Ene
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Estructuras fundamentales de la Naturaleza
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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Hemos llegado a poder discernir la relación directa que vincula el tamaño, la energía de unión y la edad de las estructuras fundamentales de la Naturaleza.

Una molécula es mayor y más fácil de desmembrar que un átomo; lo mismo podemos decir de un átomo respecto al núcleo atómico, y de un núcleo con respecto a los quarks que contiene.
La cosmología sugiere que esta relación resulta del curso de la historia cósmica, que los quarks se unieron primero, en la energía extrema del Big Bang original, y que a medida que el Universo se expandió, los protones y neutrones compuestos de quarks se unieron para formar núcleos de átomos, los cuales, cargados positivamente, atrajeron a los electrones cargados con electricidad negativa estableciéndose así como átomos completos, que al unirse formaron moléculas.
Si es así, cuanto más íntimamente examinemos la Naturaleza, tanto más lejos hacia atrás vamos en el tiempo. Alguna vez he puesto el ejemplo de mirar algo que nos es familiar, el dorso de la mano, por ejemplo, e imaginemos que podemos observarlo con cualquier aumento deseado.
Con un aumento relativamente pequeño, podemos ver las células de la piel, cada una con un aspecto tan grande y complejo como una ciudad, y con sus límites delineados por la pared celular. Si elevamos el aumento, veremos dentro de la célula una maraña de ribosomas serpenteando y mitocondrias ondulantes, lisosomas esféricos y centríolos, cuyos alrededores están llenos de complejos órganos dedicados a las funciones respiratorias, sanitarias y de producción de energía que mantienen a la célula.
Ya ahí tenemos pruebas de historia. Aunque esta célula particular solo tiene unos pocos años de antigüedad, su arquitectura se remonta a más de mil millones de años, a la época en que aparecieron en la Tierra las células eucariota o eucarióticas como la que hemos examinado.
Ene
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En recuerdo a un amigo. Ton Wood un Físico Teórico de Nueva York
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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Árbol filogenético de las plantas. Los grupos monofiléticos figuran en letras negras y los parafiléticos en azul
Cierto, en todos ámbitos de la Naturaleza se producen cambios continuamente, el paso del tiempo lo cambia todo para que sigan la evolución natural que la Naturaleza impone mediante procesos naturales, independientemente de lo que los pobladores de los distintos ecosistemas puedan hacer. Es una Ley natural de evolución en los que interviene el Tiempo y la Entropía, así como los elementos naturales de los que se vale el planeta para reciclarse (Movimientos de las placas tectónicas, erupciones volcánicas, grandes vientos con lluvias torrenciales y tormentas, terremotos y Tsunamis…
Los cambios y catástrofes naturales se pueden presentar de muchas maneras

¿Quién podría evitar las protuberancias en el Sol y los vientos estela5res que eyectan al Espacio
Ul amigo de este lugar, Tom Wood, es un físico al que le apasionan los tránsitos que se observan en la Naturaleza y sus mecanismos. Él es consciente de la dificultad que entraña unir esos dos mundos -en medio de los que nos encontramos-, el de la mecánica cuántica y el de la relatividad general, lo muy grande y lo muy pequeño están situados en “universos diferentes” y, nosotros, situados entre los dos, tratamos de desvelar esos secretos que, tan celosamente, la Naturaleza esconde. Así, la pasión de Tom por los fenómenos físicos, le transporta a “mundos” en los que suceden cosas que otros no podemos ver. Se hace preguntas que el mismo suele contestar:
Intercambiamos cambiamos ideas y, de vez en cuando, me manda algunas e sus ideas.


“1- Pregunta:
–Según nuestras experiencias experimentales actuales:¿Por qué no detectamos energías de campos (Luz, campo gravitatorio,…) con velocidad cero?
–O a la forma oficial:
¿Por qué las partículas sin masa; los campos, las radiaciones, los fotones, les aparecen en la teoría, que no pueden tener masa en reposo?
Respuesta-1
–Porque cuando una energía-campo “alcanza” la velocidad cero, se confina como energía-masa. (Se convierte en partícula).
2-Pregunta:
–Según nuestras experiencias experimentales actuales:
¿Por que no detectamos energías-masas viajando con velocidades mayores o iguales que la de luz?
O a la forma oficial:
¿Por que las partículas con masa no alcanzan nunca la velocidad de la luz y mucho menos la superan?
Respuesta-2
-Porque cuando una energía-masa “alcanza” la velocidad de la luz, rompe esa topología de confinación y se convierte, regresa ha ser de nuevo una energía-campo libre.”
En un trabajo que nos decía que no siempre la física puede contestar todas las preguntas:
Tom Wood
el 31 de mayo del 2012 a las 18:11
¡Una joya su exposición!
“Mi modelo de la interacción Luz-Luz es algo primitivo, muy clásicos, no vivo de espalda ha esa realidad. Aunque para mí, en medio de tanta confusión física, represente cada día, la idea física más feliz de mi vida. Hacer modelos clásicos del complejo micromundo, ya modelado por teorías bien consistentes, es el pandemonio, la vergüenza de un físico moderno; al menos esa es la moral científica que se enseñanza en las universidad moderna. *Pero es una gran ignorancia física, subestimar la importancia, de la acción a distancia que le permitió a Newton redondear la imprescindible Mecánica Clásica, el calórico para la Termodinámica, el éter para la creación la Electrodinámica, el principio de equivalencia que se invento Einstein (la idea mas feliz de su vida, palabras de el) para crear la Teoría General de la Relatividad o el punto de inflexión que represento para la MC el modelo planetario del átomo de Bohr. Se que ninguna de esas ideas hoy es necesarias para sostener a los mejores modelo teórico que describn la naturaleza física de las cosas naturales. Pero también seria bueno que meditáramos, si de no habérsele ocurrido esas “grotescas ideas” a esos iluminados, no estaríamos discutiendo todavía, sobre cuantos elefantes sostienen la tierra. Yo sigo diciendo, sigo viendo, nada me convence de lo contrario por física, que la 6ta física que relacione, que generalice, que sintetice toda la numerología experimental que tenemos acumulada y que no logramos verle su relación, y que además no mutile lo bueno de las cinco físicas anteriores; esa 6ta física, surgirá de la misma forma que las cinco veces anteriores. ¿Por qué esta vez debería ser diferente el proceso? Hacia falta que las universidades les mostraran a los jóvenes estudiantes de físicas, que también les es posible seguir ese derrotero. Pero creo que será más lento el proceso, si solo lográramos verlo así, después de que hayamos recorrido todo el callejón sin salida en el que al parecer nos hemos metidos. Además, si se vislumbrara un camino bien claro con modelos más establishment, sentiría más pudor de escribir mis “groserías científicas”; pero ese no es el caso. Y es que ese tosco modelo me esta brindando tantas satisfacciones, que no creo que sean puros trucos de mi mente para auto complacerme, o para enajenarme por la desesperación del momento.”
Continuaba sus elucubraciones diciendo: Veo líneas generales que se repitieron para la creación de las cinco físicas, claro si las analizamos dialécticamente, aunque sea con ideas esquematizadas.

Ideas salidas de nuestras mentes
1-Muchas toscas ideas como las que explique arriba (*) y que ya solo tienen importancia histórica.
2-Siempre hay implicado un experimento tipo, o ideas sencillas. Primera física: Como fue el cliché de la manzana,… Segunda física: La razón de que variables macroscópicas como la temperatura o la presión surgen de los movimientos cinéticos, he interacciones de las microscópicas “bolita materiales”; en principio, Mecánica Clásica. Tercera física: Que la atracción que ejerce el ámbar cargado,… es producto de un campo también, como el gravitatorio (extrapolan la idea de la Mecánica Clásica) o que la luz es una onda como las mecánicas; en principio, Mecánica Clásica. Cuarta física: La brillante interpretación hecha por Planck a la curva experimental de radiación del cuerpo negro. Quinta física: La interpretación de Einstein del paradójico experimento de MM,… ¿Estará ya entre nosotros el experimento tipo que pueda aportar, aclarar esas sencillas ideas que posteriormente desatan el frenesí, para crear el resto de las complejidades físicas-matemáticas? Como no dispongo de mucho tiempo, por aquí creo que abordo el problema que no se esta entendiendo, a mi modesta forma de ver las cosas:
En sus comentarios, a Tom le gusta dejar referencias y ejemplos
http://cuentos-cuanticos.com/2012/05/08/los-paradigmas-de-kuhn/#comment-2951
http://cuentos-cuanticos.com/2012/05/31/hoy-me-dio-por-ser-honesto/#comment-3153
1-Buscando alternativa que emanen de las bases experimentales que tenemos explicadas.
2-De las que están explicadas; pero de una forma que no nos complace mucho; pero donde si partimos de algo experimental. Es decir, no de lógica formal…

Detectores con entrelazamiento cuántico

Fotones entrelazados
http://www.youtube.com/watch?v=fUZZgDOrY30
http://es.wikipedia.org/wiki/Entrelazamiento_cu%C3%A1ntico
http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Aharonov-Bohm …
3-Y de las que no les hemos encontrado explicaciones; como esta curva (algo parecido al problema del cuerpo negro).
http://thebigblogtheoryesp.wordpress.com/category/comunicado/
O la numerología del SM, ¡cuantos números sin una relación, una síntesis, o unos símbolos (físicos-matemáticos) que los sinteticen con vergueta física! Que los humanos no le hayamos encontrado relación, no significa que en la naturaleza no tengan una, bien estrecha y definida.
http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_est%C3%A1ndar_de_f%C3%ADsica_de_part%C3%ADculas
El amigo Tom busca respuestas a preguntas que no han sido contestadas y, lo mismo que se descubrió el decaimiento Beta, él quiere llevarnos a una nueva física en la que aparezcan los efectos descritos por su modelo de la interacción Luz-Luz débil y fuerte.
Tom Wood
el 31 de mayo del 2012 a las 21:26, nos decía:
“He creados mi modelos sobre las partículas, tratando de partir de cosas reales, de hacerlos que se correspondan al menos con la mayoría de esas propiedades. No una propiedad por aquí y otra por allá. No me gusta, que la masa venga de un lado (Higgs), que el espín por el otro (LQG), que la carga no sea fundamental; porque solo es una excitación del campo. Que el campo magnético, no se le meta con fortaleza dentro del electrón o cualquier otra partícula y que a la vez el se corresponda de alguna forma con lo eléctrico,…; por decir algo, pero esta también ahí, al menos es lo que se mide en el laboratorio. Peor aun; me molesta mucho que los físicos se desentiendan, digan que son preguntas ilegales,… explicarnos con claridad porque los tiempos de vida de cada partícula son eso y no otros. Esto para mi es algo muy, pero muy importante y nadie le esta tirando con fuerza. Yo solo no puedo con problemas tan complejos, al menos desde mi línea de hoja de ruta. Voy muy lento, yo solo,… es frustrante ver cosas y que todos sigan empecinado en lo mismo. Eso en mi tosco modelo esta incluido, tiene que estar incluido; con todo lo demás. Eso en la naturaleza esta todo en un solo ente. Se que si separan las cosas es por lo compleja que son y por el desespero. ¿Pero no es que la física es una ciencia natural? ¿No están así esas cosas en la naturaleza? Entonces, que están explicando, naturaleza o truquitos lógicos. No podemos taparnos la cara y escapar de esa realidad por mas frustrante que se nos presente. De ser así, estaremos aquí por los siglos de los siglos, sobre los mismos modelos super-lógicos, super-abstractos; pero sin explicarnos las cosas, tal y como son. Modelos de muy bajos logros o rendimientos sintéticos/explicativos y que incrementan las paradojas. Bueno yo sigo avanzando, lento, por solo; pero con tantas satisfacciones que me da a diario mi modelo de la interacción Luz-Luz débil y fuerte; a través de considerar las energías-campos y las energías-masas (estas ultimas partículas o energías-campos confinadas) que me llenan de regocijos.”
Seguía: “Lo sorprendente es que aunque trato de que no aparezcan los fantasmas de los modelos super-abstractos, si aparecen.
Por ejemplos los fermiones surgen, son al final de todo producto de la geometría que adopta el electromagnético al confinarse, al circular para formar ese tipo de partículas. Confinación que no asume que este esta en reposo al confinarse; algo que retomo para explicar muchos fenómenos como (2 y 3). Más bien de la circulación geométrica, de alta simetría espaciotemporal que adopta ese electromagnético. Pero no digo fotones, porque no hay jerga para explicarlo… Tal vez ese electromagnético confinado, los futuros científicos tengan que cambiarle el nombre; es más estoy seguro que lo cambiaran todo, complejizaran tanto el modelo, que lo que yo tengo ahora servirá para risas y comentarios burlescos. Pero mas para nosotros ahora, para nuestra contemporaneidad y confusión, eso no es gracioso. Pero yo tengo que usar esas ideas clásicas anteriores, para mantenerme en la línea más simple posible. No te aburro mas, podríamos hablar horas de esto y el tiempo es oro.
Por ejemplo, nunca me gusto la idea de que emanara física de la geometría, odio eso. Pero no puedo ir contra las cosas que me grita el modelo, porque a mi no me agraden. Aunque no deja de ser extraño que un fermión, como el electrón, todas sus propiedades (masa, carga, campos, espin,…tiempo de vida estable) se puedan extraer de la geometría y la alta simetría que describe la circulación del electromagnético al confinarse. (Compleja topología, pero estudiada ya por otros modelos súper abstracto, yo medio que la veo en ellos, algo que también aborrezco). Es decir, no están partiendo de la física y por eso no logran relacionar las cosas físicas/naturales, con las físicas-matemáticas que crean. Ese es el punto, o la conclusión gnoseológica del modelo.

En el trabajo “No siempre la Física se puede explicar con palabras”, el amigo Tom Vood nos deja el siguiente comentario que, al parecerme de interés aquí os lo inserto para que todos, podáis pensar en lo que aquí expone: Creo que sí, deben ser divulgadas.
Tom Wood
el 31 de mayo del 2012 a las 21:48
Te dejo una entre muchas “revelaciones” reciente, calentitas solo para ti; que no quisiera que se divulgaran. Pero le dejo a su responsabilidad, si borrarlas, si usted cree que debo seguir como guerrillero de la ciencia o debe ser conocidas estas ideas por toda la comunidad científica. Disculpa, pero no logro discernir eso. Pero como admiras tanto a Einstein y yo soy tan tonto, te la insinúo por arribita: (Según el modelo de la interacción Luz-Luz).
¿Sabes por que las energíasmasas (partículas, o electromagnéticos confinados) no pueden superar la velocidad de la luz?
Nunca olvides el porque que dio el modelo de la interacción Luz-Luz; parece novedoso.
Bueno Einstein se moriría por explicárselo; a pesar de que para los modernos físicos esas preguntas ilegales no se le hacen a la física; recuerda el famoso: ¡no preguntes y calcula! Como diciendo, no eres físico, sino físico-matemático. O lo que no se, o no me puedo explicar, no lo puedes preguntar, es de mal gusto hacerlo, o de ignorantes. ¡Qué daño Dios!
Bueno, pues una partícula según mi modelo es energía-campo confinada o electromagnético confinado en forma de energía-masa y por lo tanto cuando alcanza la velocidad de la luz, ocurre la ruptura de simetría que lo regresa a ser de nuevo energía-campo.
Más riguroso: Si una energía-masa alcanza la velocidad de la luz, se convierte en energía-campo.
De aquí se extraen miles de corolarios:
“-Las energías-masas (partículas) si alcanzan la velocidad de la luz, solo que una vez que la alcanzan, se rompe su topología de confinación, de energías-masas y se liberan de nuevo como energías-campos. Algo que nunca dejaron de ser. Es que eso nunca las cinco física anteriores lo prohibían; por algo era. Mi modelo no mutila, incorpora,… Son los físicos, los que al no tener un buen modelo, medio que lo veían implícito así en la teoría; que eso no podía suceder. Pero si sucede, solo que nunca pueden sostenerse así.
-Nunca una energía-masa (partícula con masa) podrá superar la velocidad de la luz. La conclusión Eisteniana que nadie se ha podido explicar. Vez que fácil es todo, una vez que se va ha la física.-La velocidad de la luz no es una barrera, la barrera es la ley que confina la energía-campo, en forma de energía-masa. Esa topología, geometría; o relaciona geometrías/energía.
-Toda aniquilación, desintegración y explosión tipo Big Bang (odio, o no creo lo del Big Bang) de los cuerpos del macrocosmo, es por la misma causa.
-De esto se extrae (del modelo también) la ley universal permitibilidad máxima de energía por unidad de espacio-tiempo.
…”
El VICEVERSA; porque si no todo fuera energías-campos y la naturaleza no ocurre así:
Toda energía-campo (luz,…) se confina como energía-masa, cuando su velocidad se hace cero.

-O lo que es lo mismo, ninguna partícula sin masa puede llegar a alcanzar el estado de reposo. Otra cosa que ningún modelo ha explicado, aunque es evidente que es un principio natural. Como todo lo que les explico. ¡Total, si eso es ilegal para el establishment!
De aquí se infieren muchas preguntas, conclusiones, paradojas, o explicaciones más racionales, a muchas cosas que decimos explicadas o que no hemos explicado todavía.
La energías-campos (ustedes siempre piensen en la luz como yo al principio, para que no se pierdan) nunca puede estar en reposo (que la energía no puede estar en reposo es conocido, por eso es energía), pero como si existen circunstancias físicas muy especiales, donde esta puede ir disminuyendo su velocidad hasta que sea cero; la naturaleza resuelve esta paradoja, confinando las energías-campos, en diferentes topologías que donde se conserva como energías-campos (mas fácil verlo si piensan en luz); pero exteriormente se manifiesta como un ente, que puede estar en reposo o moverse como un todo; como lo que llamamos partículas con masa ( para mi energías-masas).
Otra idea que puede ayudarlos a digerir esto: la energía-campo oscila, están acotadas entre la velocidad cero y la velocidad “c”.
Esa oscilación, tipo superficie de agua hirviente, es lo que ocurre en la superficie de un agujero negro. Otra revelación de la riqueza física que despliega el modelo.
Te explico mejor:

“Cuando una energía-campo (luz) cae en un campo tan intenso como el de un agujero negro, su velocidad comienza a disminuir, llegado al “horizonte” (concepto que hay que ampliar) donde su velocidad seria cero; según mi modelo se confina como una energía-masa y trataría de moverse como un todo. Y aquí pueden ocurrir varias cosas que no te he explicado. Según la geometría que adopte la confinación, podrá ser un fermión izquierdo o derecho (una partícula o una antipartícula); así que puede ocurrir aniquilación,… También podría ocurrir que esa partícula (o energía-masa) alcance la velocidad de la luz; es decir regrese ha ser energía-campo, ya te explique por que. Ahora, la gravitación es energía-campo también, y aquí ocurre que ella penetra a la partícula (el mismo proceso de la aniquilación, todo es lo mismo, hay una regularidad natural entre el micro-mundo y el macro-mundo, que nadie ve), satura la estabilidad de su topología, y esta se desintegra (aquí tienes la explicación de todos los procesos de desintegración y con el, los tiempos de vida). Pero desintegración en mi razonamientos, en el modelo; es decaer en otra topología de menor energía y cuando esas topologías estables, quedan agotadas por las leyes naturales, que los físicos llamamos de conservación (carga, spin, Isoespín, CP, CPT,…); no le queda otro remedio a la energía-masa; que volver ha ser una energía-campo.”
Bueno espero haberte complacido en algo, “tuvisteis la exclusividad”, lo dejo ahí porque para que lo digieran y porque tengo muchos problemas que resolver. Tampoco tengo tiempo de leer lo que escribí (como ya es costumbre); pero ustedes son inteligentes como para no crucificarme, así que corrígeme ha tus Dones. Pueden divulgar a su antojo, como siempre les digo, “mi física de café con leche”. Tómense su tiempo para digerirlo, para acostumbrarse a estas nuevas concepciones físicas, esto párese merecerlo, parece novedoso.

Nuestro amigo Tom nos quiere llevar hasta una nueva física, hacia nuevos paradigmas que nos haga comprender muchos de los secretos que la Naturaleza esconde, secretos, a los que no resulta nada fácil llegar. Si lo consigue, nos hará ver el universo de lo grande y de lo muy pequeño, de otra distinta manera, una manera que va más lejos, donde reside un más profundo entendimiento de la Física que en nuestro Universo está presente.
Tom Wood
el 1 de junio del 2012 a las 0:49, me decía:El universo según el modelo de la interacción Luz-Luz; no es más:
“Que un hervidero de energías-campos alcanzando el “reposo” para convertirse (confinarse) en energíasmasas y estas a su vez “alcanzando” la velocidad de la luz, para convertirse en energías-campos.”
Pura energía que nunca esta en reposo y que se inventa las manifestaciones exteriores de las energías-campos confinadas (partículas mas elementales) que medimos en los laboratorios, a través de las topologías de las partículas. Así es que ella se divierte, nos esconde la realidad y nos confunde. Eso es lo que ocurre en los super-densos cuerpos estelares, en los intensos campos de los núcleos atómicos,… Como vez todo es lo mismo.
No creo que ahora no se vea que eso es lo único natural, sencillo y más general que hay en la naturaleza. Casi todo lo demás son modelos de bajo rendimientos sintéticos/explicativos; por alejados de la naturaleza física de las cosas o fantasmas oscuros, que traen mas problemas a la confusión general que las cosas sencillas ocultan.
Si decidí explicar al menos estas ideas, es para que se forme la excitación de los teóricos; cuando se forme la deserción que al parecer se avecina. Algún día tal vez tenga la oportunidad de exponer públicamente el experimento que sostiene la interacción Luz-Luz. Es tan increiblmete sencillo, que a ningún iluminado se le va ha ocurrir, es hasta infantil o escolar. Así que ese si esta a salvo, es mi carta de de triunfo final. Además fue por donde comenzó todo esto, hace unos 26 anos, si mal no calculo.
Nuestro principal defecto es lo inocentemente críticos que somos con el CMB; que de responder a esa interpretación (¡y mira que la han ajustado!) ya paso por aquí hace tanto tiempo, que me asusta mirar el numero. Solo es una idea peregrina, porque las cosas no están encajando bien y al darse cuenta, están poniendo la teja antes que llueva. Es la desbandada que debe concluir después de la generación de físicos que viene; por el 2050; calculo yo. Estas cosa no son nuevas, así somos los físico; recuerden la catástrofe ultravioleta y su termodinámica,…
Ni en los grandes aceleradores alcanzaremos nunca la velocidad de la luz
Tom Wood
el 1 de junio del 2012 a las 20:56
Clarificando las preguntas y respuestas 1 y 2: Pongo la palabra “alcanza” entre comillas, porque es lógico que nunca una energía-campo alcanza la velocidad de la luz; porque “antes” se convierte en una energía-campo. Y una energía-campo nunca “alcanza” el reposo porque antes se convierte en energía-campo. O “antes” de alcanzar el reposo una energía-campo se confina. Es que en ese instante, en ese punto de discontinuidad evitable, discontinuidad de solución de frontera, es que se producen los verdaderos cambios de fase, la verdadera ruptura de la anterior simetría, o cambios de topologías, como lo llamo yo, porque todo emana de la geometría. (Es que como nunca antes existieron estas ideas, no hay antecedentes, no encuentro fuentes; es lógico que no encuentre las jergas científicas adecuadas. Pero creo que me he esforzado tanto en explicármelo y explicárselos, que hasta un niño puede entender la idea central.)
Como tampoco es cualquier cosa, las correcciones quánticas y relativistas que introduce la nueva topología geométrica que le asigno a las energías-campos confinadas. Esa es mi segunda cartita, la otra que guardo debajo de la manga. Ayer les dije la primera: el experimento que revela la interacción Luz-Luz débil. Bueno tengo que dejar algo para yo entretenerme y que me permita ir, aunque sea un flash mas adelante. No me creo egoísta por eso ¿o si? De todas formas yo me lo estoy masticando más crudo. Y hay muchas rutas reveladas, que no les dejan perderse. De todos modos, el que le guste el modelo, le llevara tiempo digerirlo, aunque parece atractivo, por simple, lo simple da éxitos rápidos y lo atractivo entusiasma.
Podemos ver algunas cosas con claridad, sin embargo, existen enigmas en la Naturaleza que, como la espesa niebla de la noche, no nos deja “ver” , ni “saber”, lo que ocurre en muchas transiciones de fase en las que están presentes la luz, la energía en fin que, de alguna manera, no hemos llegado a conocer y, es, precisamente ese secreto el que trata de desvelar el amigo Tom con su nueva teoría.
Un buen día desapareció y nunca más se supo de el.
¡Que lo consiga!
Emilio Silvera Vázquez
PD.
Con los comentarios de nuestro amigo Ton Wood, se podrían llenar muchas páginas y, como comprenderéis, eso requeriría un trabajo más profundo para presentar sus ideas de manera más extensa y pormenorizada, dado que lo expuesto más arriba, simplemente refleja una literalidad de una serie de ideas que bullen en tropel imparable en una mente preocupada por saber y descubrir, cuestiones que nadie nunca ha podido explicar.
Ene
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La Vida de las partículas
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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La Mente: Ese misterio

Una vez que fuimos conscientes de SER, pudimos discernir del por qué de las cosas, asombrados miramos los fenómenos naturales, el día y la noche, la lluvia y la tormenta, los relámpagos. el Sol abrasador, el frío y la nieve, el desborde de los ríos, el Mar y los océanos, las plantas y las flores, los frutos silvestre, la madera de los árboles, la tierra y el agua…
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La mente humana es tan compleja que no todos ante la misma cosa vemos lo mismo. Nos enseñan figuras y dibujos y nos piden que digamos (sin pensarlo) la primera cosa que nos sugiere. De entre diez personas, sólo coinciden tres, los otros siete divergen en la apreciación de lo que el dibujo o la figura les sugiere. Un paisaje puede ser descrito de muy distintas maneras según quién lo pueda contar.

Solo el 1% de las formas de vida que han vivido en la Tierra están ahora presentes, el 99%, por una u otra razón se han extinguido. Sin embargo, ese pequeño tanto por ciento de la vida actual, supone unos cinco millones de especies según algunas estimaciones. La Tierra acoge a todas esas especies u palpita de vida que prolifera por doquier. Hay seres vivos por todas partes y por todos los rincones del inmenso mosaico de ambientes que constituye nuestro planeta encontramos formas de vida, cuyos diseños parecen hechos a propósito para adaptarse a su hábitat, desde las profundidades abisales de los océanos hasta las más altas cumbres, desde las espesas selvas tropicales a las planicies de hielo de los casquetes polares. Se ha estimado la edad de 3.800 millones de años desde que aparecieron los primeros “seres vivos” sobre el planeta (dato de los primeros microfósiles). Desde entonces no han dejado de aparecer más y más especies, de las que la mayoría se han ido extinguiendo. Desde el siglo XVIII en que Carlos Linneo propuso su Systema Naturae no han cesado los intentos por conocer la Biodiversidad…, de la que por cierto nuestra especie, bautizada como Homo sapiens por el propio Linneo, es una recién llegada de apenas 200.000 años.

Ahora, hablaremos de la vida media de las partículas elementales (algunas no tanto). Cuando hablamos del tiempo de vida de una partícula nos estamos refiriendo al tiempo de vida media, una partícula que no sea absolutamente estable tiene, en cada momento de su vida, la misma probabilidad de desintegrarse. Algunas partículas viven más que otras, pero la vida media es una característica de cada familia de partículas.
También podríamos utilizar el concepto de “semivida”. Si tenemos un gran número de partículas idénticas, la semivida es el tiempo que tardan en desintegrarse la mitad de ese grupo de partículas. La semivida es 0,693 veces la vida media.

Si miramos una tabla de las partículas más conocidas y familiares (fotón, electrón muón tau, la serie de neutrinos, los mesones con sus piones, kaones, etc., y, los Hadrones bariones como el protón, neutrón, lambda, sigma, psi y omega, en la que nos expliquen sus propiedades de masa, carga, espín, vida media (en segundos) y sus principales maneras de desintegración, veríamos como difieren las unas de las otras.


Algunas partículas tienen una vida media mucho más larga que otras. De hecho, la vida media difiere enormemente. Un neutrón por ejemplo, vive 10¹³ veces más que una partícula Sigma⁺, y ésta tiene una vida 10⁹ veces más larga que la partícula sigma cero. Pero si uno se da cuenta de que la escala de tiempo “natural” para una partícula elemental (que es el tiempo que tarda su estado mecánico-cuántico, o función de ondas, en evolucionar u oscilar) es aproximadamente 10ˉ²⁴ segundos, se puede decir con seguridad que todas las partículas son bastantes estables. En la jerga profesional de los físicos dicen que son “partículas estables”.
¿Cómo se determina la vida media de una partícula? Las partículas de vida larga, tales como el neutrón y el muón, tienen que ser capturadas, preferiblemente en grandes cantidades, y después se mide electrónicamente su desintegración. Las partículas comprendidas entre 10ˉ¹⁰ y 10ˉ⁸ segundos solían registrarse con una cámara de burbujas, pero actualmente se utiliza con más frecuencia la cámara de chispas. Una partícula que se mueve a través de una cámara de burbujas deja un rastro de pequeñas burbujas que puede ser fotografiado. La Cámara de chispas contiene varios grupos de de un gran número de alambres finos entrecruzados entre los que se aplica un alto voltaje. Una partícula cargada que pasa cerca de los cables produce una serie de descargas (chispas) que son registradas electrónicamente. La ventaja de esta técnica respecto a la cámara de burbujas es que la señal se puede enviar directamente a una computadora que la registra de manera muy exacta.

Una partícula eléctricamente neutra nunca deja una traza directamente, pero si sufre algún tipo de interacción que involucre partículas cargadas (bien porque colisionen con un átomo en el detector o porque se desintegren en otras partículas), entonces desde luego que pueden ser registradas. Además, realmente se coloca el aparato entre los polos de un fuerte imán. Esto hace que la trayectoria de las partículas se curve y de aquí se puede medir la velocidad de las partículas. Sin embargo, como la curva también depende de la masa de la partícula, es conveniente a veces medir también la velocidad de una forma diferente.

Una colisión entre un prtón y un antiprotón registrada mediante una cámara de chispas del experimento UA5 del CERN.
En un experimento de altas energías, la mayoría de las partículas no se mueven mucho más despacio que la velocidad de la luz. Durante su carta vida pueden llegar a viajar algunos centímetros y a partir de la longitud media de sus trazas se puede calcular su vida. Aunque las vidas comprendidas entre 10ˉ¹³ y 10ˉ²⁰ segundos son muy difíciles de medir directamente, se pueden determinar indirectamente midiendo las fuerzas por las que las partículas se pueden transformar en otras. Estas fuerzas son las responsables de la desintegración y, por lo tanto, conociéndolas se puede calcular la vida de las partículas, Así, con una pericia ilimitada los experimentadores han desarrollado todo un arsenal de técnicas para deducir hasta donde sea posible todas las propiedades de las partículas. En algunos de estos procedimientos ha sido extremadamente difícil alcanzar una precisión alta. Y, los datos y números que actualmente tenemos de cada una de las partículas conocidas, son los resultados acumulados durante muchísimos años de medidas experimentales y de esa manera, se puede presentar una información que, si se valorara en horas de trabajo y coste de los proyectos, alcanzaría un precio descomunal pero, esa era, la única manera de ir conociendo las propiedades de los pequeños componentes de la materia.
Que la mayoría de las partículas tenga una vida media de 10ˉ⁸ segundos significa que son ¡extremadamente estables! La función de onda interna oscila más de 10²² veces/segundo. Este es el “latido natural de su corazón” con el cual se compara su vida. Estas ondas cuánticas pueden oscilar 10ˉ⁸ x 10²², que es 1¹⁴ o 100.000.000.000.000 veces antes de desintegrarse de una u otra manera. Podemos decir con toda la seguridad que la interacción responsable de tal desintegración es extremadamente débil.

Se habla de ondas cuánticas y también, de ondas gravitacionales. Las primeras han sido localizadas y las segundas están siendo perseguidas.
Aunque la vida de un neutrón sea mucho más larga (en promedio un cuarto de hora), su desintegración también se puede atribuir a la interacción débil. A propósito, algunos núcleos atómicos radiactivos también se desintegran por interacción débil, pero pueden necesitar millones e incluso miles de millones de años para ello. Esta amplia variación de vidas medias se puede explicar considerando la cantidad de energía que se libera en la desintegración. La energía se almacena en las masas de las partículas según la bien conocida fórmula de Einstein E = Mc². Una desintegración sólo puede tener lugar si la masa total de todos los productos resultantes es menor que la masa de la partícula original. La diferencia entre ambas masas se invierte en energía de movimiento. Si la diferencia es grande, el proceso puede producirse muy rápidamente, pero a menudo la diferencia es tan pequeña que la desintegración puede durar minutos o incluso millones de años. Así, lo que determina la velocidad con la que las partículas se desintegran no es sólo la intensidad de la fuerza, sino también la cantidad de energía disponible.


Si no existiera la interacción débil, la mayoría de las partículas serían perfectamente estables. Sin embargo, la interacción por la que se desintegran las partículas π°, η y Σ° es la electromagnética. Se observará que estas partículas tienen una vida media mucho más corta, aparentemente, la interacción electromagnética es mucho más fuerte que la interacción débil.
Durante la década de 1950 y 1960 aparecieron tal enjambre de partículas que dio lugar a esa famosa anécdota de Fermi cuando dijo: “Si llego a adivinar esto me hubiera dedicado a la botánica.”

Si la vida de una partícula es tan corta como 10-23 segundos, el proceso de desintegración tiene un efecto en la energía necesaria para producir las partículas ante de que se desintegre. Para explicar esto, comparemos la partícula con un diapasón que vibra en un determinado modo. Si la “fuerza de fricción” que tiende a eliminar este modo de vibración es fuerte, ésta puede afectar a la forma en la que el diapasón oscila, porque la altura, o la frecuencia de oscilación, está peor definida. Para una partícula elemental, esta frecuencia corresponde a su energía. El diapasón resonará con menor precisión; se ensancha su curva de resonancia. Dado que para esas partículas extremadamente inestable se miden curvas parecidas, a medida se las denomina resonancias. Sus vidas medias se pueden deducir directamente de la forma de sus curvas de resonancia.

Bariones Delta. Un ejemplo típico de una resonancia es la delta (∆), de la cual hay cuatro especies ∆ˉ, ∆⁰, ∆⁺ y ∆⁺⁺(esta última tiene doble carga eléctrica). Las masas de las deltas son casi iguales 1.230 MeV. Se desintegran por la interacción fuerte en un protón o un neutrón y un pión.
Existen tanto resonancias mesónicas como bariónicas . Las resonancias deltas son bariónicas. Las resonancias deltas son bariónicas. (También están las resonancias mesónicas rho, P).

Las resonancias parecen ser solamente una especie de versión excitada de los Hadrones estable. Son réplicas que rotan más rápidamente de lo normal o que vibran de diferente manera. Análogamente a lo que sucede cuando golpeamos un gong, que emite sonido mientras pierde energía hasta que finalmente cesa de vibrar, una resonancia termina su existencia emitiendo piones, según se transforma en una forma más estable de materia.
Por ejemplo, la desintegración de una resonancia ∆ (delta) que se desintegra por una interacción fuerte en un protón o neutrón y un pión, por ejemplo:
∆⁺⁺→р + π⁺; ∆⁰→р + πˉ; o п+π⁰
En la desintegración de un neutrón, el exceso de energía-masa es sólo 0,7 MeV, que se puede invertir en poner en movimiento un protón, un electrón y un neutrino. Un Núcleo radiactivo generalmente tiene mucha menos energía a su disposición.
El estudio de los componentes de la materia tiene una larga historia en su haber, y, muchos son los logros conseguidos y muchos más los que nos quedan por conseguir, ya que, nuestros conocimientos de la masa y de la energía (aunque nos parezca lo contrario), son aún bastante limitados, nos queda mucho por descubrir antes de que podamos decir que dominamos la materia y sabemos de todos sus componentes. Antes de que eso llegue, tendremos que conocer, en profundidad, el verdadero origen de la Luz que esconde muchos secretos que tendremos que desvelar.

Esperemos que con los futuros experimentos del LHC y de los grandes Aceleradores de partículas del futuro, se nos aclaren algo las cosas y podamos avanzar en el perfeccionamiento del Modelo Estándar de la Física de Partículas que, como todos sabemos es un Modelo incompleto que no contiene a todas las fuerzas de la Naturaleza y, cerca de una veintena de sus parámetros son aleatorios y no han sido explicados. Uno de ellos, el Bosón de Higgs, dicen que ha sido encontrado. Sin embargo, a mí particularmente me quedan muchas dudas al respecto.
Emilio Silvera Vázquez
Ene
11
¿Pueden llegarnos mensajes del futuro?
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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Investigadores proponen una solución a algunos problemas de la Física Cuántica, y se refieren a los viajes en el tiempo o la paradoja del abuelo. No dejamos de imaginar escenarios imposibles que enlazamos con situaciones que darían lugar a sucesos que impedirían la existencia del mismo narrador. Lo de mandar mensajes al Pasado, me parece algo ridículo, no habría nadie allí para recibirlos.
Los viajes en el Tiempo es un sueño más de nuestra condición que, no deja de maquinar, como cambiarlo todo. No nos paramos a pensar pero, lo cierto es que somos seres algo extraños, lo mimo hablamos de la posibilidad de viajar en el Tiempo que lo hacemos sobre la posibilidad de viajar a las lejanas estrellas. Ambas cosas, fuera de nuestro alcance.
Sí, pero… Y en un Futuro?
Bueno, en Futuro muy, muy, muy lejano…. ¡Nuestra condición física será la misma, es decir, no apta para viajes por el Espacio! No creo que suframos una mutación física que nos haga inmunes a la radiación del Espacio, tampoco creo que nuestro esqueleto se fortalezca para que no le afecte la Ingravidez, y, aunque esa anomalía se supere creando Gravedad artificial, nuestras Mentes no están preparadas para el encierro permanente en una nave espacial, psicológicamente estaremos perdidos en viajes de muchos años, y, la excusa de la criogenización, es un mito, ya que nuestras células se cristalizarían por el frío.
Al exponer cualquier cuerpo orgánico terrestre vivo al vacío del espacio, todo el aire presente en sería extraído de forma tan violenta que órganos como los pulmones quedarían hechos trizas. El oxígeno presente en la sangre se expandiría tanto que el tamaño de nuestros cuerpos sería dos veces más grande de lo normal.
Siempre hablamos y nos referimos a la Tierra como: “Nuestro Planeta”. ¿Cuándo lo compramos? ¿ No sería más real decir que somos nosotros los que pertenecemos a la Tierra que hizo posible el surgir de la vida y que esta evolucionara hasta nosotros?

Cuando el Sol agote su combustible nuclear de fusión, dentro de miles de millones de años, se convertirá en una estrella Gigante roja que crecerá hasta una Unidad Astronómica, es decir, 150.000.000 de Km., y, engullirá a Mercurio y también a Venus, quedará cerca de la Tierra que se calcinará por las inmensas temperaturas, los océanos se evaporarán y, la vida tal como la conocemos, dejará de existir. El proceso puede comenzar en unos 1.000.000.000 de años. En ese Tiempo sería muy posible que no estemos aquí, nuestra especie, como otras que fueron, tiene un principio y un final marcado por la Naturaleza. Sin embargo, el panorama del futuro ha hecho penar a no pocos científicos en lo posibilidad de construir Naves ciudades y huir de la Tierra.

Construir naves-ciudades para escapar de la Tierra cuando el Sol se convierta en gigante roja (en unos 5 mil millones de años) es una idea de ciencia ficción que aborda la inevitable muerte de nuestro sistema solar, implicando viajes interestelares masivos, desarrollo de sistemas autosuficientes a bordo (ciclos de vida cerrados, producción de energía y alimentos) y la necesidad de encontrar nuevos hogares habitables, aunque los retos tecnológicos y logísticos son monumentales, con la humanidad probablemente extinta mucho antes o encontrando soluciones en sistemas planetarios más jóvenes.

- Gigante Roja: Dentro de unos 5 mil millones de años, el Sol agotará su hidrógeno, se expandirá enormemente, volviéndose más grande y rojo, y engullirá a Mercurio y Venus, posiblemente a la Tierra.
- Condiciones Inhabitables: Incluso antes de ser tragada, la Tierra se volverá un infierno calcinado, con océanos hirviendo y radiación intensa, haciendo imposible la vida.
- Megaestructuras: Serían colonias espaciales gigantescas, capaces de albergar a millones de personas, con ecosistemas artificiales completos (tierra, agua, aire, gravedad simulada).
- Autosuficiencia: Necesitarían sistemas de soporte vital cerrados, generación de energía (fusión, solar avanzada) y producción de alimentos (agricultura hidropónica/aeropónica).
- Propulsión Avanzada: Requerirían tecnologías de propulsión mucho más rápidas que las actuales para alcanzar otras estrellas en tiempos razonables (propulsión de antimateria, velas solares/láser, etc.).
- Escala Tecnológica: Superaríamos ampliamente nuestras capacidades actuales en energía, materiales, propulsión y biología artificial.
- Tiempo: Aunque tenemos miles de millones de años, la construcción y el viaje llevarían siglos o milenios, requiriendo una civilización unificada y sostenible durante mucho tiempo.
- Alternativas: Es más probable que la humanidad migre a Marte o a lunas como Europa/Titán (si son viables) mucho antes, o que la civilización se extinga.
Veo pasar una mosca y la sigo. No se como me he metido en este viaje que nunca podremos realizar. Volvamos a otros temas.

Las curvas temporales abiertas podrían resolver muchos problemas de la Física – NPJ QUANTUM INFORMATION
Un grupo internacional de investigadores, liderados por la Universidad de Singapur, acaba de demostrar que numerosos problemas de la Física Cuántica, hoy por hoy irresolubles, podrían solucionarse fácilmente con un ordenador cuántico que viajara a través de “curvas temporales abiertas”. El trabajo, que ha levantado gran expectación en la comunidad científica, se publica en la revista Nature Quantum Información.

IBM prepara el primer ordenador cuántico. La máquina podría resolver problemas que las computadoras actuales ni se pueden plantear. Cuando esté completada su configuración podrá dar millones de respuestas a un problema planteado en fracciones de segundo.
Hace ya una década que el físico Dave Bacon, que en la actualidad trabaja para Google, demostró que la mejor forma de resolver rápidamente todo un grupo de problemas de la Física (llamados NP-completo) y que traían de cabeza a los matemáticos, era utilizando un ordenador cuántico que se desplazara a través del tiempo. ¿La razón? El hipotético ordenador de Bacon podría moverse con libertad a través de una serie de “curvas cerradas de tiempo”, atajos en el tejido espaciotemporal que se curvan sobre sí mismos. La relatividad general en efecto, permite que dichos caminos puedan existir a través de las contorsiones en el espacio-tiempo que conocemos como agujeros de gusano.
Imaginamos cosas que….
¿Pero para qué enviar un mensaje en el tiempo y bloquearlo después para que nadie pueda leer su contenido? Sencillamente porque el procedimiento podría ser la clave que se necesitaba para resolver problemas que, actualmente, no tienen solución alguna. Y es que incluso un mensaje “sin abrir” puede resultar tremendamente útil, especialmente si los científicos “entrelazan” el mensaje con algún otro sistema antes de enviarlo.
Confirman el entrelazamiento cuántico gracias a la luz de una estrella
“Ahora, una nueva investigación internacional dirigida por David Kaiser, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, en la que han participado físicos de la Universidad de Viena en Austria, y de otras entidades, han resuelto un fallo en uno de los test de la desigualdad de Bell, conocido como libertad de elección (Freedom-of-Choice Loophole). Al resolver este fallo, han conseguido una sólida demostración del entrelazamiento cuántico, según se informa en un comunicado. Los resultados se han publicado en la revista Physical Review Letters.”
Como se sabe, el entrelazamiento cuántico es un efecto extraño que es posible solo en el mundo de la Física subatómica, y consiste en una suerte de “comunicación instantánea” entre partículas que, como si fueran hermanos gemelos diminutos, “saben” al instante lo que le ha sucedido a las demás partículas entrelazadas y reaccionan al instante, sin importar la distancia que las separe. Y lo que proponen los investigadores es precisamente eso, crear un entrelazamiento entre el mensaje enviado a través del tiempo y el sistema del laboratorio. Una correlación que podría alimentar y potenciar la computación cuántica.

Sin embargo, las curvas temporales cerradas conllevan no pocos problemas. En general, los físicos creen que, aunque son teóricamente posibles, algo debe de estar evitando que ese tipo de desplazamientos temporales se produzcan en la Naturaleza. De otra forma, argumentan, podrían darse todo tipo de paradojas, entre ellas la clásica de que alguien podría viajar al pasado y matar a su abuelo, impidiendo así su propia existencia.

Y siguen insistiendo: He leído por ahí que los científicos confirman los viajes en el Tiempo a pequeña escala.
Y no solo es la familia la que estaría amenazada por unos viajes así. En efecto, romper el flujo temporal, dejando a un lado el principio de causalidad (un acontecimiento causa otro, que causa otro, y otro…) también puede tener consecuencias para la propia Física cuántica. A lo largo de las dos décadas pasadas los investigadores han mostrado hasta la saciedad que los principios mismos sobre los que se basa la Física Cuántica se quiebran en pedazos ante la presencia de curvas temporales cerradas. Por ejemplo, se puede quebrar el principio de incertidumbre, que establece la imposibilidad de conocer al mismo tiempo determinados pares de magnitudes físicas de una partícula (como la velocidad y el momento). O incluso dejar a un lado el Teorema de no Clonación, que dice que los estados cuánticos no se pueden copiar y que constituye uno de los pilares más sólidos de la Mecánica Cuántica.
Evitar las paradojas
De Historias referidas a Viajes en el Tiempo hemos podido ver muchas en películas fantásticas
Sin embargo, el nuevo trabajo muestra que un ordenador cuántico sería capaz de resolver problemas hasta ahora irresolubles si en vez de por curvas cerradas, se desplazara a través de “curvas temporales abiertas”, que no crean los problemas de causalidad anteriormente descritos. Esto se debe a que dichas curvas no permiten la interacción directa con cualquier cosa en el propio pasado del objeto: las partículas viajeras del tiempo (o, para ser más exactos, los datos que contienen) nunca interaccionarían con sí mismas.
En la Teoría de la Relatividad se admite un espacio tetradimensional, con tres coordenadas espaciales y una temporal. Como no es posible representar en nuestra realidad semejante espacio de cuatro dimensiones, realizaremos una aproximación representando por un plano el espacio tridimensional, más una coordenada temporal. Las soluciones temporales abiertas para expresar la evolución de un punto sería una gráfica del tipo:

Para Mila Gu, de la Universidad de Singapur y director de la investigación, de esta forma “evitamos las paradojas clásicas, como la de los abuelos, aunque seguimos consiguiendo todos esos resultados extraños”.
“Cada vez que presentamos la idea -afirma por su parte Jayne Thompson, coautor de la investigación- todo el mundo dice que no hay forma de que esto pueda tener un efecto”. Pero sí que la hay. Las partículas enviadas de esta forma a través de un bucle temporal pueden, de hecho, ganar un enorme poder de “super computación”, incluso si jamás interactúan con nada del pasado. “La razón se debe a que algunos datos se almacenan en las correlaciones de entrelazado: y esto es precisamente lo que estamos aprovechando”, asegura Thompson.
Por imaginar…. ¡Que no quede!
Sin embargo, no todos los físicos piensan que estas líneas de tiempo abiertas tengan más posibilidades de manifestarse en el Universo físico que las líneas cerradas. Y pueden que tengan razón. Uno de los principales argumentos en contra de la existencia de curvas temporales cerradas es que nadie, que sepamos, nos ha visitado nunca desde el futuro. Un argumento que, por lo menos, no es válido con las curvas temporales abiertas, ya que en ellas cualquier mensaje procedente del futuro resultaría bloqueado.
Emilio Silvera Vázquez
Dic
1
¿Qué es un bosón? ¿y que es un bosón gauge?
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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Las partículas elementales de la familia de los bosones son los mediadores de las interacciones fundamentales, Se dividen en el bosón de Higgs (escalar) y cuatro bosones vectoriales o de gauge:
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Fotones ( Las radiaciones electromagnéticas transportadas por fotones son ondas de energía que abarcan un amplio espectro, incluyendo la luz visible, los rayos gamma, los rayos X, la radiación ultravioleta, el infrarrojo, las microondas y las ondas de radio. Estas radiaciones no necesitan un medio material para propagarse y se mueven a través del vacío a la velocidad de la luz.
El Gluon es el Bosón que transmite la fuerza nuclear fuerte, la cual mantiene confinados a los Quarks dentro de los Protones y los Neutrones (que son nucleones en el núcleo atómico). Es una partícula sin masa y sin carga eléctrica, pero con carga de color, que le permite interactuar consigo misma.

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Decaimiento β– de un núcleo. Se ilustra cómo uno de los neutrones se convierte en un protón a la vez que emite un electrón (β–) y un anti-neutrino electrónico.
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Las partículas que transmiten la fuerza nuclear débil son los bosones W± y Zº. Esta fuerza es responsable de fenómenos como la desintegración beta, que permite que una partícula cambie su “sabor”, como cuando un neutrón se transforma en un protón. El bosón W está cargado y el bosón Z es neutro y al ser partículas muy masivas, su alcance es extremadamente corto, solo dentro del núcleo atómico.


Un bosón es una partícula elemental (o estado ligado de partículas elementales, por ejemplo, un núcleo atómico o átomo) con espín entero, es decir, una partícula que obedece a la estadística de Bose-Einstein (estadística cuántica), de la cual deriva su nombre. Los bosones son importantes para el Modelo estándar de las partículas. Son bosones vectoriales de espín uno que hacen de intermediarios de las interacciones gobernadas por teorías gauge.

En física se ha sabido crear lo que se llama el Modelo estándar y, en él, los Bosones quedan asociados a las tres fuerzas que lo conforman, el fotón es el Bosón intermediario del electromagnetismo, los W+, w– y Zº son bosones gauge que transmiten la fuerza en la teoría electrodébil, mientras que los gluones son los bosones de la fuerza fuerte, los que se encargan de tener bien confinados a los Quarks conformando protones y neutrones para que el núcleo del átomo sea estable. La Gravedad, no se ha dejado meter en el modelo y, por eso su bosón no es de gauge. El gravitón que sería la partícula mediadora de la gravitación sería el hipotético cuanto de energía que se intercambia en la interacción gravitacional.
Ejemplos de los Bosones gauge son los fotones en electro-dinámica cuántica (en física, el fotón se representa normalmente con el símbolo
, que es la letra griega gamma), los gluones en cromodinámica cuántica y los bosones W y Z en el modelo de Weinberg-Salam en la teoría electrodébil que unifica el electromagnetismo con la fuerza débil. Si la simetría gauge de la teoría no está rota, el bosón gauge es no masivo. Ejemplos de bosones gauge no masivos son el fotón y el gluon.

Si la simetría gauge de la teoría es una simetría rota el bosón gauge tiene masa no nula, ejemplo de ello son los bosones W y Z . Tratando la Gravedad, descrita según la teoría de la relatividad general, como una teoría gauge, el bosón gauge sería el gravitón, partícula no masiva y de espín dos.
Diagrama de Feynman mostrando el intercambio de un fotón virtual (simbolizado por una línea ondulada y
) entre un positrón y un electrón.De esta manera podemos llegar a comprender la construcción que se ha hecho de las interacciones que están siempre intermediadas por un nosón mensajero de la fuerza.
En el modelo estándar, como queda explicado, hay tres tipos de bosones de gauge: fotones, bosones W y Z y gluones. Cada uno corresponde a tres de las cuatro interacciones: fotones son los bosones de gauge de la interacciones electromagnética, los bosones W y Z traen la interacción débil, los gluones transportan la interacción fuerte. El gravitón, que sería responsable por la interacción gravitacional, es una proposición teórica que a la fecha no ha sido detectada. Debido al confinamiento del color, los gluones aislados no aparecen a bajas energías.
Aquí, en el gráfico, quedan representadas todas las partículas del Modelo estándar, las familias de Quarks y Leptones que conforman la materia y los bones que intermedian en las interacciones o fuerzas fundamentales que están presentes en el Universo. La Gravedad no ha podido ser incluida y se ha negado a estar unida a las otras fuerzas. Así el bosón que la transnmite, tampoco está en el modelo que es incompleto al dejar fuera la fuerza que mantiene unidos los planetas en los sistemas solares, a las galaxias en los cúmulos y nuestros pies unidos a la superficie del planeta que habitamos. Se busca una teoría que permita esta unión y, los físicos, la laman gravedad cuántica pero… ¡no aparece por ninguna parte!
Llegados a este punto tendremos que retroceder, para poder comprender las cosas, hasta aquel trabajo de sólo ocho páginas que publicó Max Planck en 1.900 y lo cambió todo. El mismo Planck se dio cuenta
de que, todo lo que él había tenido por cierto durante cuarenta años, se derrumbaba con ese trabajo suyo que, venía a decirnos que el mundo de la materia y la nergía estaba hecho a partir de lo que el llamaba “cuantos”.
Supuso el nacimiento de la Mecánica Cuántica (MC), el fin del determinismo clásico y el comienzo de una nueva física, la Física Moderna, de la que la Cuántica sería uno de sus tres pilares junto con la Relatividad y la Teoría del Caos. Más tarde, ha aparecido otra teoría más moderna aún por comprobar, ¿las cuerdas…?

El universo según la teoría de las cuerdas sería entonces una completa extensa polícroma SINFONIA ETERNA de vibraciones, un multiverso infinito de esferas, cada
una de ellas un universo independiente causalmente, en una de esas esferas nuestra Vía Láctea, en ella nuestro sistema solar, en él nuestro planeta, el planeta tierra en el cual por una secuencia milagrosa de hechos se dio origen a la vida autoconsciente que nos permite preguntarnos del cómo y del por qué de todas las cosas que podemos observar y, también, de las que intuimos que están ahí sin que se dejen ver.
Claro que, cuando nos adentramos en ese minúsculo “mundo” de lo muy pequeño, las cosas difieren y se apartan de lo que nos dicta el sentido común que, por otra parte, es posible que sea el menos
común de los sentidos. Nos dejamos guiar por lo que observamos, por ese mundo macroscópico que nos rodea y, no somos consciente de ese otro “mundo” que está ahí formando parte del universo y que, de una manera muy importante incide en el mundo de lo grande, sin lo que allí existe, no podría existir lo que existe aquí.
Interacciones en la naturaleza
Albert Einstein habría dicho que “es más importante la imaginación que el conocimiento”, el filósofo Nelson Goodman ha dicho que “las formas y las leyes de nuestros mundos no se encuentran ahí, ante nosotros, listas para
ser descubiertas, sino que vienen impuestas por las versiones-del-mundo que nosotros inventamos – ya sea en las ciencias, en las artes, en la percepción y en la práctica cotidiana-.”
Sin embargo yo, humilde pensador, me decanto por el hecho cierto de que, nuestra especie, siempre llegó al conocimiento a través de la imaginación y la experiencia primero, a la que más tarde, acompañó largas secciones de estudio y muchas horas de mediatación y, al final de todo eso, llego la experimentación que hizo posible llegar a lugarés ignotos que antes nunca, habían podido ser visitados. De todo ello, pudieron surgir todos esos “nuevos mundos” que, como la Mecanica Cuántica y la Relatividad, nos describían el propio mundo que antes
nos era desconocido.
Cuando comencé éste trabajo sólo quería dar una simple explicación de los bosones y su intervención en el mundo de lo muy pequeño pero…
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Demócrito de Abdera
No estaría mal echar una mirada hacia atrás en el tiempo y recordar, en este momento, a Demócrito que, con sus postulados, de alguna manera venía a echar un poco de luz sobre el asunto, dado que él decía que para determinar si algo era un á-tomo habría que ver si era indivisible. En el modelo de los quarks, el protón, en realidad, un conglomerado pegajoso de tres quarks que se mueven rápidamente. Pero como esos quarks están siempre ineludiblemente encadenados los unos a los otros, experimentalmente el protón aparece indivisible.
Acordémonos aquí de que Boscovich decía que, una partícula elemental, o un “á-tomo”, tiene que ser puntual. Y, desde luego, esa prueba
, no la pasaba el protón. El equipo del MIT y el SLAC, con la asesoría de Feynman y Bjorken, cayó en la cuenta de que en este caso el criterio operativo era el de los “puntos” y no el de la indivisibilidad. La traducción de sus datos
a un modelo de constituyentes puntuales requería una sutileza mucho mayor que el experimento de Rutherford.
Precisamente por eso era tan conveniente fue tan conveniente para Richard Edward Taylor y su equipo, tener a dos de los mejores teóricos del mundo en el equipo aportando su ingenio, agudeza e intuición en todas las fases del proceso experimental. El resultado fue que los datos
indicaron, efectivamente, la presencia de objetos puntuales en movimiento dentro del protón.
En 1990 Taylor, Friedman y Kendall recogieron su premio Nobel por haber establecido la realidad de los quarks. Sin embargo, a mí lo que siempre me ha llamado más la atención es el hecho cierto de que, este descubrimiento como otros muchos (el caso del positrón de Dirac, por ejemplo), han sido
posible gracias al ingenio de los teóricos que han sabido vislumbrar cómo era en realidad la Naturaleza.
A todo esto, una buena pregunta
sería: ¿Cómo pudieron ver este tipo de partículas de tamaño infinitesimal, si los quarks no están libres y están confinados -en este caso- dentro del protón? Hoy, la respuesta
tiene poco misterio sabiendo lo que sabemos y hasta donde hemos llegado con el LHC que, con sus inmensas energías “desmenuza” un protón hasta dejar desnudos sus más íntimos secretos.
Este es, el resultado ahora de la colisión de protones en el LHC
Lo cierto es que, en su momento, la teoría de los Quarks hizo muchos conversos, especialmente a medida que los teóricos que escrutaban los datos
fueron imbuyendo a los quarks una realidad creciente, conociendo mejor sus propiedades y convirtiendo la incapacidad de ver quarks libres en una virtud. La palabra
de moda en aquellos momentos era “confinamiento”. Los Quarks están confinados permanentemente porque la energía requerida para separarlos aumenta a medida que la distancia entre ellos crece. Esa es, la fuerza nuclear fuerte que está presente dentro del átomo y que se encarga de transmitir los ocho Gluones que mantienen confinados a los Quarks.
Así, cuando el intento de separar a los Quarks es demasiado intenso, la energía se vuelve lo bastante grande para crear un par de quark-anti-quark, y ya tenemos cuatro quarks, o dos mesones. Es como intentar conseguir
un cabo de cuerda. Se corta y… ¡ya tenemos dos!

¿Cuerdas? Me parece que estoy confundiendo el principal objetivo de este trabajo y, me quiero situar en el tiempo futuro que va, desde los quarks de Gell-Mann hasta las cuerdas de Veneziano y John Schwarz y más tarde Witten. Esto de la Física, a veces te juega malas pasadas y sus complejos caminos te llevan a confundir conceptos y momentos que, en realidad, y de manera individualizada, todos han tenido su propio tiempo y lugar.
¿Cuántas veces no habré pensado, en la posibilidad de tomar el elixir de la sabiduría para poder comprenderlo todo? Sin embargo, esa pócima mágica no existe y, si queremos saber
, el único camino que tenemos a nuestro alcance es la observación, el estudio, el experimento… ¡La Ciencia!, que en definitiva, es la única que nos dirá como es, y como se producen los fenómenos que podemos contemplar en la Naturaleza y, si de camino, podemos llegar a saber el por qué de su comportamiento… ¡mucho mejor!
El camino será largo y, a veces, penoso pero… ¡llegaremos!
Nuestra insaciable curiosidad nos llevará lejos en el saber del “mundo”. llegaremos al corazón mismo de la materia para comprobar si allí, como algunos imaginan, habitan las cuerdas vibrantes escondidas tan profundamente que no se dejan ver. Sabremos de muchos mundos habitados y podremos hacer ese primer contacto tantas veces soñado con otros seres que, lejos de nuestro región del Sistema solar, también, de manera independiente y con otros nombres, descubrieron la cuántica y la relatividad. Sabremos al fín qué es la Gravedad y por qué no se dejaba juntar con la cuántica. Podremos realizar maravillas que ahora, aunque nuestra imaginación es grande, ni podemos intuir por no tener la información necesaria que requiere la imaginación.
En fin, como decía Hilbert: ¡”Tenemos que saber, sabremos”!
Emilio Silvera V.
















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