidio es semejante al cesio y al litio en que está integrado en minerales complejos; no se encuentra en la naturaleza Es tan reactivo con oxígeno que puede arder espontáneamente con este elemento puro. El metal pierde el brillo muy rápidamente al aire, El rubidio reacciona violentamente con agua o hielo a temperaturas por debajo de –100º C (-148º F). Reacciona con hidrógeno No reacciona con nitrógeno. Con bromo o cloro, el rubidio reacciona vigorosamente con formación de flama. Se pueden preparar compuestos organorrubídicos con técnicas parecidas a las que se utilizan con el sodio y el potasio.

    La mayor  

                                                          Átomo de Rubidio 85 diciendo ‘hola’ a la cámara.

    Pero, ¿qué estoy haciendo? El Big Bang

    Hablaremos Big Bang, esa teoría aceptada por todos y que nos dice cómo se formó nuestro universo y comenzó su evolución hasta ser como ahora lo conocemos. De acuerdo a esta teoría, el universo se originó a partir de un estado inicial de alta temperatura y densidad, y desde entonces ha estado siempre expandiéndose. La teoría de la relatividad general predice la existencia de una singularidad en el comienzo,  

    La mayoría de los cosmólogos interpretan singularidad (1) como una indicación de que la relatividadgeneral 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 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 t_P = \sqrt{\frac{\hbar G}{c^5}} \approx 5.39124(27) × 10−43 segundos

    Llegados a 

                   Esto llego miles de millones de años más tarde pero, ¿qué había antes del comienzo del Tiempo?

    Las respuestas están escondidas en ese primer intervalo infinitesimal que está antes del Comienzo del Tiempo que conocemos, es una fracción de tiempo que nos queda en la más absoluta oscuridad. Nadie ha podido ir más allá del Tiempo de Planck y, siendo un intervalo de tiempo tan pequeño… ¡nos diría tantas cosas!

    Una buena vela encendida no es suficiente Big Bang”. Sin embargo…La esperanza es lo último que se pierde, y, aunque los físicos cuando tratan de exponer con sus matemáticas aquellos hechos primeros, las primeras fracciones del primer segundo del Big Bang, se ven imposibilitados…Esperamos que, más adelante, en el futuro lejano, podamos entrar en ese Tiempo de Planck Con nuestro conocimiento actual de física de partículas de altas energías, podemos hacer avanzar el reloj Big Bang, cuando la temperatura era de 1013 K. Utilizando una teoría más especulativa, los cosmólogos han intentado llevar el modelo singularidad, cuando la temperatura era de 1028 K. Esa infinitesimal escala de longitud es conocida 

    La teoría del Big Bang es capaz de explicar la expansión del universo, la existencia de una radiación de fondo cósmica y la abundancia de núcleos ligeros como el helio, el helio-3, el deuterio y el litio-7, cuya formación se predice que ocurrió alrededor de un segundo después del Big Bang, cuando la temperatura reinante era de 1010 K.

    La radiación de fondo cósmica proporciona la evidencia más directa de que el universo atravesó por una fase caliente y densa. En la teoría del Big Bang, la radiación de fondo es explicada por el hecho de que plasma que era opaco a la radiación y, por tanto, en equilibrio térmico con ella. Resultado de imagen de La explosión del Big Bang´

    Como nadie estuvo allí para tomar una fotografía de la gran explosión, ponemos una que quiere figurar aquel momento que, Cuando el universo se expandió y se enfrió a unos 3000 ºK, se volvió transparente a la radiación, que es la que observamos en la actualidad, mucho más fría y diluida, como radiación térmica de microondas. El descubrimiento del fondo de microondas en 1.956 puso fin a una larga batalla Big Bang y su rival, la teoría del universo estacionario de F. Hoyle y otros, que no podía explicar la Big Bang tuvo inicialmente un sentido burlesco y fue acuñado por Hoyle, contrario a la teoría del universo inflacionario y defensor del estacionario.

    Cronología del Big Bang

    Era

    Duración

    Temperatura

    Era de Planck

    de 0 a 10-43 seg.

    a 10-34 K

    Era de radiación

    de 10-43 a 30.000 

    desde 10-34 a 104 K

    Era de la materia de 30.000 años al presente (13.500.000.000 años).

    desde 104 a 3 K actual

    Para fijar más claramente los hechos se debe extender la explicación evolutiva del universo en las fases principales que son:

     

    Las que salieron de ese clima de enormes temperaturas La Era de Planck:

    En cosmología, la época de Planck es el más temprano período de Tiempo en la historia del universo, entre cero y 10−43 segundos (como antes decía, un tiempo de Planck), durante el cual las cuatro fuerzas (nucleares fuerte y débil, electromagnética y gravitatoria, estaban unificadas en una sola fuerza y aún, no existían las partículas elementales que más tarde surgirían para formar la materia.

    Es la era que se inició con el surgir de la materia,  cuando el efecto gravitacional de la materia primera comenzó 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 antíguas 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, Big Bang. Este hecho marcó el comienzo de la era de la materia.

    De la radiación

     

    Periodo Big BangLa era de radiación fue seguida por la era de la materia que antes se reseña, Era hadrónica

    Corto periodo de tiempo Big Bang en el que se formaron las partículas atómicas pesadas, como protonesneutronespiones y kaones entre otras. Antes 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 unos 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 Big Bang. Después, los leptones se unieron a los hadrónes Así se formó nuestro universo, a partir de una singularidad que explotó expandiendo toda la densidad y energía a unas temperaturas terroríficas, y a partir de ese mismo instante conocido como Big Bang, nacieron, como hermanos gemelos, el tiempo y el espacio junto con la materia que finalmente desembocó en lo que El universo se está expandiendo, de manera que el espacio entre las galaxias está aumentando gradualmente, provocando un desplazamiento al rojo cosmológico en la luz procedente de los objetos distantes.

    El universo es el conjunto de todo lo que existe, incluyendo (como 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.

    El universo se está expandiendo, de manera que el espacio materia oscura invisible que Big Bang, de acuerdo con la cual el universo se creó a partir de una densa y caliente concentración enorme de materia (una singularidad) en una bola de fuego que explotó y se expandió para crear el espacio, el tiempo y toda la materia que lo conforme. Todo ello ocurrió, según los Resultado de imagen de GP-B (twist, 550px)

                             La NASA midiendo la curvatura en el espacio-tiempo alrededor del planeta

    El universo se formó y apareció el tiempo y el espacio y la materia. Es lo que dice la teoría que antes hemos descrito. Sin embargo, hay muchas cuestiones que, por lo ¿Cuántas partículas hay en el universo?

    ¿De dónde vino la sustancia del universo?

    ¿Qué hay más allá del borde del universo?

    En realidad, no existen respuestas concretas  

                                                      El Universo está lleno de espacios “vacíos”

    Podemos calcular que hay unas 100.000.000.000 de galaxias en el universo. Cada una de estas galaxias  File:Observable universe logarithmic illustration.png

    Ilustración del universo observable con el Sistema Solar en el centro, los planetas interiores, el cinturón de Asteroides, los planetas exteriores, el cinturón de Kuiper, la nube de Oort, Alfa Centauri, el brazo de Perseo, la Via Láctea, Andrómeda y las galaxias cercanas, la telaraña cósmica de cúmulos galácticos, la radiación de fondo de microondas y el Big Bang en el borde. Sobre la masa total del universo, estos son los cálculos actuales que, deben ser confirmados:  en el universo hay materia suficiente para hacer 10.000.000.000.000.000.000.000 (diez mil trillones) de soles como el nuestro.

    La masa del Sol es de 2×1033 gramos. Esto significa que la cantidad total de materia en el universo tiene una masa de: 1022×2×1033 ó  2×1055 gramos. Lo que podemos reseñar: 20.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000, que es igual a veinte nonillones.

     

    Imagen: (las magnitudes en la imagen deben desplazar el punto decimal una posición a la izquierda) que explica la diferencia sobre el dato de la edad del universo (1.37×1010 años luz) en comparación a la estimación sobre el radio actual del universo observable (4.65×1010 años luz). La explicación de tal sería que al mirar la radiación de fondo y las galaxias más lejanas se observa el pasado con una mayor densidad de materia por centímetro cúbico del universo.

     

    A pesar de su ínfima dimensión, los nucleones conformados por tripletes de quarks (protones y neutrones),  se unen a los electrones Miremos nucleones que contiene. Los nucleones son partículas diminutas y hacen falta 6×1023 de ellas para formar una masa equivalente a un gramo.

    Pues nucleones hacen 1 g, y si hay 2×1055 g en el universo, entonces el nucleones en el universo podría ser de 6×1023×2×1055 ó 12×1078, que de manera más convencional se escribiría 1,2×1079.

                            Eddintong

    En uno de mis trabajos que se titulaba los grandes números del Universo, se habló de como Arthur Stanley Eddington, un extraordinario científico que había sido el primero en descubrir cómo se alimentaban las estrellas a partir de reacciones nucleares. También  hizo importantes contribuciones a nuestra comprensión de las galaxias, escribió la primera exposición sistemática de la teoría de la relatividad general de Einstein y fue el responsable de la expedición que durante un eclipse de Sol, pudo confirmar con certeza la predicción de la relatividad general que debería desviar la luz estelar que venía hacia la Tierra en aproximadamente 1’75 segundos de arco cuando pasaba cerca de la superficie solar, cuyo espacio estaría curvado debido a la gravedad generada por la masa del Sol. En aquella expedición, el equipo de Eddington hizo una exitosa medición del fenómeno desde la isla Príncipe, que confirmó que Einstein tenía razón y que su teoría predecía de manera exacta la medida de curvatura del espacio en función de la masa del objeto estelar que genera la gravitación distorsionando el espaciotiempo a su alrededor.

    Entre los números que Eddington consideraba de importancia primordial estaba al que ahora conocemos como número de Eddington, que es igual al número de protones en el universo visible. Eddington calculó (a mano) este número con enorme precisión en un crucero trasatlántico, sentado en cubierta, con libreta y lápiz en la mano, tras calcular concienzudamente durante un tiempo, finalizó escribiendo:

    “Creo que el Universo hay:

     

    15.747.724.136.275.002.577.605.653.961.181.555.468.044.717.914.527.116.709.366.231.425.076.185.631.031.296

    de protones y el mismo número de electrones”.

     

    Este número enorme, normalmente escrito NEdd, es aproximadamente igual a 1080.  Lo que atrajo la atención de Eddington hacia él era el hecho de que debe ser un número entero, y por eso en principio puede ser calculado exactamente.

    Los astrónomos opinan que el 90 por 100 de los átomos de universo son hidrógeno, el 9 por 100 helio y el 1 por 100 elementos más complejos.  Una muestra de 100 gramos, o mejor 100 átomos, consistiría entonces en 90 átomos de hidrógeno, 9 de helio y 1 de oxígeno (por ejemplo). Los núcleos de los átomos de hidrógeno contendrían 1 nucleón protón. Los núcleos de los átomos de helio contendrían 4 nucleones cada uno: 2 protones y 2 neutrones. El núcleo del átomo de oxígeno contendría 16 nucleones: 8 protones y 8 neutrones. Los 100 átomos juntos contendrían, por tanto, 145 nucleones: 116 protones y 26 neutrones.

    Existe una diferencia nucleones. El neutrón no tiene carga eléctrica y no es preciso considerar ninguna partícula que lo acompañe. Pero el protón tiene una carga eléctrica positiva, y como el universo es, según creemos, eléctricamente neutro en su conjunto, tiene que existir un electrón(con carga eléctrica negativa) por cada protón, creando así el equilibrio existente.

    De nucleones hay 116 electrones (protones). Para mantener la proporción, los 1’2×1079 nucleones del universo tienen que ir acompañados de 1×1078electrones. Sumando los nucleones y electrones, tenemos un Resultado de imagen de la grandeza del Universo profundo

    No importa lo grande que las galaxias puedan ser y cuantas estrellas tengan… Todos están hechos de partículas infinitesimales que forman átomos y moláculas y cuerpos.

    La grandeza de nuestro Universo electrón, la constante de estructura fina…

    De las demás partículas, las únicas que existen en cantidades importantes en el universo son los fotones, los neutrinos y posiblemente los gravitones, pero son partículas sin masa. Veintidós tredecillones es, después de todo, un Imagen relacionada

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                  Si no se explican estas imágenes… ¿quién podría decir lo que cada una de ellas es?

    Una historia que circula por Internet desde hace muchos años fotones que sería atravesado dos veces por el Sol en cada órbita, tardando cada vez 2000 años. Durante estos 2.000 años nuestro planeta estará continuamente bajo una iluminación omnidireccional permanente, que no producirá sombras. Los efectos de esta radiación fotónica serían Nadie sabe de dónde vino la sustancia del universo, no siempre la ciencia puede dar respuesta a todo, es la manera de regular los sistemas para obtener respuestas tras el duro  

                  El día que lleguemos a saber lo que encierran los forones…nos podemos llevar una gran sorpresa

    “La respuesta podía estar en la existencia de “energía negativa” que igualara la “energía positiva” ordinaria, pero con la particularidad de que cantidades iguales de ambos se unirían ¿Qué sabemos del vacío?

    En realidad todo podría ser muy simple, tanto Diversas fuentes y pesquisas han podido lograr que el presente trabajo vea la luz y sea publicado aquí.

    emilio silvera

    (1) Nos queda el dilema de tener que explicar la singularidad y, como la Ciencia no ha podido ir más allá del Tiempo de Planck, no podemos saber lo que pudo pasar en aquellas primeras fracciones del primer segundo. Se ha llegado a pensar en dejar en manos de la Metafísica esa explicación. Como sabéis, la metafísica es la rama de la Filosofía que se encarga de estudiar la estructura, principios y realidad de las cosas complejas, tales como el Ser, la Entidad, la Existencia, la causalidad, el Tiempo…

    Por otra parte, podríamos dejar tal explicación de la singularidad a la religión que es cosa de fe, no necesita explicar nada, se cree y basta.

    Adoptamos el Modelo del Big Bang porque era el que más se acercaba a las observaciones pero… “La Singularidad” lo distorsiona todo. Que el Universo saliera de la explosión de un punto de densidad y energías infinitas… ¡No es bien asimilado por nadie!

    La importancia del Hidrógeno

    Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (0)

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    Resultado de imagen de El Hidrógeno es el combustible nuclear de las estrellas

    En el corazón de las estrellas a 15 millones de grados se produce la transición de fase de convertir el hidrógeno en Helio. Así lleva el Sol 4.500 millones de años quemando hidrógeno a razón de 700 millones de toneladas cada segundo y sólo dos mil millonésima de dicha cantidad llega a la Tierra en forma de luz y calor para hacer posible la fotosíntesis y que los seres sintéticos sean la base de la cadena trófica.

    Imagen relacionada

    Resulta que, el combustible nuclear de las estrellas es el Hidrógeno que mediante su fusión hace posible que genere tal enormidad de energía.  Así lleva el Sol unos 4.500 millones de años, y se espera que, al menos durante un período similar, nos esté regalando su luz y su calor.

    Pero ¿tenemos Hidrógeno en el planeta Tierra para tal empresa?

    La verdad es que sí. La fuente de suministro de Hidrógeno con la que podemos contar, es prácticamente inagotable…

    Resultado de imagen de El inmenso océano

    ¡El agua de los mares y de los Océanos que cubren la mayor parte del planeta!

    Todos sabemos que el hidrógeno es el elemento más ligero y abundante del Universo.  Está presente en el agua y en todos los compuestos orgánicos.  Químicamente, el hidrógeno reacciona con la mayoría de los elementos.  Fue descubierto por Henry Cavendisch en 1.776. El hidrógeno  se utiliza en muchos procesos industriales, como la reducción de óxidos minerales el refinado del petróleo, la producción, de hidrocarburos a partir de carbón y la hidrogenación de los aceites vegetales y, actualmente, es un candidato muy firme para su uso potencial en la economía de los combustibles de hidrógeno en la que se usan fuentes primarias  distintas a las energías derivadas de combustibles fósiles (por ejemplo, energía nuclear, solar o geotérmica) para producir electricidad, que se emplea en la electrolisis del agua.  El hidrógeno formado se almacena como hidrógeno líquido o como hidruros de metal.

    Bueno tanta palabrería y explicaciones solo tiene por objeto hacer notar la enorme importancia del Hidrógeno.  Es la materia prima del Universo, sin él no habría estrellas, no existiría el agua y, lógicamente, tampoco nosotros podríamos estar aquí sin hidrógeno.

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    Cuándo dos moléculas de Hidrógeno se junta con una de Oxígeno (H2O), tenemos el preciado líquido que llamamos agua y sin el cual la vida no sería posible.

    Así las cosas, parece lógico pensar que, conforme a todo lo antes dicho, los seres humanos, deberán fijarse en los procesos naturales (en este caso el Sol y su producción de energía), y, teniendo como tiene a su disposición la materia prima (el Hidrógeno de los océanos), procurar investigar y construir las máquinas que sean necesarias para conseguir la fusión, la energía del Sol.

    Esa empresa está ya en marcha y, como he dicho al principio de este comentario, posiblemente, en unos treinta años, sería una realidad que nos dará nuevas perspectivas para continuar el imparable avance en el que estamos inmersos.

    Pero no me gustaría cerrar este comentario sobre la fusión sin contestar a una importante pregunta…

    Resultado de imagen de La fusión nuclear

    ¿Y por qué la fusión?

    Porque tiene una serie de ventajas muy significativas en seguridad, funcionamiento, medio ambiente, facilidad en conseguir su materia prima, ausencia de residuos peligrosos, posibilidad de reciclar los escasos residuos que genere, etc.

    • Los recursos combustibles básicos (deuterio y Litio) para la fusión son abundantes y fáciles de obtener.
    • Los residuos son de helio, no radiactivos.
    • El combustible intermedio, Tritio, se produce del Litio.
    • Las centrales eléctricas de fusión no estarán expuestas a peligrosos accidentes como las centrales nucleares de fisión.
    • Con una elección adecuada de los materiales para el propio dispositivo de fusión, sus residuos no serán ninguna carga para las generaciones futuras.
    • La fuente de energía de fusión es sostenible, inagotable e independiente de las condiciones climáticas.
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    Para producir la energía de fusión solo tenemos que copiar lo que hace el Sol.  Tenemos que hacer chocar átomos ligeros de Hidrógeno para que se fusionen entre sí a una temperatura de 15 millones de grados Celsius, lo que, en condiciones de altas presiones (como ocurre en el núcleo del Sol) produce enormes energías según la formula E=mc2 que nos regaló Einstein demostrando la igualdad de la masa y la energía.

    Ese estado de la materia que se consigue a tan altas temperaturas, es el plasma, y sólo en ese estado, se puede conseguir la fusión.

    Aunque en Europa la aventura ya ha comenzado, y, para ello se han unido los esfuerzos económicos de varias naciones, la empresa de dominar la fusión no es nada fácil, pero habrá que concederle….

    ¡TIEMPO!

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    Son varios los proyectos que están aportando miles de millones de dolares para tratar de conseguir la energía de fusión, y, según todos los cálculos, en unos 30 años se habrán podido conseguir resultados.

    Sí, es el tiempo el factor que juega a nuestro favor para conseguir nuestros logros más difíciles, para poder responder preguntas de las que hoy no tenemos respuesta y, es precisamente, la sabiduría que adquirimos con el paso del tiempo, la que nos posibilita para hacer nuevas preguntas, más profundas que las anteriores y que antes, por ignorancia, no podríamos hacer.  Cada nuevo conocimiento nos abre una puerta que nos invita a entrar en una nueva región donde encontramos otras puertas cerradas que tendremos que abrir para continuar nuestro camino.  Sin embargo, hasta ahora, con el “tiempo” suficiente para ello, hemos podido franquearlas hasta llegar al momento presente en el que estamos ante puertas cerradas con letreros en los que se puede leer: Fusión, teoría M, Viajes espaciales tripulados, Nuevas formas de materia, el gravitón, la partícula de Higgs (el letrero se pudo quitar hace un par de años), las ondas gravitacionales de energía de los Agujeros Negros (otro letrero borrado), Hiperespacio, otros Universos, Materia Oscura … Otras Dimensiones, etc.

    Resultado de imagen de Nano tecnología

    Todas esas puertas y muchas más nos quedan por abrir, además, tenemos ante nuestras narices puertas cerradas que llevan puesto el nombre de: genética, nanotecnología, nuevos fármacos, alargamiento de la vida media, y  muchas más en otras ramas de la ciencia y del saber humano.

    Aunque es mucho lo que se ha especulado sobre el tema, en realidad, el tiempo solo transcurre (que sepamos) en una dirección, hacia delante.  Nunca ha ocurrido que unos hechos, que unos sucesos, se pudieran borrar, ya que, para ello habría que volver en el tiempo anterior al suceso para evitar que sucedieran.  Esta claro que, en nuestro Universo, el tiempo solo transcurre en una dirección.

    Siempre encontramos las huellas del paso del tiempo, aparecen sutiles efectos que delata el sentido del paso del tiempo, aunque es algo que no se puede ver ni tocar, su paso se deja sentir, lo nuevo lo va convirtiendo en viejo, con su transcurrir, las cosas cambian.  La misma Tierra, debido a las fuerzas de marea, con el transcurrir del tiempo va disminuyendo muy lentamente su rotación alrededor de su eje (el día se alarga) y la distancia media entre la Tierra y la Luna crece.  El movimiento de un péndulo, con el tiempo disminuye lentamente en su amplitud por las fuerzas de rozamiento.  Siempre está presente ese sutil efecto delator del sentido del paso del tiempo que va creando entropía destructora de los sistemas que ven desaparecer su energía y cómo el caos lo invade todo.

    Nos podríamos hacer tantas preguntas sobre las múltiples vertientes en que se ramifica el tiempo que, seguramente, éste libro sería insuficiente para poder contestarlas todas. ( de muchas no sabríamos la respuesta).

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    ¿Por qué consideramos que el tiempo rige nuestras vidas?

    ¿Cómo explicarías  “que es el tiempo”?

    ¿Por qué unas veces te parece que el tiempo “pasa rápido” y otras veces muy “lento”?

    ¿Crees que el tiempo estaba antes del Big Bang? ¿Por qué?

    ¿En algún momento se acabará el tiempo?

    ¿ Cómo el ser humano “fue consciente” de la existencia del tiempo?

    ¿Qué cosa es el tiempo?

    ¿Por qué no lo vemos ni tocamos pero notamos sus efectos?

    ¿Por qué la velocidad relativista puede frenar el transcurrir del tiempo?

    Resultado de imagen de La Humanidad ¿hundirá el planeta?

    En realidad, si nos detenemos a pensar detenidamente y en profundidad en el entorno en que nos encontramos, una colonia de seres insignificantes, pobladores de un insignificante planeta, de un sistema Solar dependiente de una estrella mediana, amarilla, del tipo G-2, nada especial y situada en un extremo de un brazo espiral, en la periferia ( los suburbios del Sistema Solar ) de una de entre miles de millones de Galaxias, si pensamos en esa inmensidad, entonces caeremos en la cuenta de que, no somos tan importantes, y, el tiempo que se nos permite estar aquí, es un auténtico regalo.  Ese tiempo, corto espacio de tiempo en relación al tiempo cosmológico, es por cierto, un espacio suficiente para nacer, crecer, aprender, dejar huella de nuestro paso por este mundo a través de nuestros hijos y a veces (si somos elegidos) por nuestro trabajo, tendremos la oportunidad (casi siempre breve) de ser felices y muchas oportunidades para el sacrificio y el sufrimiento y, así irán pasando nuestras vidas para dejar paso a otras que, al igual que nosotros, continuaran el camino iniciado en aquellas cuevas remotas del pasado, cuando huyendo del frío y de los animales salvajes, nos refugiábamos en las montañas buscando cobijo y calor.

    Imagen relacionada

                                   No todos los pensamientos, ideas e inventos fueron negativos

    Han pasado muchos periodos de tiempo desde entonces, y la Humanidad, en verdad, aprovechó el tiempo.  No quiero decir que en todos los ámbitos humanos del comportamiento tengamos que felicitarnos, hay algunos (aún hoy) de los que el sonrojo es inevitable, pero eso es debido a que, la parte animal que llevamos en nosotros está, de alguna manera presente y, los instintos superan a veces a la racionalidad.  Aún no hemos superado el proceso de humanización.  Sin embargo, los logros conseguidos no han sido pocos, el “tiempo” está bien aprovechado si pensamos que, hace solo unos miles de años no sabíamos escribir, vagamos por los campos cazando y cogiendo frutos silvestres y no existían organizaciones sociales ni poblaciones.  Desde entonces, el salto dado en todos los campos del saber ha sido tremendo.

    Ahora, pasado el tiempo, nuestra innata curiosidad nos ha llevado a descubrir que vivimos en un planeta que pertenece a una estrella de una galaxia que forma parte de un grupo de treinta galaxias (el “Grupo Local”) y que a su vez, están inmersas en un Universo que cuenta con decenas de miles de millones de Galaxias como la nuestra.

    Resultado de imagen de Universo en expansión

    Hemos podido saber que ese Universo está en expansión y que las Galaxias se alejan las unas de las otras.  Se ha podido deducir que el Universo surgió de una explosión a la que llamamos el Big Bang hace ahora 13.500 millones de años.  A partir de una singularidad, un punto de energía y densidad infinitas, surgió el Universo que, desde entonces, junto con el espacio y el tiempo continua expandiéndose.

    Surgieron los primeros quarks libres que se juntaron para formar protones y neutrones que, a su vez, se unieron y formaron núcleos que, al tener energía positiva, atrajeron a los electrones, de energía negativa, formándose asi lo átomos estables.

    Los átomos se juntaron para formar células y éstas, a su vez, juntas formaron materia.  Al principio era todo simetría y existía una sola fuerza que lo regía todo, el Universo era totalmente opaco, la temperatura reinante muy alta y todo estaba invadido por una especie de plasma.

    Resultado de imagen de Universo en expansión

    Pero la expansión del joven Universo continuó imparable, la temperatura fue descendiendo y la simetría se rompió lo que dio lugar a que dónde sólo había una sola fuerza aparecieran cuatro.  Las fuerzas nucleares, fuerte y débil, el electromagnetismo y la Gravedad surgieron de aquella simetría rota y como hemos dicho antes, surgieron los primeros quarks para, con los electrones, fabricar la materia que, que está hecha de Quarks y Leptones. Más tarde, la luz apareció al quedar libres los fotones, y, donde antes todo era opacidad, surgió la transparencia. Pasaron unos doscientos mil años antes de que nacieran  las primeras estrellas y se formaran las Galaxias.

    Las estrellas evolucionaron y en sus hornos nucleares se fabricaron elementos más complejos que el primario hidrógeno; con la fusión nuclear en las estrellas se fabricó helio, Litio, magnesio, neón, carbono, oxigeno, etc. etc.

    Resultado de imagen de Las primeras estrellas

    Estas primeras estrellas brillaron durante algunos miles de millones de años y, finalmente, acabado su combustible nuclear, finalizaron su ciclo vital explotando como supernovas lanzando al espacio exterior sus capas más superficiales y cargadas de materiales complejos que, se dispersó por el inmenso cosmos para hacer posible el nacimiento de nuevas estrellas y planetas y… a nosotros que, sin esas primeras estrellas que fabricaron los materiales complejos de los que estamos hecho,  no estaríamos aquí.

    Ese inmenso tiempo que hemos tenido desde que asombrados, mirábamos brillar las estrellas sobre nuestras cabezas sin saber lo que eran, o bien, asustados, nos encogíamos ante los rayos amenazadores de una tormenta o huíamos despavoridos ante el rugido aterrador de la Tierra con sus temblores de terremotos pavorosos o explosiones inmensas de enormes montañas que vomitaban fuego.

    Desde entonces, hemos aprendido a observar con atención, hemos desechado la superstición, la mitología y la brujería para atender a la lógica y a la realidad de los hechos.  Aprendimos de nuestros propios errores y de la naturaleza.

    Como ya se dije antes, ahora sabemos de donde vinimos, qué debemos hacer para continuar aquí sin estropearlo todo, y, seguramente, con poco margen de error, podríamos decir también hacia donde nos dirigimos.

    Resultado de imagen de El transcurrir del Tiempo

    Una de las propiedades del “tiempo” es que, en su transcurrir pasan cosas.  Estas cosas que pasan, estos sucesos, los reunimos y los guardamos, le llamamos historia y nos sirven para recordar y aprender.  De lo bueno que pasó para repetirlo y mejorarlo, de lo malo para procurar que no vuelva a ocurrir.

    Eso, lo que ocurrió, es lo que llamamos pasado.  Lo que ocurre ahora mismo, en este preciso instante, es lo que llamamos el presente y, lo que no ha ocurrido aún es lo que llamamos el futuro.

    En realidad, como el tiempo nunca se para, el presente no existe, es algo tan efímero que ocurre y al instante es pasado, y entramos en el futuro que,  a su vez,  pasa vertiginoso por el instante “presente” que se convierte en “pasado” y rápidamente estamos en el “futuro”, otra vez.   Así que, en realidad ¿Dónde estamos?

    El concepto de tiempo está enclavado en las profundidades y conceptos más avanzados de la física y la astronomía.  Sin embargo, su verdadera naturaleza permanece en el misterio.  Todo acontece con el transcurso del tiempo que es implacable y fluye continuamente y todo lo que existió, lo que existe y, lo que existirá, está sometido a los efectos del tiempo que, desgraciadamente, si podemos ver.  La destrucción provocada por el paso del tiempo es muy real y, tanto en las cosas como en nosotros mismos, el resultado es el mismo; ¡la aniquilación y la muerte!

    Hace mil quinientos años que, San Agustín, filosofo y sabio obispo de Hipona, preguntó: ¿qué es el tiempo? Y se respondió a si mismo: “Si alguien me lo pregunta, sé lo que es.  Peso si deseo explicarlo, no puedo hacerlo”.

    Resultado de imagen de Qué es el Tiempo

    El tiempo, desde “tiempos remotos”, ha sido una abstracción que ha cautivado e intrigado a las mentes humanas que han intentado entenderlo en todas las vertientes y en todos los sentidos.  Del tiempo, las mentes más preclaras, han intentado definir, en esencia, lo que es.  La verdad es que, unos con más fortunas que otros, con más interés o con mejor lógica científica dejaron sus definiciones que, de todas formas, nunca llegaron a llenar ese vacío de una explicación convincente, sencilla, que todo el mundo comprenda y que esté basada en principios naturales que nos digan su origen, su transcurrir y, si es que lo hay, su final. Porque ¿Es el tiempo infinito?

    Infinito, según las leyes de la física, no puede haber nada.

    Resultado de imagen de El infinito

    Ni siquiera el Universo, es infinito y, conforme determine la Densidad crítica de la materia que contiene, un día, dejará también (de una manera o de otra) de existir.

    Una caso está clara, lo que llamamos tiempo (que podría ser una simple abstracción humana), si en verdad existe,  nació con el Big Bang (si en verdad existió alguna vez), y, por muchas vueltas que le queramos dar al aunsto, al no poder dar una explicación científica coherente de lo que el tiempo es, mejos será dejarlo en esa otra explicaci`´on que nos hemos fabricado y que lo marca haciendo un tic tac cada vez que llega el día y la noche y le llamamos día. Es una especie de tiempo para andar por casa pero que, en realidad, nos ha procurado una herramienta muy valiosa para el desempeño de los menesteres cotidianos dentro de la Sociedad en la que vivímos.

    Pero, eso sí, si no estuviera presente la materia el tiempo tampoco existiría, ya que, lo que conocemos como espacio-tiempo se comporta en función de la materia presente en el Universo.

    emilio silvera

    ¡Se hizo la luz!

    Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (0)

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    SCIENCE

     Estamos más cerca de entender cómo se encendió la primera luz del Universo

    La galaxia más lejana en el tiempo y en el espacio ha dado nuevas pistas para entender cómo el Cosmos dejó de ser un lugar oscuro y se volvió transparente, permitiendo que luego se iluminaran las primeras estrellas y galaxias

    El telescopio ALMA ha detectado oxígeno ionizado en una galaxia muy joven situada a 13.100 millones de años luz. Este hallazgo ayudará a entender cómo se formaron las primeras galaxias y estrellas

    El telescopio ALMA ha detectado oxígeno ionizado en una galaxia muy joven situada a 13.100 millones de años luz. Este hallazgo ayudará a entender cómo se formaron las primeras galaxias y estrellas – NAOJ

    Resultado de imagen de En el año 2012 el telescopio Subaru, del Observatorio Nacional de Japón (NAOJ) y situado en Hawaii

    El telescopio Subaru es un telescopio de 8,2 metros infrarrojo-óptico situado en Manua Kea, Hawaii, EUA, manejado por NAOJ, NINS.

    Imagen de la nueva galaxia descubierta. Foto: Astrophysical Journal

    Imagen de la nueva galaxia descubierta. Foto: Astrophysical Journal

    En el año 2012 el telescopio Subaru, del Observatorio Nacional de Japón (NAOJ) y situado en Hawaii, logró ver algo a la mayor distancia hasta la fecha. Gracias a sus espejos de 8,2 metros de diámetro, logró captar una galaxia, llamada SXDF-NB1006-2, cuya principal peculiaridad es estar situada a una distancia de 13.100 millones de años luz. Aparte del récord, esta lejana galaxia se convirtió en una ventana al Universo más remoto en el tiempo: aquel que existió hace 13.100 millones de años, y «solo» 700 millones de años después del Big Bang.

    En un primer momento se encontraron trazas de hidrógeno, el material básico con el que se construyeron las primeras galaxias. Pero los investigadores quisieron también saber si había algo más. Gracias al potente telescopio ALMA, situado en Chile, los científicos encontraron evidencias de la presencia de oxígeno, un elemento que nunca se había descubierto tan lejos y que podría servir para explicar un fenómeno conocido como «reionización cósmica». El hallazgo ha sido publicado este jueves en Science.

    Los elementos pesados se forman en las estrellas y, más tarde, en explosiones Supernovas.

    «Ver elementos pesados en el Universo temprano es esencial para saber cómo se formaron estrellas en ese periodo», ha dicho Akio Inoute, investigador en la Universidad Osaka Sangyo, Japón, y principal autor del estudio. Y no solo eso: «Estudiar elementos pesados nos da también una pista para entender cómo se formaron las galaxias y qué causó la reionización cósmica», ha añadido.

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          En el Universo suceden cosas sorprendentes

    ¿En qué consiste ese fenómeno? Hoy en día el Universo es rico en una gran variedad de elementos y está repleto de estrellas y galaxias. Pero no siempre fue así. Cientos de millones de años después del Big Bang, el Universo era un lugar muy oscuro en el que no había estrellas ni galaxias. Fue la «reionización cósmica» la que lo cambió todo.

    El fin de la «Edad oscura»

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                  Se liberaron las fotones y se hizo la luz. El Universo dejó de ser opaco

    Antes de eso, el Universo estaba sumido en un periodo conocido como «Edad oscura». Por entonces, centenares de millones de años después del Big Bang, la materia estaba más apelmazada y caliente que hoy en día, y estaba compuesta por protones, neutrones y electrones. Con el tiempo esta «sopa» se fue enfriando, de modo que los protones y los neutrones comenzaron a combinarse para generar hidrógeno y helio ionizados, los elementos más básicos y sencillos de toda la tabla periódica. A medida que estos elementos fueron atrayendo los electrones, el espacio dejó de ser opaco para la luz y se volvió transparente. Y así, ¡se hizo la luz!

    Resultado de imagen de qué causó la reionización cósmica

    Todo esta etapa de la «reionización cósmica» es el periodo más antiguo en la vida del Universo al que se puede acceder a través de telescopios, puesto que antes de eso no había luz (al menos si las teorías no se equivocan). Por suerte, muchos científicos consideran que es posible ver cosas aún más antiguas recurriendo a las ondas gravitacionales.

    Sea como sea, parece que fue cientos de millones de años después de esta reionización cósmica, cuando las condiciones permitieron que se formaran las primeras fuentes de luz: las estrellas, unas inmensas centrales nucleares capaces de fundir hidrógeno y helio y producir átomos más pesados. La «Edad oscura» del Universo tocaba a su fin.

    A pesar de la importancia de este fenómeno, que cambió por completo la naturaleza del Universo, lo cierto es que no se sabe mucho acerca de cómo o por qué ocurrió. Por fortuna, el telescopio ALMA permitió obtener algunas pistas.

    El pasado más remoto al alcance

    Todo comenzó en junio de 2015, cuando se logró detectar la luz procedente del oxígeno ionizado en SXDF-NB1006-2. Con este vistazo a un momento antiquísimo del Universo, los investigadores se llevaron varias sorpresas. «Algo extraño podría estar ocurriendo en esa galaxia», dijo Inoue.

    ¿Cuál es el motivo de su sorpresa? Básicamente, haber encontrado una cantidad total de elementos pesados de solo el 10 por ciento de la que hay en el Universo actual, y, además, una cantidad muy pequeña de polvo interestelar. Por último, tampoco se encontraron lecturas de carbono, un elemento que es clave para justificar la posibilidad de que una estrella pueda estar implicada en la «reionización cósmica».

    Estrellas contra la oscuridad

    Que no haya carbono ni polvo indica que las estrellas gigantes que hay en la región, una docena de veces más pesadas que el sol y que producen una intensa luz ultravioleta, podrían haber sido capaces de tener un papel protagonista en la reionización. El motivo es que tanto el polvo como el carbono pueden frenar la luz. Por eso, tanto estas estrellas como esta galaxia podrían ser los protagonistas típicos de una historia que fue la que permitió que el Universo fuera dejando atrás la «Edad oscura».

    «Este es el primer paso para entender qué tipo de objetos causaron el fenómeno de la”reionización cósmica”», ha explicado Yoichi Tamura, investigador de la Universidad de Tokio. «Nuestras próximas observaciones con ALMA ya han comenzado. Si conseguimos observaciones de mayor resolución podremos ver la distribución y el movimiento del oxígeno en la galaxia y conseguir información crucial para entender sus propiedades».

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    Explorar ese rincón tan lejano del Universo no ha sido sencillo: no ha bastado con apuntar el telescopio en la dirección correcta; ha hecho falta hacer complejas simulaciones de ordenador para tratar de predecir el brillo de esas regiones tan remotas en el tiempo y en el espacio.

    En este caso, cuanto más lejos se mira más atrás en el tiempo se llega. Aparte de satisfacer la gran curiosidad de entender cómo se formó y cómo se originó el Universo, gracias a trabajos como este también se puede entender cómo se formó la materia, y qué secretos esconde aún en su interior.

    Reportaje

    Entrevista científica sobre la “materia oscura”

    Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (13)

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    Cuando pasen muchos, muchos, muchísimos eones, el Universo llegará a su final, y, las estrellas dejarán de brillar, toda su inmensidad será un lugar oscuro y frío, el cero absoluto (-273 ºC) se habrá apoderado de todo y, ni los átomos se moverán (añadido aclaratorio a la entrevista siguiente). El de arriba es la imagen de un Universo vivo y dinámico, mientras que la imagen de abajo quiere significar la muerte lenta pero inevitable del universo, cuando agotada la energía y todo dominado por la Entropía máxima, nada se mueva.

     

     Resultado de imagen de El universo terminará en una nada fría y oscura”

    “El universo terminará en una nada fría y oscura”

     

    La astrofísica de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) trata de averiguar de qué está hecho el 95% del universo que aún desconocemos

     

     

    Catherine Heymans, física, y especialista en materia oscura en la Fundación BBVA, en Madrid

            Catherine Heymans, física, y especialista en materia oscura en la Fundación BBVA, en Madrid

    La astrónoma Catherine Heymans imagina un final desolador para el cosmos. Desde hace 20 años, se sabe que el universo se expande cada vez más rápido impulsado por una misteriosa energía oscura. “Aunque las galaxias permanecerán unidas, porque la gravedad es demasiado fuerte, las estrellas agotarán su combustible y se apagarán lentamente y todo terminará en una nada fría y oscura”. Justo después de acabar esta descripción trágica del universo conocido parece apenada durante medio segundo antes de soltar una risotada.

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                                                 Universidad de Edimburgo

    Heymans, catedrática de Astrofísica de la Universidad de Edimburgo, se enfrenta a los misterios del cosmos con emoción y humor. Lidera el proyecto KIDs (Dilo-Degree-Survey) uno de los principales proyectos del mundo diseñados para estudiar la materia y la energía oscuras, dos elementos desconocidos que componen el 95% del universo. Han rastreado 15 millones de galaxias en busca de información que ayude a crear una nueva teoría gravitatoria que supere las de Isaac Newton o Albert Einstein, muy útiles para explicar el universo visible que solo es el 5% del total.

    La semana pasada, Heymans se acercó a Madrid para hablar sobre El lado oscuro del universo dentro del ciclo de conferencias de astrofísica y cosmología de la Fundación BBVA.

    https://villamat.files.wordpress.com/2015/06/el-real-lado-oscuro-de-la-fuerza.jpg

                           Las galaxias se alejan a medida que el Universo se expande y se vuelve más frío

     

     

     

    Estructuras fundamentales de un pión (izquierda) y un SIMP propuesto (partícula masiva que interactúa fuertemente). Pions se Componen de un quark up y un antiquark abajo, con un gluón (g) manteniéndolos juntos. A SIMP estaría compuesta de un quark y un antiquark mantenidos juntos por un tipo desconocido de gluon (G).

     

    “Deberíamos haber encontrado ya la partícula que compone la materia oscura en los aceleradores del CERN.”

     

     

     

     

     

    Pregunta. Su trabajo consiste en ir más allá del modelo estándar de física que explica muy bien el comportamiento de la materia visible, pero ignora qué es esa materia oscura que tiene efectos en cómo se mueven las galaxias, y la energía oscura que hace que el universo se expanda cada vez más rápido. ¿Qué sabemos de esos dos componentes oscuros del universo?

    Respuesta. Conocemos la materia oscura desde hace más tiempo que la energía oscura y hemos tenido más tiempo para investigarla y descartar teorías. Ahora estamos llegando al punto donde si nuestras mejores teorías sobre lo que es la materia oscura fuesen ciertas, deberíamos haber encontrado ya la partícula que compone la materia oscura en el CERN, debería haber sido detectada ya en uno de los aceleradores. Pero no ha sido así. Eso sugiere que nuestros modelos de la materia oscura no son suficientes y necesitamos teorías más complejas.

    La energía oscura por otro lado es un mundo de misterio completamente nuevo y excitante. La energía oscura es algo que conocemos desde hace algo menos de veinte años. Ahora estamos acumulando datos con diferentes formas de detectarla para tratar de descubrir su origen.

    Hay gente que está tratando de unir las dos cosas, encontrar una teoría que las pueda explicar a la vez. Pero hay todo un zoológico de teorías diferentes tratando de explicar sus componentes.

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    “Aunque no se hayan probado experimentalmente, se han utilizado simulaciones por ordenador de miles de millones de partículas de materia oscura para confirmar que el modelo de materia oscura fría de la formación de estructuras es consistente con las estructuras observadas en el Universo mediante las observaciones de galaxias, como la Sloan Digital Sky Survey y la 2dF Galaxy Redshift Survey, así como las observaciones del bosque Lyman-alfa. Estos estudios han sido cruciales en la construcción del modelo Lambda-CDM que mide los parámetros cosmológicos, incluyendo la parte del Universo formada por bariones y la materia oscura.” (Esto es un añadido que no forma parte de la entrevista, y, nos demuestra que, los científicos andan muy perdidos y no saben cómo será esa realidad que persiguen).

    Resultado de imagen de El LHC busca la partícula de materia oscuraResultado de imagen de El LHC busca la partícula de materia oscura

    P. Con lo que sabemos ahora sobre la materia oscura, ¿cree que seremos capaces de detectarla pronto?

    R. El CERN ya ha realizado obras de mejora desde que encontraron el bosón de Higgs y van a hacer una más en breve. Esperaban encontrar partículas de materia oscura con la mejora actual y no lo han logrado. Quizá con la siguiente lo consigan, pero ya han descartado los modelos más simples que tratan de explicar la materia oscura y se están empezando a preocupar porque habitualmente los modelos más simples suelen ser los correctos.

    P. ¿Será necesaria una nueva teoría física como la de la Relatividad de Einstein para comprender la materia y la energía oscuras?

    Resultado de imagen de La teoría de la Gravedad

    Nuestras teorías sobre la gravedad funcionan muy bien, pero en una parte diminuta de nuestro universo

     

    R. La Relatividad General es una de las teorías mejor comprobadas. Explica muy bien cómo giran los planetas alrededor del sol o cómo se curva la luz que llega desde las estrellas. Pero solo trata de una parte diminuta de nuestro universo en una región muy densa de nuestra galaxia. ¿Quién puede decir si la gravedad funcionaría igual a una escala mayor? Nunca se ha puesto a prueba.

    Lo que estamos haciendo ahora es llevar a cabo nuevos mapas para probar el funcionamiento de la gravedad a gran escala en nuestro universo. Podría ser que la gravedad funciona diferente en un lugar muy denso con gran cantidad de materia como nuestra galaxia que en otros lugares. Einstein dijo que la gravedad curva el espacio y el tiempo del mismo modo, que no había diferencia entre el espacio y el tiempo. Sin embargo, sabemos que es diferente. El tiempo solo se mueve en una dirección, pero puedo saltar en cualquier dirección en el espacio. Quizá la gravedad funciona diferente en el espacio y el tiempo. Estas son las preguntas que estamos haciendo. Estamos en una etapa en la que no entendemos lo que vemos, así que tenemos que cuestionar el núcleo de nuestra comprensión de la física para tratar de entender lo que vemos.

    P. ¿Están buscando algún tipo de observación específica?

    Resultado de imagen de Lente gravitacional

    R. La técnica de la que he sido pionera durante mi carrera es el efecto de lente gravitacional. La idea es que miras a galaxias en el universo muy lejano, y vemos que hay cúmulos de materia oscura en medio. Cuando la luz de estas galaxias viaja hasta el observador se curva por los efectos de la gravedad. Lo que hacemos es tomar imágenes de millones de galaxias en el universo lejano y luego estudiamos cómo se ha curvado y distorsionado la luz que llega hasta nosotros. Eso nos permite hacer un mapa de toda la materia oscura entre nosotros y el universo lejano.

    Las galaxias viven en el interior de la materia oscura y se están moviendo. Cuanta más materia oscura hay, más rápido se mueve la galaxia. Esa es otra forma de medir la gravedad. Lo que hacemos es combinar esas dos medidas, el de la lente gravitacional y el movimiento de las galaxias que nos permite medir directamente la gravedad en grandes escalas, tanto en el espacio como en el tiempo. Eso nos permite ver si la gravedad está evolucionando con el tiempo y si afecta de manera distinta al espacio y al tiempo.

     


    Resultado de imagen de Energía oscura

    La energía oscura es una forma de materia o energía presente en todo el espacio, produciendo una presión que tiende a acelerar la expansión del universo, resultando en una fuerza gravitacional repulsiva. Considerar la existencia de la energía oscura es la manera más frecuente de explicar las obervaciones recientes de que el universo parece estar en expansión acelerada. Según el modelo estándar de la cosmología, la energía oscura aporta casi tres cuartas partes de la masa-energía total del universo.

    El término materia oscura alude a la materia cuya existencia no puede ser detectada mediante procesos asociados a la luz, es decir, no emiten ni absorben radiaciones electromagnéticas, así como no interaccionan con ella de modo que se produzcan efectos secundarios que se puedan observar; esta materia ha sido inferida solamente a través de sus efectos gravitacionales.

    Resultado de imagen de materia oscura”

    La materia oscura se divide en materia oscura bariónica y materia oscura no bariónica. La no bariónica a su vez, se divide en tres partes. La materia no bariónica caliente, la cual se mueve ultrarrelativistamente, la materia no bariónica templada, que se mueve relativistamente, y la materia bariónica fría, que no se mueve relativistamente.

    De acuerdo con las observaciones actuales de estructuras de una galaxia, así como la cosmología del Big Bang, se ha determinado que la materia oscura ocuparía un 21% de la masa del Universo observable y la energía oscura un 70%, lo que hace entre las dos un 91% de materia del Universo.

    No se debe confundir la energía oscura con la materia oscura, ya que, aunque ambas forman la mayor parte de la masa del Universo, la materia oscura es una forma de materia, mientras que la energía oscura se asocia a un campo que ocupa todo el espacio


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                                              Historia de la energía oscura

    La explicación más simple es que esta energía extra procede del vacío y surge a partir de la aparición de partículas virtuales

     

    España está involucrada en un proyecto llamado Euclid. Es un gran proyecto europeo que consiste en un telescopio espacial que se lanzará en 2020. Va a hacer una exploración de todo el cielo. Con esos datos vamos a poder ver cómo la gravedad está curvando el espacio-tiempo y cómo eso cambia con el tiempo, y esperamos que nos permita comprender el origen de esta materia oscura y probar estas teorías que pueden ayudar a explicar la materia oscura y la energía oscura. Necesitamos más datos para confrontar la diversidad de teorías que tenemos.

    P. Si tuviese que elegir una teoría sobre lo que es la energía oscura, ¿cuál sería?

    Resultado de imagen de El vacío y las partículas virtuales

    R. La explicación más simple es que esta energía extra procede del vacío. Hay grandes regiones de nuestro universo en las que no hay absolutamente nada, no hay gas, ni materia oscura, nada de nada. Pero la física cuántica nos dice que puedes tener partículas virtuales que pueden surgir y desaparecer, como si apareciese en el espacio por arte de magia. Parece una locura, pero es un fenómeno que hemos medido en laboratorios. Tienes un vacío y a través de fluctuaciones cuánticas se crean partículas en él. Si estas partículas virtuales aparecen, le dan energía al sistema, algo que puede causar una expansión que crea más vacío y más oportunidades para que estas partículas aparezcan. Es como que tienes esta máquina de movimiento perpetuo porque cuanto más rápido se expande el universo, más vacío se genera y más oportunidades se crean para que existan estas partículas virtuales que acaban produciendo más energía.

    Esa es la teoría más simple. Es muy bonita y tiene base en nuestra comprensión de la física cuántica, pero el problema es que si calculas cuánta energía debería crear este mecanismo, nuestro universo no existiría porque se habría expandido hasta su desaparición hace tiempo. La energía oscura que medimos y causa esta aceleración es en realidad muy pequeña, un millón de veces más pequeña de lo que cabría esperar.

    A la mayoría de los astrónomos les gusta esta teoría y piensan que es la mejor para explicar la energía oscura, pero de alguna manera ignoran el hecho de que estos números son incorrectos. La gente cree que cuando tengamos mejores medidas, se verá que estas teorías son las mejores para explicar nuestras observaciones.

    Estamos aquí porque en nuestro universo la energía oscura es baja y las galaxias y planetas se pueden formar, puede haber planetas y la vida puede existir

     

    Otra explicación es la que tiene en cuenta la existencia de múltiples universos. En el universo temprano tenemos el Big Bang. Nuestras mejores teorías nos dicen que el universo experimentó entonces un rápido periodo de inflación. Nuestro entendimiento fundamental de la física puede explicar esa inflación, pero es muy difícil detenerlo.

    Muchas teorías sobre la inflación predicen que no se creará un solo universo sino muchos. Eso sugiere que no somos el único universo sino que hay otros. Hay una teoría según la cual cada vez que se crea un universo hay una nueva configuración de las constantes fundamentales que guían nuestro entendimiento de la física. La gravedad nos pega al suelo, pero en otro universo podría ser mucho más fuerte, que tengamos distintas constantes en distintos universos.

                                     Las distinas escalas del Universo

    Y podría ser que este universo particular tiene una energía oscura muy extraña, y en estos múltiples universos la energía oscura existe, pero con diferente fuerza. La razón por la que estamos aquí es porque estamos en un universo en el que la energía oscura es baja y las estrellas y las galaxias se pueden formar y los planetas se pueden formar y la vida puede existir. Vivimos en un universo que es adecuado para la vida y eso podría ser una explicación por la que la energía oscura es tan débil. No me gusta esa teoría porque es difícil de poner a prueba, pero es una solución posible al problema. También aborda otras cuestiones como que muchas de las otras constantes fundamentales que explican nuestro universo son muy apropiadas para la vida. Si cambias estos parámetros aunque sea de una forma muy pequeña, las estrellas no se formarían, el ADN no se formaría.

    Resultado de imagen de El multiverso

    Los universos (como los mundos), unos tendrán vida y otros nacerán muertos (Un adorno a la entrivsta)

    P. ¿Cree que las leyes de la física son arbitrarias, que podrían ser distintas en cada uno de esos universos?

    R. Las leyes serían algo estable, pero las constantes variarían. La gravedad puede ser más fuerte o más débil en otros universos. Las leyes fundamentales de la física están bien ancladas a la lógica, pero lo que no se comprende es por qué tienen la fuerza que tienen. Pero hay muchos astrónomos a los que no les gusta esta idea porque no la pueden probar.

    Las escalas del Universo no son Humanas

    Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (1)

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    Smart City Nansha, en Guangzhou, China.

    Las ciudades modernas, basadas en infraestructuras eficientes y durables de agua, electricidad, telecomunicaciones, gas, transportes, servicios de urgencia y seguridad, equipamientos públicos, edificaciones inteligentes de oficinas y de residencias, etc., deben orientarse a mejorar el confort de los ciudadanos, siendo cada vez más eficaces y brindando nuevos servicios de calidad, mientras que se respetan al máximo los aspectos ambientales y el uso prudente de los recursos naturales no renovables.

    Resultado de imagen de simetría bilateralResultado de imagen de simetría bilateral

    La simetría bilateral se mantiene en el interior del cuerpo, en en los músculos y en el esqueleto, pero queda rota por la disposición fuertemente asimétrica de algunos órganos. El corazón, el estómago y el  páncreas están desviados hacia la izquierda; el hígado y el apéndice, hacia la derecha. El pulmón derecho es mayor que el izquierdo. Los retorcimientos y vueltas de los intestinos son completamente asimétricos. El cordón umbilical humano, una magnifica hélice triple formada por dos arterias y una vena, puede enrollarse en cualquiera de los dos sentidos.

      

     

    Ludwig Boltzmann

     

    Hay ecuaciones que son aparentemente insignificantes por su reducido número de exponentes que, sin embargo, ¡dicen tántas cosas…! En la mente de todos están las sencillas ecuaciones de Einsteiny de Planck sobre la energía-masa y la radiación de cuerpo negro. Esa es la belleza de la que hablan los físicos cuando se refieren a “ecuaciones bellas”.   ¿Qué decir de la maravillosa fórmula de la entropía de Boltzman?

    S = k log W

     

     

     

    Somos polvo de estrellas, allí está nuestro origen y, allí queremos volver

     

     

      

     

     

     

     

    Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794) fue un financiero. Estableció un sistema de pesos y medidas que condujo al sistema métrico, vivió los primeros momentos turbulentos de la Revolución Francesa y fue pionero en la agricultura científica. Se casó con una jovencita de catorce años y fue decapitado durante el Terror. Se le ha llamado padre de la química moderna y, a lo largo de su atareada vida, sacó a Europa de las épocas oscuras de esta ciencia.

     

    Pero vayamos al trabajo que nos ocupa hoy.
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    Los Matemáticos afirman que los Universos múltiples existen, y, si eso es así, coincide con algunas observaciones que han sido realizadas y que, de manera sorprendente, respaldan el resultado de la existencia de otros universos a partir del “borde” mismo del nuestro, y, además, es posible que, las grandes estructuras de estos universos (del más cercano), esté influenciando en el comportamiento del  nuestro que se comporta como si existiera más materia de la que realmente hay debido a que, “la fuerza de gravedad de esos universos” vecinos, incide de manera real en este Universo nuestro, y, si es así, la tan cacareada “materia oscura” podría ser el mayor fraude de la cosmología moderna.

               A nuestro alrededor pasan muchas cosas a las que no prestamos atención

    Inmersos en los problemas cotidianos prestamos poca atención a lo que pasa a nuestro alrededor, en la Naturaleza y, sólo cuando son fenómenos muy llamativos, inusuales, o, que nos ponen en peligro, ponemos nuestros cinco sentidos en el acontecimiento. Muchas más cosas habríamos evitado y habríamos descubierto si por una sola vez hubiésemos estado más atentos, en lugar de estar pendientes de nosotros mismos, lo hubiéramos hecho con respecto a la Naturaleza que, en definitiva, es la que nos enseña el camino a seguir.

    La edad actual del universo visible ≈ 1060 tiempos de Planck

    Tamaño actual del Universo visible ≈ 1060 longitudes de Planck

    La masa actual del Universo visible ≈ 1060 masas de Planck

    Imagen relacionada

    Vemos así que la baja densidad de materia en el universo es un reflejo del hecho de que:

    Densidad actual del universo visible ≈10-120 de la densidad de Planck

    Y la temperatura del espacio, a 3 grados sobre el cero absoluto es, por tanto

    Temperatura actual del Universo visible ≈ 10-30 de la T. de Planck

    Estos números extraordinariamente grandes y estas fracciones extraordinariamente pequeñas nos muestran inmediatamente que el universo está estructurado en una escala sobrehumana de proporciones asombrosas cuando la sopesamos en los balances de su propia construcción.

    Con respecto a sus propios patrones, el universo es viejo. El tiempo de vida natural de un mundo gobernado por la gravedad, la relatividad y la mecánica cuántica es el fugaz breve tiempo de Planck. Parece que es mucho más viejo de lo que debería ser.

    Pero, pese a la enorme edad del universo en “tics” del Tiempo de Planck,  hemos aprendido que casi todo este tiempo es necesario para producir estrellas y los elementos químicos que traen la vida.

     

    ¿Por qué nuestro universo no es mucho más viejo de lo que parece ser? Es fácil entender por qué el universo no es mucho más joven. Las estrellas tardan mucho tiempo en formarse y producir elementos más pesados que son las que requiere la complejidad biológica. Pero los universos viejos también tienen sus problemas. Conforme para el tiempo en el universo el proceso de formación de estrellas se frena. Todo el gas y el polvo cósmico que constituyen las materias primas de las estrellas habrían sido procesados por las estrellas y lanzados al espacio inter-galáctico donde no pueden enfriarse y fundirse en nuevas estrellas.

     

    Resultado de imagen de un cielo negro de pocas estrellas

    Resultado de imagen de un cielo negro cuajado de estrellas

     

     

    Un cielo negro y pocas estrellas en unas regiones y, en otras, cielo azul abarrotado de estrellas

     

    Pocas estrellas hacen que, a su vez, también sean pocos los sistemas solares y los planetas. Los planetas que se forman son menos activos que los que se formaron antes, la entropía va debilitando la energía del sistema para realizar trabajo. La producción de elementos radiactivos en las estrellas disminuirá, y los que se formen tendrán semividas más largas. Los nuevos planetas serán menos activos geológicamente y carecerán de muchos de los movimientos internos que impulsan el vulcanismo, la deriva continental y la elevación de las montañas en el planeta. Si esto también hace menos probable la presencia de un campo magnético en un planeta, entonces será muy poco probable que la vida evolucione hasta formas complejas.

    Las estrellas típicas como el Sol, emiten desde su superficie un viento de partículas cargadas eléctricamente que barre las atmósferas de los planetas en órbitas a su alrededor y, a menos que el viento pueda ser desviado por un campo magnético, los posibles habitantes de ese planeta lo podrían tener complicado soportando tal lluvia de radiactividad. En nuestro sistema solar el campo magnético de la Tierra ha protegido su atmósfera del viento solar, pero Marte, que no está protegido por ningún campo magnético, perdió su atmósfera hace tiempo.

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    La vida (creo), estará presente en muchos mundos que, al igual que la Tierra, ofrece las condiciones adecuadas para ello. No sabemos como podrán ser los seres de otros mundos. Sin embargo, estoy “casi” seguro de que, como la que existe en la Tierra, estará basada en el Carbono. El Universo tiene sus reglas y son las mismas en todas partes.

    Probablemente no es fácil mantener una larga vida en un planeta del Sistema solar. Poco a poco hemos llegado a apreciar cuán precaria es. Dejando a un lado los intentos que siguen realizando los seres vivos de extinguirse a sí mismos, agotar los recursos naturales, propagar infecciones letales y venenos mortales y emponzoñar la atmósfera, también existen serias amenazas exteriores.

    Los movimientos de cometas y asteroides, a pesar de tener la defensa de Júpiter, son una seria y cierta amenaza para el desarrollo y persistencia de vida inteligente en las primeras etapas. Los impactos no han sido infrecuentes en el pasado lejano de la Tierra, habiendo tenido efectos catastróficos.  Somos afortunados al tener la protección de la Luna y de la enorme masa de Júpiter que atrae hacia sí los cuerpos que llegan desde el exterior desviándolos de su probable trayectoria hacia nuestro planeta.

    La caída en el planeta de uno de estos enormes pedruscos podría producir extinciones globales y retrasar en millones de años la evolución que tantos miles de millones de años le costó al Universo para poder plasmarla en una realidad que llamamos vida.

    El secreto reside en el tiempo biológico necesario para desarrollar la vida y el tiempo necesario para desarrollar estrellas de segunda generación y siguientes que en novas y supernovas cristalicen los materiales complejos necesarios para la vida, tales como el hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, carbono, etc.

    Parece que la similitud en los “tiempos” no es una simple coincidencia.  El argumento, en su forma más simple, lo introdujo Brandon Carter y lo desarrolló John D. Barrow por un lado y por Frank Tipler por otro. Al menos, en el primer sistema solar habitado observado, ¡el nuestro!, parece que sí hay alguna relación entre t(bio) y t(estrella) que son aproximadamente iguales; el t(bio) – tiempo biológico para la aparición de la vida – algo más extenso.

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              Algunos dicen que son mitos pero, no se han parado a pensar o… ¡Les falta información!

              Una atmósfera planetaria adecuada dará la opción de que evolucione la vida y se creen sociedades

    La evolución de una atmósfera planetaria que sustente la vida requiere una fase inicial durante la cual el oxígeno es liberado por la fotodisociación de vapor de agua. En la Tierra esto necesitó 2.400 millones de años y llevó el oxígeno atmosférico a aproximadamente una milésima de su valor actual.  Cabría esperar que la longitud de esta fase fuera inversamente proporcional a la intensidad de la radiación en el intervalo de longitudes de onda del orden de 1000-2000 ángstroms, donde están los niveles moleculares clave para la absorción de agua.

    Este simple modelo indica la ruta que vincula las escalas del tiempo bioquímico de evolución de la vida y la del tiempo astrofísico que determina el tiempo requerido para crear un ambiente sustentado por una estrella estable que consume hidrógeno en la secuencia principal y envía luz y calor a los planetas del Sistema Solar que ella misma forma como objeto principal.

    A muchos les cuesta trabajo admitir la presencia de vida en el universo como algo natural y corriente, ellos abogan por la inevitabilidad de un universo grande y frío en el que es difícil la aparición de la vida, y en el supuesto de que ésta aparezca, será muy parecida a la nuestra.

    “Las historias de ciencia ficción en las cuales se sugiere la existencia de seres vivos construidos de silicio en vez de carbono han proliferado desde hace varias décadas, por ejemplo, en los argumentos de muchas películas y series de TV. La idea no es nueva, pues esta se originó en 1891 (¡!), cuando Julio Sheiner escribió sobre la posibilidad de vida extraterrestre fundada en el Silicio.”

     

    Los biólogos, sin embargo, parecen admitir sin problemas la posibilidad de otras formas de vida, pero no están tan seguros de que sea probable que se desarrollen espontáneamente, sin un empujón de formas de vida basadas en el carbono. La mayoría de las estimaciones de la probabilidad de que haya inteligencias extraterrestres en el universo se centran en formas de vida similares a nosotros que habiten en planetas parecidos a la Tierra y que necesiten agua y oxígeno o similar con una atmósfera gaseosa y las demás condiciones de la distancia entre el planeta y su estrella, la radiación recibida, etc. En este punto, parece lógico recordar que antes de 1.957 se descubrió la coincidencia entre los valores de las constantes de la Naturaleza que tienen importantes consecuencias para la posible existencia de carbono y oxígeno, y con ello para la vida en el universo.

    emilio silvera

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