Feb
17
Mirando hacia otras teorías II
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física ~
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e.1) Las fuerzas

Cuando hay una variación en el ángulo de la dirección en el espacio tiempo, entre dos partículas o cuerpos, llamamos aceleración. Cuando el ángulo es constante, llamamos inercia. Cuando no hay ángulo (paralelo), no hay movimiento relativo. Cuando está entre direcciones opuestas, “valle” o “cima”, potencial. La dirección del espacio tiempo, es la perpendicular al “plano de referencia” o espacio tridimensional. La fuerza tiene dos componentes; la masa y la dirección en el espacio tiempo; si uno de los dos, no existe, la fuerza no existe. La dirección de la tridimensión en el espacio tiempo es lo que se llama “campo”.
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La fuerza y la energía, están íntimamente relacionadas, y tienen que ver con el cambio de dirección del espacio tridimensional, a la velocidad de la luz; siempre será a la velocidad de la luz. La diferencia estará dada por el observador, en las partículas parecen estar en reposo, es porque el observador se mueve a la misma velocidad. En la masa, la gravedad y las cargas; parecen estáticas (teoría de la relatividad). En las ondas electromagnéticas (fotones), vemos la velocidad de la luz. En el caso de las partículas y/o cuerpos, es la dirección (ángulo), movimiento relativo entre masas, aunque estas se están moviendo a la velocidad de la luz.
Aún las ondas electromagnéticas, podemos traducirlas a movimiento (energía cinética en sí misma y a lo que afecte). Es decir poseen energía (masa), como cualquier partícula. La luz es tan materia como cualquier partícula.
Cuando pensamos en la materia de esta manera, resulta sencillo entender, como la luz es desviada (gravedad). Aún cuando la luz sigue una recta, como el espacio se ha torcido (plano de referencia), decimos que forma una curva; y tendrá que recorrer mayor distancia (ya vimos).
Las “fuerzas” son todas, consecuencia de una sola expresión: Distorsiones del espacio, con manifestación en alguna de las cuatro dimensiones, provocando el cambio en la dirección de la tridimensión en el espacio tiempo. La pregunta es: ¿Cuál es la diferencia entre campo magnético, gravedad, carga, etc.? ¿Son la misma cosa? Distorsión del espacio (en distintas dimensiones).


Establezcamos las relaciones: La carga y el fotón indica la compresión o enrarecimiento del espacio (+ o -), juntos o combinados; está en el espacio tiempo pero es sólo un valor del mismo (una recta en el espacio tridimensional, fotón) (un plano en el “volumen” en la cuarta dimensión, carga). Y en consecuencia, el sentido del momento (espín), perpendicular y retrógrado al sentido de la onda (y/o lo contrario, ley de equivalencia). La masa (energía) y la gravedad (“antienergía”) están en la cuarta dimensión, diríamos el “volumen” del espacio tiempo (futuro-pasado).
Tanto las cargas como los fotones distorsionan el espacio tiempo (tienen gravedad), de acuerdo a su energía, aunque en los fotones es mucho menor y resulta difícil de percibir, pero el hecho que sean afectados por la gravedad es la comprobación. Así como el hecho que sean afectados por las cargas y campo magnético, también significa que son semejantes (efecto Zeeman y efecto Stark)[72].
Recordemos que: Así como, en la energía hay creación de gravedad (consecuencia). También en el bucle de un conductor hay creación de polo, y en la oscilación (aceleración desaceleración), hay creación de carga.

Ahora veamos a la relación magnetismo y gravedad. Dije que la gravedad está en la cuarta dimensión y hace que las masas cambien de dirección en el espacio tempo (“fuerza”); el campo magnético, es la influencia de, un “momento” en movimiento, que tiene una dirección perpendicular a la gravedad (ya que siempre será perpendicular).
La gravedad, está en la cuarta dimensión; el movimiento y el campo magnético, siempre será en la tridimensión. El campo magnético, siempre será perpendicular a la gravedad. Y sin importar hacia dónde dirijamos la distorsión magnética, siempre será perpendicular a la gravedad. Por esta causa, para nuestros sentidos, es como si fueran cosas distintas. Aunque un enorme campo magnético perturba la gravedad. Y así como las gravedades se suman, el magnetismo también, pensemos en el núcleo de un electroimán, cuando las moléculas se ordenan en un elemento ferromagnético, también se suman.
La pregunta es: Cómo el magnetismo puede generar fuerza si la fuerza es el cambio de dirección en el espacio tiempo y el magnetismo es en la tridimensión. La razón es que pese de ser perpendicular, surge una resultante, en aquellos que tengan esa característica. El fenómeno es el mismo que las cargas, aunque perpendicular a estas y menos pronunciado, aunque más amplio.
La “fuerza” es una desviación en la dirección del espacio tiempo. En el caso de las cargas (electrón-positrón), su ángulo es muy pronunciado (su plano de referencia es perpendicular), pero por su pequeña distorsión; significa que su dirección se desvía mucho (mucha fuerza), pero su influencia es a corta distancia.
Además, las cargas son “norte” o “sur” en dirección (moviéndose) espacio tiempo, se manifiestan como perpendiculares a cualquier campo magnético tridimensional, porque el campo magnético es producido por su momento en movimiento. Esta es la causa de su manifestación “extraña” (desviación perpendicular), frente a un campo magnético. Aunque podemos ver claramente que hay una relación íntima. Por otro lado resulta difícil de explicar, ya que entendemos (estáticamente) a la luz como un punto en el plano (fotón), sin embargo es una recta en el espacio tridimensional (magnitud de energía) (observación) y un plano en el espacio tiempo (partícula).

El campo magnético produce una desviación en el espacio tiempo ya que es perpendicular, al igual que la gravedad, pero por ser perpendicular a esta, su manifestación frente a las partículas es diferente, apareciendo algunas como neutras. .
¿Podremos manejar la gravedad o el tiempo? Personalmente creo que el ser humano, ha usado la tecnología para engañar la realidad; Ej. No volamos, pero hicimos el avión. No podemos estar en dos lugares al mismo tiempo, pero tenemos la, video conferencia. Podríamos no viajar en el tiempo, pero sí tener la información de otro tiempo. Aunque no es tema para tratar aquí.
f) La energía y el espacio

Al cambiar nuestra forma de pensar al respecto de la fuerza (dirección en el espacio tiempo), trastoca los conceptos de atracción y repulsión, así como los conceptos de campos, y tenemos que reinterpretar la física. Donde los conceptos de energía y espacio (4 dimensiones), son la base del universo, no los átomos. .
Por otro lado, la comprensión de la materia será proporcional, a la comprensión de la naturaleza de la luz (ondas electromagnéticas). En la medida que entendamos la luz, entenderemos la materia. En las ondas electromagnéticas, podemos ver la transferencia de energía de un tiempo a otro, esto es importante para pensar en recibir información de otro tiempo, quiero decir que si en el futuro yo mando una información para recibir en el pasado, hoy puedo recibir esa información del futuro (es un tema apasionante, pero no para ahora). .
La energía y el espacio, nos son trascendentales, no se crean ni se destruyen, diríamos que se pueden transformar y combinar. En tanto la materia es un subproducto, se puede crear y destruir (el átomo, etimológicamente, no existe).

Los electrones y positrones, serían la materia básica. Y aunque parezca absurdo, es lo más parecido a un agujero negro. Porque la “fuerza” de atracción y repulsión tienden al infinito, porque su “plano de referencia” tiende a la perpendicular del espacio tiempo (“plano de referencia”). Esta es la razón de que la corriente eléctrica viaje a la velocidad de la luz, aunque lo que viaja es la compresión del espacio (no el electrón), diríamos la onda eléctrica. Es decir, cuando un electrón quiere ocupar el lugar de otro, el segundo es repelido a la velocidad de la luz, y lo contrario si son de signos distintos. Para que sean atraídos o repelidos a esta velocidad, sabemos que la fuerza tiene que tender al infinito. Esto confirma el hecho que, el “plano de referencia” de las partículas, tienden a ser perpendiculares al espacio tridimensional (como en el agujero negro). .
Por lo tanto, vemos que por un lado, esta fuerza es lo más parecido a un agujero negro, y por otro, encontramos la explicación de la enorme fuerza, que llamamos: Fuerzas nucleares. Es decir, vemos la energía desprendida, cuando una partícula compleja se descompone (rayos gama).

Si tenemos una partícula y la aceleramos a la velocidad de la luz, produce media onda electromagnética, y cuando la frenamos, produce otra igual con signo contrario, esto se llama oscilación, el tipo de onda (frecuencia) será de acuerdo a la cantidad de energía impuesta a la partícula, que será equivalente al estado cuántico de energía de esa partícula acelerada (lugar en el espacio tiempo)..
Es decir si se trata de un electrón de baja energía, será una onda (radiación) con poca energía (onda larga), pero si se trata do una partícula más pesada (más energía) la onda será de menor frecuencia (otro lugar en el espacio tiempo) y en consecuencia de mayor energía.
Si en un conductor, un electrón es acelerado a la velocidad de la luz, crea un fotón perpendicular a su movimiento. Hasta podríamos entender que cuando se produce el acelerado, sería la parte positiva de la onda, compresión del espacio, en la desaceleración, lo contrario, rarificación del espacio y negativa.
La cualidad de onda electromagnética es causada por la aceleración-desaceleración, pero la magnitud de energía (frecuencia) está dada por el cuanto o lugar en el espacio tiempo de la partícula que la produce. Esto es en el caso de que la partícula, no pierda ni gane energía, en el caso que la partícula pierda energía, dará la energía (radiación) de acuerdo al salto cuántico que suceda, ya dicho por Planck. Perderá masa, es decir otro lugar en el espacio tiempo.
Esa radiación producto de la aceleración-desaceleración de una partícula a la velocidad de la luz, con determinadas características, (energía suficiente) puede, en proximidad de un núcleo pesado, producir dos partículas (electrón-positrón) (Anderson). De donde entendemos que en la radiación ya están las dos partículas, significan que fueron creadas en la aceleración y desaceleración de la partícula; y si entendemos que las partículas son compresión y enrarecimiento del espacio, significa que perpendicularmente a la aceleración o desaceleración se produce ese enrarecimiento o compresión. Que dependiendo del lugar en el espacio tiempo, será su energía.
Desde el punto de vista teórico, cada fotón (frecuencia), tiene su lugar en el espacio tiempo. Aunque un fotón puede ganar o perder energía (efecto Doppler, cambiar la frecuencia, lugar en el espacio tiempo), así como una partícula (al ser acelerada); cambiar su lugar en el espacio tiempo, ganando masa.
Einstein había escrito la ecuación “al revés”, colocando la masa en función de la energía:
Este matiz es importante porque demuestra que Einstein no intentaba reflejar la enorme cantidad de energía que hay contenida en un sistema que tiene una masa concreta, sino señalar que la masa de un objeto (o su inercia) es una manifestación directa de la cantidad de energía que lo compone, que es el concepto que conviene tener presente durante la entrada de hoy
Pero la energía de un fotón sería su “masa” (lugar en el espacio tiempo), por la velocidad de la luz (unidireccional). En tanto la energía de una partícula es su masa por la velocidad de la luz al cuadrado (un plano, una dimensión más). La partícula es, la luz acelerada perpendicularmente. Sin perder la velocidad original, que queda estática para nosotros (observador) (relatividad).De aquí sale E=mc2. Aunque ocupen el mismo lugar en el espacio tiempo, la energía de una onda electromagnética, es mucho menor que el de una partícula (E=Em.1/c).
Lo que quise decir con “masa” del fotón, me refería a esa unidad básica (compresión o rarificación en determinado lugar geométrico del espacio tiempo). Es decir, el espacio se comprime o rarifica por la aceleración-desaceleración de una partícula, la energía será el lugar geométrico donde estará ubicado.

Ahora pasemos al fenómeno inverso. Por un lado vemos que la energía mínima para que una partícula sea estable, es la del electrón (aparentemente). El proceso inverso sería la aniquilación, o encuentro de partícula y antipartícula, formando un rayo gama. Pensemos en dos partículas con la misma cantidad de energía, es decir en el mismo “estadio cuántico” (espacio tiempo), aunque opuestas en sus cargas. En el caso de, electrón-positrón, la sólo proximidad, es suficiente para que se configuren nuevamente en un rayo gama, que llamamos energía o aniquilación. Esto significa que si no tiene características de estabilidad, la “partícula” deja la cuarta dimensión integrándose a la tridimensión, continuando a la velocidad de la luz para el observador.
Sin importar que nombre le pongamos, se trata de “partículas” inestables, algunas tan inestables como el caso del electrón-positrón, que a nadie se le ocurre llamarle partícula, sino aniquilación. De donde, en la absorción de un fotón, se produce un par (teóricamente), como es de baja energía, es totalmente inestable, como en el fenómeno fotoeléctrico, etc.
Es evidente que la configuración de una partícula compleja o simple estable, depende de determinadas características (estadios energéticos), aunque el estudio de esto, está en el futuro, no resulta difícil aceptarlo por la observación.

Las partículas tienen, la energía, que llamamos masa, y la gravedad o antienergía como consecuencia. Tan real como se produce en un campo magnético, el corrimiento del espacio en un bucle conductor y como consecuencia la “creación de polo”, así el caso de la masa y la gravedad.
La energía “estira” el espacio produciendo lo contrario, en el otro sentido. Igualmente la aceleración-desaceleración de una carga produce una onda electromagnética (compresión-rarificación).
Un solo factor; energía, es capas de producir dos, masa-gravedad. Un solo sentido de corriente eléctrica es capaz de producir dos polos, norte-sur. Y una sola carga acelerada-desacelerada a la velocidad de la luz, es capas de producir los dos aspectos de una onda electromagnética. La masa (energía), es cualidad que pueden tener tanto las partículas positivas como negativas como los fotones.

Energía de los fotones
Si entendemos que la energía está en el “futuro”, significa que la carga no tiene que ver con el “estadio” en el tiempo espacio. Sino una característica intrínseca (compresión-rarificación). Aunque pertenezca al espacio-tiempo, no entra en el sentido del espacio-tiempo. Por esta causa, aunque el fenómeno de la relación entre: Gravedad-masa, positivo-negativo, norte-sur; él es igual, nosotros lo vemos como diferente.
De esta manera llegamos a que, las capas del espacio tiempo pertenece a las partículas; desde el electrón con mínimo de energía, hasta las partículas alfa (Helio), que por geometría fractal, llega en lo que conocemos como, el núcleo de la segunda capa de electrones. Núcleo del Neón.
Si miramos un átomo, veríamos los electrones de la última capa solamente. Ninguna otra partícula está en el espacio tiempo de la luz visible, de donde, un electrón es quizá una semiesfera. El hidrógeno con un electrón con un mínimo de excitación energética, sería el máximo tamaño posible para un átomo, en la tridimensión. Ya que lo único posible para la luz visible son los electrones, su núcleo es como que no existe. (Aunque extraño para nuestros sentidos)
g) El átomo de la relatividad
Dijimos anteriormente que todo se reduce a una perturbación del espacio, es decir, cuando una partícula sin importar la energía o masa que tenga, si acelera-desacelera a la velocidad de la luz, deforma el espacio perpendicular a su movimiento, dando origen a un fotón. Esto significa que la energía impuesta a esa partícula para conseguir el fenómeno (mínima necesaria), será la energía que tendrá el fotón. De donde la energía de un fotón (frecuencia), depende del lugar en el espacio tiempo de la partícula, ya que por esa característica, será la energía necesaria para acelerarla. La energía para acelerarla o para pararla será la misma, pero con sentido inverso (compresión-enrarecimiento, y su espín.
De donde el “átomo” o punto de partida de una partícula, es esa perturbación electromagnética, que es idéntica en todos los fotones y/o partículas, variando si es de compresión o enrarecimiento (+ o -, por lo tanto su espín), y el estadio en el espacio tiempo (energía). Aunque éstas se conforman en tren de ondas, de una o configuraciones.
Esta perturbación es idéntica en una onda de radio que en un rayo gama o en una partícula, variando sólo el estadio en el espacio tiempo. Cuando este fotón es unidireccional (recta), lo llamamos onda electromagnética; cuando esa onda electromagnética también es acelerada a la velocidad de la luz hacia el espacio tiempo, lo llamamos partícula (plano). Cuando es una compresión del espacio, lo llamamos positivo; y cuando es una rarificación, lo llamamos negativo.
Este “átomo” puede tener dos formas: Enrarecimiento o Compresión; que es el negativo y positivo de las partículas, que igualmente vemos en los rayos gama, en la formación de pares. .

Por lo tanto concluimos que este “átomo relativista” o “cuántico” tiene un único tamaño absoluto, que depende de su posición en el espacio tiempo, para su tamaño relativo (observador). Podemos decir que, el mayor tamaño relativo posible de una partícula estable, es un electrón o positrón, con mínimo de energía. Porque cuando tiene más energía, se aleja, la veo más chica (las partículas cada vez más pequeñas, subatómico).
La representación más cercana de una partícula en la tridimensión, sería una esfera del tamaño de la primera órbita de los electrones (como se conoce, aunque los electrones no orbitan). Hipotéticamente el hidrógeno, sería el mayor tamaño relativo posible de un elemento, visto desde la tridimensión, a 0° K.
Es decir, si mirásemos un H con sus electrones con mínima energía, sería el mayor tamaño posible de un átomo. Ya que el tamaño relativo es inversamente proporcional a la masa. Aunque los electrones internos pertenecen al espacio tiempo; y todas las demás partículas (protones, electrones y neutrones) estarían en el futuro del espacio tiempo, o sea comprendidas en el interior, aunque invisibles (no comprendidas en la frecuencia del ojo humano), diríamos que veríamos una cáscara del tamaño de un electrón. Es una especulación, ya que la sola observación, significaría, una alteración energética de los electrones, por el efecto de los fotones necesarios para la observación, esto haría que el sólo hecho de observarlo, lo haría más chico (energía adicionada).

El tamaño de las esferas será inversamente proporcional a la excitación de cada electrón, Que variará, según reciba o dé, energía, cosa que hace permanentemente.
La representación más cercana del espacio tiempo: Si quiero trazar una línea (dimensión espacio tiempo), diría que comienza en el universo negro y se dirige a la profundidad de lo minúsculo. Pasando infinitas líneas (espacio tiempo) por cada punto del espacio tridimensional. Así como pasan infinitas rectas por un punto de un plano, ubicado en el espacio.
III. La matemática y el tiempo histórico.
a) La limitación del tiempo.
Parece que, siempre que pensemos en el universo que nos rodea, no escapamos a la idea de un comienzo; y hasta que ese principio no es tan lejano relativamente hablando. La vida en la tierra, el sistema solar, y hasta la existencia del universo.
El fechado, como las distancias interestelares; han estado sujeto a revisión, especialmente en el siglo XX. Ej. El tamaño de nuestra galaxia, a comienzo del siglo, se consideraba su dimensión en unos 300.000 años luz, esa dimensión terminó al final del siglo, en unos 100.000 y tal vez sólo 70.000.
Según Einstein, cuando la luz sale de un cuerpo de gran masa, pierde energía, es decir que la luz tiene un corrimiento hacia el rojo.
Esto significa que el corrimiento hacia el rojo en las líneas espectrales (efecto Doppler), no necesariamente se trata de alejamiento del cuerpo, ni la distancia que este se encuentra (ley de Hubble), sino también la masa que este posee. (Múltiplo de variables desconocidas)
Además debemos recordar que, geométricamente, al curvarse el espacio, el universo es una campana en el espacio tiempo, de donde, aún cuando la luz tardó 4 o 5 millones de años en llegar eso no significa que en línea recta, estamos a esa distancia, sino muchísimo menos.
Cuando se enfrío se formó la atmósfera y los océanos y… ¡La Vida!
La existencia de la tierra como la conocemos, no puede ser muy lejana, casi es aceptado universalmente que la luna fue parte de la tierra y se ha estado alejando paulatinamente de ésta. El hecho que la luna muestre la misma cara a la tierra, ha sido a causa de la gravedad de la tierra. Naturalmente, también la rotación de la tierra era más rápida que en la actualidad porque la tierra lejos de ser sólida, se parece más a una gelatina; la luna produce una marea cada 12 horas, tanto en el mar, como en la tierra, produciendo un frenado, poco para un día, pero significativo en un milenio.
El frenado actual es mucho menor que hace un par de milenios, porque la distancia era menor, y la rotación más rápida; es decir mayor gravedad y más cantidad de mareas por año.
Supongamos que la luna efectivamente se desprendió de la tierra, cuando ésta giraba a digamos: 2 horas por rotación, no menos porque más que eso, sus polos se aplastarían por la fuerza centrífuga y los objetos del ecuador saldrían disparados por la fuerza centrífuga. Y que ayudada por el impacto de un cuerpo, se desprende la luna; el alejamiento fue paulatino y relativamente caótico. Cuando la luna llegó a los 35 000 Km. De distancia media, por las influencias de ambos cuerpos, es lógico pensar que la luna giraba poco más de una vuelta cada 24 horas. Esta es la distancia que necesitan los satélites geoestacionarios, y la intempestiva marea, produciría un caos, que la tierra tendría que tomar su ritmo (cercano a 24 horas). Cuál es el tiempo que necesitó la luna en llegar hasta los 300.000 Km. actuales. Resulta poco lógico pensar en miles de millones de años, la influencia de la marea, tendría que haber parado más a la tierra, en su rotación. Parecería una aberración bajar la edad de la tierra 10 o 100 veces (un mil por ciento), habría que reinterpretar todo el fechado. Personalmente pienso que no estamos lejos de eso.
Ya estuvimos hablando de las dificultades para la interpretación de las distancias estelares, también podríamos hablar de las mutaciones genéticas y/o mitocondria, para dudar de fechados millonarios de años.
Pero lo importante en este momento es, destacar que, los sucesos, los tiempos o en las distancias; debemos tener cuidado en extenderlos desmedidamente. Podríamos entrar en contradicciones..
b) La Máquina del Tiempo

Solamente haremos unas breves consideraciones:
- 1- El tiempo es una dimensión espacial.
- 2- La máquina del tiempo funciona hacia el pasado constantemente, yo veo el sol de hace casi 10 minutos en vivo y en directo, y ni que hablar de las estrellas.
- 3- Las partículas (la masa) están en el futuro, la primera pregunta es, cuán en el futuro; y la segunda es, si hay posibilidad de mandar información a través del futuro (espacio tiempo), y bajarla al presente.
Solución: Supongamos que encontré el sistema por medio de rayos gama, pasar información, bajarla a través de electrones y positrones frente al núcleo de Pb (formación de pares), que la obtengo hoy. Alguien diría es sólo un instante, verdad pero, en una cadena de instantes se hace el tiempo.
Significa que lo que tengo que hacer es el sistema y comenzar a mandar información que sería interesante en el pasado. Para que cuando llegue el tiempo lo mande, y hoy yo lo descifre.
Hay quien dice que podemos recibir mensajes del futuro
Suena loco (demencial), pero no lo es. Alguien diría, ¿y la paradoja del tiempo?, no existe. Yo tengo la información del futuro y la información de la información del futuro, y haré lo que haré, porque sé las distintas opciones.
No hay duda que sería complicado en algunas circunstancias, sin embargo, sería factible para algunas cosas. Y si alguien quisiera abusar, la madurez indica que se complicaría tanto que no siempre convendría. Así como la censura del futuro sería parte del sistema, yo mando lo que quiero que sepan en el pasado; y si no me mandan, no lo puedo saber. Pero quien no lo mande, sabe el porqué no lo manda.



Aquí mismo en la Tierra podemos encontrar algunos ejemplos
Para los sentidos, los cuerpos nos parecen compactos, y hasta impenetrables, claro con las excepciones de los cuerpos transparentes. A través del tiempo, hemos llegado a pensar que un cuerpo tiene más vacío que materia; pero ahora podríamos decir que, la materia no existe, lo que existe es la energía distorsionando el espacio. El universo comienza a ser más virtual (y binario) que real, que la ilusión de lo compacto, y la masa palpable, no es más que eso, una ilusión.
Así como astronómicamente hablando, el sol no sale, sino la tierra gira (aunque parezca lo contrario); no podemos hablar de fuerzas fundamentales y fuerzas de cargas, etc.; como cosas independientes. Todas las fuerzas obedecen a una única razón.

FUERZA: Es el cambio de dirección, de una masa, en la dirección del espacio tiempo, que está determinado por el “plano de referencia”.

ENERGÍA: Es aquello capaz de producir un cambio, en el “plano de referencia” (o dirección del espacio tiempo). También lo conocemos como, curvatura del espacio. Causado por la ubicación en el espacio tiempo de una masa.

CARGA, llamamos a la distorsión del espacio, compresión o enrarecimiento, negativo o positivo, no la magnitud. En las ondas electromagnéticas llamamos fotón; en las partículas, negativo-positivo

MASA: Es la magnitud de energía, de una o varias partículas, positivas y/o negativas. En uno o más puntos, del espacio tridimensional o la acumulación de los mismos. Como magnitud es la ubicación geométrica en el espacio tiempo (futuro).

GRAVEDAD: Es el cambio de la dirección de la tridimensión en el espacio tiempo; como consecuencia de la distorsión que llamamos masa (futuro), donde el espacio se curva al pasado del espacio tiempo (gravedad), cambiando la dirección de lo que lo rodee.
La MATERIA Y ANTIMATERIA coexiste regularmente en nuestro universo. Y pueden ser creadas a partir de la energía.

El MOMENTO es propiedad intrínseca de toda onda. Momento de momento es particularidad de una onda con movimiento (o dirección) perpendicular a su momento, es el momento de una partícula.
Toda partícula que aceleramos a la velocidad de la luz y la frenamos, produce lo que llamamos onda electromagnética (fotón), la energía impuesta para hacer el trabajo, será igual al la energía del fotón producido (frecuencia). La perturbación del espacio que llamamos fotón es el “átomo de la relatividad”.

Las ondas electromagnéticas y las partículas subatómicas, son una misma cosa básicamente, estas últimas con una dimensión más. Distorsión del espacio a la velocidad de la luz. La luz siempre tiene la misma velocidad sin importar el medio ni la dirección, cuando su dirección es acelerada en el espacio tiempo, la llamamos partícula..
La energía pasaría de un tiempo a otro y viceversa, como partícula o como onda electromagnética, cambiando su nivel energético, estadio en el tiempo.
No existe el reposo absoluto, todo se mueve a la velocidad de la luz, ni más ni menos rápido; los movimientos relativos, son al la velocidad de la luz (cuerpos o partículas) en diferente dirección en el espacio tiempo.
La gravedad (desviación de la dirección del espacio tiempo) es la responsable de los “agujeros negros”, y la suma de gravedades a través de la distancia, es responsable del “universo negro”, en cualquier dirección del espacio celeste (hacia donde miremos).

El universo se curva llegando a un límite (universo negro), luego del cual no podemos ver, al igual que en un agujero negro, no significa que allí termina. Y este “fin” se corre a la velocidad de la luz. Nuestro universo visible (tridimensional) se curva en la cuarta dimensión, formando una “campana” en el espacio tiempo, que termina en un “espacio negro”; como un agujero negro, se extiende en todas direcciones, en las tres dimensiones de nuestro espacio. Hasta cierta distancia (quizá 12.700 millones de años luz) de nosotros. Más allá no se puede ver, como tampoco podemos ver más allá del borde de un agujero negro.
De ninguna manera decimos que todo termina allí. Es probable que continúe, pero no podemos verlo. Como tampoco podemos ver el cuerpo de un agujero negro.
Ese “comienzo” o límite es móvil, no en sí mismo, sino que se va desvaneciendo. Es decir que: Un quasar que esta próximo a la “singularidad” dentro de algún tiempo no lo podremos ver más, porque nosotros nos desplazamos, la curvatura del espacio no lo abarcaría.
Los conceptos de: Campos (eléctrico, magnético y gravitatorio) y Big Bang no existen. Como tampoco los conceptos de atracción y repulsión. Solamente, en forma didáctica, siempre y cuando no confundan. El Big Bang es tan lógico, como el geocentrismo lo fue para Tolomeo. (Observación engañosa)
Por otro lado las cargas (negativo o positivo), no son más que, una distorsión del espacio tiempo (compresión o enrarecimiento), donde por cantidades diferentes de energía (cuantos), serían las distintas partículas (todas las partículas). Así los núcleos atómicos, así las moléculas, así todo el universo.

Einstein siempre estuvo fascinado por el hecho de que algunas cosas deben parecer siempre iguales, independientemente de cómo se mueva el que las ve, …
El valor total de energía y antienergía de un sistema es el mismo. La masa (energía) es abrupta (cuerpo), en tanto que la gravedad, se diluye hasta el infinito (al cuadrado de la distancia).
Las cargas negativas y positivas, son antimateria. El fotón es en sí mismo materia y antimateria, el neutrón siendo positivo y negativo en sí mismo, etc. La materia y la antimateria, coexisten en toda la naturaleza.
Si el fotón se puede crear, y la masa se crea a partir de un fotón, el comienzo de universo podría simplificarse. No habría necesidad de partículas apretadas, ni nada parecido, no sería necesario el “big-bang”, sino solamente energía para distorsionar el espacio en un punto (ondas electromagnéticas), un lugar adecuado para desdoblarlas en partículas; puede comenzar todo el universo, en un punto, que va desde el pasado, hasta el futuro. Desprendería energía (radiación), para que las cargas terminen siendo partículas más complejas. Creación de materia a partir de radiación, y multiplicación de cargas (partículas), etc. Este modelo de universo no necesita comienzo ni fin, y es auto regenerativo e infinito.
Espero que el trabajo aquí reflejado del autor Oscar Roberto Ernst, sea de vuestro agrado.
Fuente Monografías.com
Feb
14
¡Partículas! Sus particularidades
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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Adentrarse en el universo de las partículas que componen los elementos de la Tabla Periódica, y en definitiva, la materia conocida, es verdaderamente fantástico”. Esos pequeños objetos que no podemos ver, de dimensiones infinitesimales, son, en definitiva, los componentes de todo lo que contemplamos a nuestro alrededor: Las montañas, ríos, Bosques, océanos, los más exoticos animales y, nosotros mismos, estamos hechos de Quarks y Leptones que, en nuestro caso, han podido evolucionar hasta llegar…¡A los pensamientos!

los Quarks hasta los pensamientos
Estas dos familias de partículas conforman todo lo que podemos ver a nuestro alrededor, la materia del Universo y, si la “materia oscura” en realidad existe, no sabemos de qué pueda estar hecha y las clases de partículas que la puedan conformar. Habrá que esperar y, de , hablaremos de lo que conocemos.


El matrimonio Jolit-Curie en el Laboratorio
Tan pronto como los Joliot-Curie crearon el aprimer isótopo radiactivo artificial, los físicos se lanzaron en tropel a producir tribus enteras de ellas. En realidad, las variedades radiactivas de elemento en la tabla periódica son producto de laboratorio. En la moderna tabla periódica, cada elemento es una familia con miembros estables e inestables, algunos procedentes de la naturaleza, otros sólo del laboratorio. Por ejemplo, el hidrógeno presenta tres variedades: en primer lugar, el corriente, que tienen un solo protón.

Harold Urey
En 1.932, el químico Harold Urey logró aislar el segundo. Lo consiguió sometiendo a lenta evaporación una gran cantidad de agua, de acuerdo con la teoría de que los residuos representarían una concentración de la más pesada del hidrógeno que se conocía, y, en efecto, cuando se examinaron al espectroscopio las últimas gotas de agua no evaporadas, se descubrió en el espectro una leve línea cuya posición matemática revelaba la presencia de hidrógeno pesado.
No todo ha sido bueno entonces pero, teníamos que avanzar en el saber y, la clave está en saber utilizar adecuadamente esos conocimientos.
El núcleo de hidrógeno pesado está constituido por un protón y un neutrón. Como tiene un másico de 2, el isótopo es hidrógeno. Urey llamó a este átomo deuterio (de la voz griega deutoros, “segundo”), y el núcleo deuterón. Una molécula de agua que contenga deuterio se denomina agua pesada, que tiene puntos de ebullición y congelación superiores al agua ordinaria, ya que la masa del deuterio es dos veces mayor que la del hidrógeno corriente. Mientras que ésta hierve a 100º C y se congela a 0º C, el agua pesada hierve a 101’42º C y se congela a 3’79º C. El punto de ebullición del deuterio es de -23’7º K, frente a los 20’4º K del hidrógeno corriente. El deuterio se presenta en la naturaleza en la proporción de una por cada 6.000 partes de hidrógeno corriente. En 1.934 se otorgó a Urey el premio Nobel de Química por su descubrimiento del deuterio.

El deuterio resultó ser una partícula muy valiosa para bombardear los núcleos. En 1.934, el físico australiano Marcus Lawrence Edwin Oliphant y el austriaco P. Harteck atacaron el deuterio con deuterones y produjeron una tercera de hidrógeno, constituido por un protón y dos neutrones. La reacción se planteó así:
hidrógeno 2 + hidrógeno 2 = hidrógeno 3 + hidrógeno 1
Este hidrógeno superpesado se denominó tritio (del griego tritos, “tercero”); su ebullición a 25º K y su fusión a 20’5º K.
Como es mi costumbre, me desvío del tema y sin poderlo evitar, mis ideas (que parecen tener vida propia), cogen los caminos más diversos. Basta con que se cruce en el camino del que realizo un fugaz recuerdo; lo sigo y me lleva a destinos distintos de los que me propuse al comenzar. Así, en este caso, me pasé a la química, que también me gusta mucho y está directamente relacionada con la física; de hecho son hermanas: la madre, las matemáticas, ese lenguaje especial que hablamos cuando las palabras no pueden explicar las cosas, y, la única, que finalmente lo podrá explicar todo lo complejo que existe en la Naturaleza.

En Ginebra.- Físicos en el centro de investigación CERN están logrando colisiones de alta carga energética de partículas subatómicas en su intento por recrear las inmediatamente posteriores al Big Bang, el cual llevó al inicio del universo 13.700 millones de años atrás. Mucho se ha criticado al LHC y, sin embargo, es un gran paso adelante que nos posibilitará saber, es el Universo y, nos descubrirá algunos de sus secretos. Hará posible que avancemos en el conocimiento sobre de dónde venimos, cómo el universo temprano evolucionó, cómo tienen y adquieren su masa las partículas y, algunas cosas más.

Todo eso se logra mediante las colisiones de haces partículas que son lanzadas a velocidades relativistas y que, al chocar con otro lanzado en el sentido contrario, producen el efecto que arriba en la imagen podeis ver, es como recrear el de la creación, es decir, el big bang en miniatura. La materia se descompone en otras partículas más simples, se llega hasta las entrañas más profundas para poder estudiarla y saber.

Los Bosones son las partículas mediadoras de las cuatro fuerzas
La colisión de un quark (la esfera roja) un protón (la esfera naranja) con un gluon (la esfera verde) otro protón con espín opuesto. El espín está representado por las flechas azules alrededor de los protones y del quark. Los signos de interrogación azules alrededor del gluon representan la pregunta: ¿Están los gluones polarizados? Las partículas expulsadas de la colisión son una lluvia de quarks y un fotón (la esfera púrpura).

La escala de energía es la que marcará nuestro nivel de conocimiento del Universo
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), la mayor máquina del mundo en su , colisionó rayos de partículas a un récord de energía de 7 teraelectron voltios (TeV), tres veces y medio más rápido de lo conseguido anteriormente en un acelerador de partículas. Sin embargo, hasta que podamos llegar a la energía de Planck, para poder atisbar las cuerdas, falta mucho, muchísimo camino que recorrer…si finalmente, lo podemos lograr.
Una manera de ver la Naturaleza “por dentro” es hacer que haces de partículas choquen de manera violenta sí y nos enseñen de qué están hechas.
Los científicos quieren creer que la naturaleza prefiere la economía en sus creaciones y que siempre parece evitar redundancias innecesarias al crear estructuras físicas, biológicas y químicas. La Naturaleza, siempre lleva su dinámica al ritmo más económico posible, no se produce absolutamente nada que sea superfluo, sino que, con lo estrictamente necesario, todo transcurre debe.
Estamos hablando de las partículas y no podemos dejar a un lado el tema del movimiento rotatorio de las mismas. Usualmente se ve cómo la partícula gira sobre su eje, a semejanza de un trompo, o como la Tierra o el Sol, o nuestra galaxia o, si se me permite decirlo, como el propio universo. En 1.925, los físicos holandeses George Eugene Uhlenbeck y Samuel Abraham Goudsmit aludieron por primera vez a esa rotación de las partículas. Éstas, al girar, generan un minúsculo campo electromagnético; tales campos han sido objeto de medidas y exploraciones, principalmente por del físico alemán Otto Stern y el físico norteamericano Isaac Rabi, quienes recibieron los premios Nobel de Física en 1.943 y 1.944 respectivamente, por sus trabajos sobre dicho fenómeno.
Esas partículas (al igual que el protón, el neutrón y el electrón), que poseen espines que pueden medirse en números mitad, se consideran según un sistema de reglas elaboradas independientemente, en 1.926, por Fermi y Dirac; por ello, se las llama y conoce como estadísticas Fermi-dirac. Las partículas que obedecen a las mismas se denominan fermiones, por lo cual el protón, el electrón y el neutrón son todos fermiones.

Estadística Fermi-Dirac para las Fermiones. La estadística de Fermi-Dirac es la de contar estados de ocupación de forma estadística en un sistema de fermiones fermiones. Forma parte de la Mecánica Estadística. Y tiene aplicaciones sobre todo en la Física del sólido.
Hay también partículas cuya rotación, al duplicarse, resulta igual a un par. Para manipular sus energías hay otra serie de reglas, ideadas por Einstein y el físico indio S. N. Bose. Las partículas que se adaptan a la estadística Bose-Einstein son bosones, como por ejemplo la partícula alfa.

Estadística Bose-Einstein para los Bosones
Las reglas de la mecánica cuántica tienen que ser aplicadas si queremos describir estadísticamente un sistema de partículas que obedece a reglas de teoría en vez de los de la mecánica clásica. En estadística cuántica, los estados de energía se considera que están cuantizados. La estadística de Bose-Einstein se aplica si cualquier de partículas puede ocupar un estado cuántico dado. Dichas partículas son bosones, que tienden a juntarse.
Los bosones tienen un momento angular nh/2π, donde n es 0 o un entero, y h es la constante de Planck. Para bosones idénticos, la función de ondas es siempre simétrica. Si sólo una partícula puede ocupar un cuántico, tenemos que aplicar la estadística Fermi-Dirac y las partículas (como también antes dije) son los fermiones que tienen momento angular (n + ½)h / 2π y cualquier función de ondas de fermiones idénticos es siempre antisimétrica. La relación entre el espín y la estadística de las partículas está demostrada por el teorema espín-estadística. El teorema de la estadística del espín de la mecánica cuántica establece la relación directa entre el espín de una especie de partícula con la estadística que obedece. Fue demostrado por Fierz y Pauli en 1940, y requiere el formalismo de teoría cuántica de campos.

En un espacio de dos dimensiones es posible que haya partículas (o cuasipartículas) con estadística intermedia entre bosones y fermiones. Estas partículas se conocen con el de aniones; para aniones idénticos, la función de ondas no es simétrica (un cambio de fase de +1) o antisimétrica (un cambio de fase de -1), sino que interpola continuamente entre +1 y -1. Los aniones pueden ser importantes en el análisis del efecto Hall cuántico fraccional y han sido sugeridos como un mecanismo para la superconductividad de alta temperatura.
Debido al principio de exclusión de Pauli, es imposible que dos fermiones ocupen el mismo cuántico (al contrario de lo que ocurre con los bosones). La condensación Bose-Einstein es de importancia fundamental para explicar el fenómeno de la superfluidez. A temperaturas muy bajas (del orden de 2×10-7 K) se puede formar un condensado de Bose-Einstein, en el que varios miles de átomos dorman una única entidad (un superátomo). Este efecto ha sido observado con átomos de rubidio y litio. Como ha habréis podido suponer, la condensación Bose-Einstein es llamada así en honor al físico Satyendra Nath Bose (1.894 – 1.974) y a Albert Einstein. Así que, el principio de exclusión de Pauli tiene aplicación no sólo a los electrones, sino también a los fermiones; pero no a los bosones.

Si nos fijamos en todo lo que estamos hablando aquí, es fácil comprender cómo un campo magnético la partícula cargada que gira, pero ya no resulta tan fácil saber por qué ha de hacer lo mismo un neutrón descargado. Lo cierto es que cuando un rayo de neutrones incide sobre un hierro magnetizado, no se comporta de la misma que lo haría si el hierro no estuviese magnetizado. El magnetismo del neutrón sigue siendo un misterio; los físicos sospechan que contiene cargas positivas y negativas equivalente a cero, aunque por alguna razón desconocida, logran crear un campo magnético cuando gira la partícula. Es de especial interés ya que los momentos magnéticos aparecen por el movimiento de cargas eléctricas, y puesto que el neutrón es una partícula neutra, ese magnético da indicios de la existencia de una subestructura, es decir, que el neutrón está constituido por otras partículas, eléctricamente cargadas (¿Quarks?)

en las estrellas de neutrones está presente el campo magnético
Particularmente creo que, si el neutrón tiene masa, si la masa es energía (E = mc2), y si la energía es electricidad y magnetismo (según Maxwell), el magnetismo del neutrón no es tan extraño, sino que es un aspecto de lo que en realidad es: materia. La materia es la luz, la energía, el magnetismo, en definitiva, la fuerza que reina en el universo y que está presente de una u otra en todas partes (aunque no podamos verla).Y, la explicación más sencilla es que, el Neutrón tenga carga positiva y negativa que se anulan mutuamente, y, de esa manera, adquiere su propiedad neutra.
emilio silvera
Feb
12
El fascinante “universo” de las partículas
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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La radiación alfa consiste en núcleos de helio-4 (4He) y es detenida fácilmente por una hoja de papel. La radiación Beta que consiste en electrones, es detenida por una placa de aluminio. La radiación gamma es finalmente absorbida cuando penetra en un material denso. El plomo es bueno en la absorción de la radiación gamma, debido a su densidad.
¿Qué no será capaz de inventar el hombre para descubrir los misterios de la naturaleza?
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Ha pasado mucho tiempo desde que Rutherford identificara la primera partícula nuclear (la partícula alfa). El camino ha sido largo y muy duro, con muchos intentos fallidos antes de ir consiguiendo los triunfos (los únicos que suenan), y muchos han sido los nombres que contribuyen para conseguir llegar al conocimiento del átomo y del núcleo actual; los electrones circulando alrededor del núcleo, en sus diferentes niveles, con un núcleo compuesto de protones y neutrones que, a su vez, son constituidos por los quarks allí confinados por los gluones, las partículas mediadoras de la fuerza nuclear fuerte. Pero, ¿qué habrá más allá de los quarks?, ¿las supercuerdas vibrantes? Algún día se sabrá.
Partículas
El universo de las partículas es fascinante. Cuando las partículas primarias chocan con átomos y moléculas en el aire, aplastan sus núcleos y producen toda clase de partículas secundarias. En esta radiación secundaria (aún muy energética) la que detectamos cerca de la Tierra, por los globos enviados a la atmósfera superior, han registrado la radiación primaria.

El físico estadounidense Robert Andrews Millikan, que recogió una gran cantidad de información acerca de esta radiación (y que le dio el nombre de rayos cósmicos), decidió que debería haber una clase de radiación electromagnética. Su poder de penetración era tal que, parte del mismo, atravesaba muchos centímetros de plomo. Para Millikan, esto sugería que la radiación se parecía a la de los penetrantes rayos gamma, pero con una longitud de onda más corta.
Otros, sobre todo el físico norteamericano Holly Compton, no estaban de acuerdo en que los rayos cósmicos fuesen partículas. Había un medio para investigar este asunto; si se trataba de partículas cargadas, deberían ser rechazadas por el campo magnético de la Tierra al aproximarse a nuestro planeta desde el espacio exterior. Compton estudió las mediciones de la radiación cósmica en varias latitudes y descubrió que en realidad se curvaban con el campo magnético: era más débil cera del ecuador magnético y más fuerte cerca de los polos, donde las líneas de fuerza magnética se hundían más en la Tierra.
Las partículas cósmicas primarias, cuando entran en nuestra atmósfera, llevan consigo unas energías fantásticas, muy elevadas. En general, cuanto más pesado es el núcleo, más raro resulta entre las partículas cósmicas. Núcleos tan complejos como los que forman los átomos de hierro se detectaron con rapidez; en 1.968, otros núcleos como el del uranio. Los núcleos de uranio constituyen sólo una partícula entre 10 millones. También se incluirán aquí electrones de muy elevada energía.

Para entender con claridad la noción de positrón, hay que abordar otros conceptos. Las antipartículas, entre las que están incluidos los positrones, …
Ahora bien, la siguiente partícula inédita (después del neutrón) se descubrió en los rayos cósmicos. A decir verdad, cierto físico teórico había predicho ya este descubrimiento. Paul Adrien Dirac había aducido, fundándose en un análisis matemático de las propiedades inherentes a las partículas subatómicas, que cada partícula debería tener su antipartícula (los científicos desean no sólo que la naturaleza sea simple, sino también simétrica). Así pues, debería haber un antielectrón, salvo por su carga que sería positiva y no negativa, idéntico al electrón; y un antiprotón, con carga negativa en vez de positiva.
En 1.930, cuando Dirac expuso su teoría, no llamó demasiado la atención en el mundo de la ciencia. Pero, fiel a la cita, dos años después apareció el antielectrón. Por entonces, el físico americano Carl David Anderson trabajaba con Millikan en un intento por averiguar si los rayos cósmicos eran radiación electromagnética o partículas. Por aquellas fechas, casi todo el mundo estaba dispuesto a aceptar las pruebas presentadas por Compton, según las cuales, se trataría de partículas cargadas; pero Millikan no acababa de darse por satisfecho con tal solución.

La existencia de los pòsitrones puede llegar a ser indefinida, lo que ocurre es que, al estar en un universo repleto de electrones, cuando apenas han iniciado su veloz carrera se encuentran con uno y, su carrera, dura apenas una millonésima de segundo y, el electrón y el positrón quedan asociados y giran alrededor de un centro de fuerza común

Anderson se propuso averiguar si los rayos cósmicos que penetraban en una cámara de ionización se curvaban bajo la acción de un potente campo magnético. Al objeto de frenar dichos rayos lo suficiente como para detectar la curvatura, si la había, puso en la cámara una barrera de plomo de 6’35 mm de espesor. Descubrió que, cuando cruzaba el plomo, la radiación cósmica trazaba una estela curva a través de la cámara; y descubrió algo más. A su paso por el plomo, los rayos cósmicos energéticos arrancaban partículas de los átomos de plomo. Una de esas partículas dejó una estela similar a la del electrón. ¡Allí estaba, pues, el antielectrón de Dirac! Anderson le dio el nombre de positrón. Tenemos aquí un ejemplo de radiación secundaria producida por rayos cósmicos. Pero aún había más, pues en 1.963 se descubrió que los positrones figuraban también entre las radiaciones primarias.
Abandonado a sus propios medios, el positrón es tan estable como el electrón (¿y por qué no habría de serlo si el idéntico al electrón, excepto en su carga eléctrica?). Además, su existencia puede ser indefinida. Ahora bien, en realidad no queda abandonado nunca a sus propios medios, ya que se mueve en un universo repleto de electrones. Apenas inicia su veloz carrera (cuya duración ronda la millonésima de segundo), se encuentra ya con uno.

Así, durante un momento relampagueante quedaron asociados el electrón y el positrón; ambas partículas girarán en torno a un centro de fuerza común. En 1.945, el físico americano Arthur Edwed Ruark sugirió que se diera el nombre de positronio a este sistema de dos partículas, y en 1.951, el físico americano de origen austriaco Martin Deutsch consiguió detectarlo guiándose por los rayos gamma característicos del conjunto.
Pero no nos confundamos, aunque se forme un sistema positronio, su existencia durará, como máximo, una diezmillonésima de segundo. El encuentro del electrón-positrón provoca un aniquilamiento mutuo; sólo queda energía en forma de radiación gamma. Ocurre pues, tal como había sugerido Einstein: la materia puede convertirse en energía y viceversa. Por cierto, que Anderson consiguió detectar muy pronto el fenómeno inverso: desaparición súbita de rayos gamma para dar origen a una pareja electrón-positrón. Este fenómeno se llama producción en pareja. Anderson compartió con Hess el premio Nobel de Física de 1.936.

Poco después, los Joliot-Curie detectaron el positrón por otros medios, y al hacerlo así realizaron, de paso, un importante descubrimiento. Al bombardear los átomos de aluminio con partículas alfa, descubrieron que con tal sistema no sólo se obtenían protones, sino también positrones. Cuando suspendieron el bombardeo, el aluminio siguió emitiendo positrones, emisión que sólo con el tiempo se debilitó. Aparentemente habían creado, sin proponérselo, una nueva sustancia radiactiva. He aquí la interpretación de lo ocurrido según los Joliot-Curie: cuando un núcleo de aluminio absorbe una partícula alfa, la adición de los dos protones transforma el aluminio (número atómico 13) en fósforo (número atómico 15). Puesto que las partículas alfa contienen cuatro nucleones en total, el número masivo se eleva 4 unidades, es decir, del aluminio 27 al fósforo 31. Ahora bien, si al reaccionar se expulsa un protón de ese núcleo, la reducción en una unidad de sus números atómicos y masivos hará surgir otro elemento, o sea, el silicio 30.
Puesto que la partícula alfa es el núcleo del helio, y un protón es el núcleo del hidrógeno, podemos escribir la siguiente ecuación de esta reacción nuclear:
aluminio 27 + helio 4 = silicio 30 + hidrógeno 1
Nótese que los números másicos se equilibran:
27 + 4 = 30 + 1
Adentrarse en el universo de las partículas que componen los elementos de la tabla periódica, y en definitiva, la materia conocida, es verdaderamente fantástico.
Tan pronto como los Joliot-Curie crearon el primer isótopo radiactivo artificial, los físicos se lanzaron en tropel a producir tribus enteras de ellas. En realidad, las variedades radiactivas de cada elemento en la tabla periódica son producto de laboratorio. En la moderna tabla periódica, cada elemento es una familia con miembros estables e inestables, algunos procedentes de la naturaleza, otros sólo del laboratorio. Por ejemplo, el hidrógeno presenta tres variedades: en primer lugar, el corriente, que tienen un solo protón. En 1.932, el químico Harold Urey logró aislar el segundo. Lo consiguió sometiendo a lenta evaporación una gran cantidad de agua, de acuerdo con la teoría de que los residuos representarían una concentración de la forma más pesada del hidrógeno que se conocía, y, en efecto, cuando se examinaron al espectroscopio las últimas gotas de agua no evaporadas, se descubrió en el espectro una leve línea cuya posición matemática revelaba la presencia de hidrógeno pesado.
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El núcleo de hidrógeno pesado está constituido por un protón y un neutrón. Como tiene un número másico de 2, el isótopo es hidrógeno. Urey llamó a este átomo deuterio (de la voz griega deutoros, “segundo”), y el núcleo deuterón. Una molécula de agua que contenga deuterio se denomina agua pesada, que tiene puntos de ebullición y congelación superiores al agua ordinaria, ya que la masa del deuterio es dos veces mayor que la del hidrógeno corriente. Mientras que ésta hierve a 100º C y se congela a 0º C, el agua pesada hierve a 101’42º C y se congela a 3’79º C. El punto de ebullición del deuterio es de -23’7º K, frente a los 20’4º K del hidrógeno corriente. El deuterio se presenta en la naturaleza en la proporción de una parte por cada 6.000 partes de hidrógeno corriente. En 1.934 se otorgó a Urey el premio Nobel de Química por su descubrimiento del deuterio.

El deuterio resultó ser una partícula muy valiosa para bombardear los núcleos. En 1.934, el físico australiano Marcus Lawrence Edwin Oliphant y el austriaco P. Harteck atacaron el deuterio con deuterones y produjeron una tercera forma de hidrógeno, constituido por un protón y dos neutrones. La reacción se planteó así:
hidrógeno 2 + hidrógeno 2 = hidrógeno 3 + hidrógeno 1
Este nuevo hidrógeno superpesado se denominó tritio (del griego tritos, “tercero”); su ebullición a 25º K y su fusión a 20’5º K.
Como es mi costumbre, me desvío del tema y sin poderlo evitar, mis ideas (que parecen tener vida propia), cogen los caminos más diversos. Basta con un fugaz recuerdo; lo sigo y me lleva a destinos distintos de los que me propuse al comenzar. Así, en este caso, me pasé a la química, que también me gusta mucho y está directamente relacionada con la física; de hecho son hermanas: la madre, las matemáticas, la única que finalmente lo podrá explicar todo.
emilio silvera
Feb
12
Las interacciones fundamentales
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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Como pueden haber deducido por el título, me estoy refiriendo a cualquiera de los cuatro tipos diferentes de interacciones que pueden ocurrir entre los cuerpos. Estas interacciones pueden tener lugar incluso cuando los cuerpos no están en contacto físico y juntas pueden explicar todas las fuerzas que se observan en el universo.
La interacción más potente de todas es la que hace posible que los núcleos atómicos existan al mantener confinados a los quarks dentro de los nucleones (protones y neutrones)
Viene de lejos el deseo de muchos físicos que han tratado de unificar en una teoría o modelo a las cuatro fuerzas, que pudieran expresarse mediante un conjunto de ecuaciones. Einstein se pasó los últimos años de su vida intentándolo, pero igual que otros antes y después de él, aún no se ha conseguido dicha teoría unificadora de los cuatro interacciones fundamentales del universo. Se han hecho progresos en la unificación de interacciones electromagnéticas y débiles.
Figuras
Estos diagramas son una concepción artística de los procesos físicos. No son exactos y no están hechos a escala. Las áreas sombreadas con verde representan la nube de gluones o bien el campo del gluón, las líneas rojas son las trayectorias de los quarks.
En el texto del recuadro dice: Un neutrón decae en un protón, un electrón y un antineutrino, a través de un bosón virtual (mediador). Este es el decaimiento beta del neutrón.
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En el texto del recuadro dice: Una colisión electrón – positrón (antielectrón) a alta energía puede aniquilarlos para producir mesones B0 y Bbarra0 a través de un bosón Z virtual o de un fotón virtual.
El texto del recuadro dice: Dos protones que colisionan a alta energía pueden producir varios hadrones más partículas de masa muy grande tales como los bosones Z. Este tipo de suceso es raro pero puede darnos claves cruciales sobre cómo es la estructura de la materia.
Aunque no pueda dar esa sensación, todo está relacionado con las interacciones fundamentales de la materia en el entorno del espacio-tiempo en el que se mueven y conforman objetos de las más variadas estructuras que en el Universo podemos contemplar, desde una hormiga a una estrella, un mundo o una galaxia. Las fuerzas fundamentales de la Naturaleza siempre están presentes y de alguna manera, afecta a todo y a todos.

Cuando hablamos de la relatividad general, todos pensamos en la fuerza gravitatoria que es unas 1040veces más débil que la fuerza electromagnética. Es la más débil de todas las fuerzas y sólo actúa entre los cuerpos que tienen masa. Es siempre atractiva y pierde intensidad a medida que las distancias entre los cuerpos se agrandan. Como ya se ha dicho, su cuanto de gravitación, el gravitón, es también un concepto útil en algunos contextos. En la escala atómica, esta fuerza es despreciablemente débil, pero a escala cosmológica, donde las masas son enormes, es inmensamente importante para mantener a los componentes del universo juntos. De hecho, sin esta fuerza no existiría el Sistema Solar ni las galaxias, y seguramente, nosotros tampoco estaríamos aquí. Es la fuerza que tira de nuestros pies y los mantiene firmemente asentados a la superficie del planeta. Aunque la teoría clásica de la gravedad fue la que nos dejó Isaac Newton, la teoría macroscópica bien definida y sin fisuras de la gravitación universal es la relatividad general deEinstein, mucho más completa y profunda.

¿Lo grande y lo pequeño en la misma Teoría?
Nadie ha podido lograr, hasta el momento, formular una teoría coherente de la Gravedad Cuántica que unifique las dos teorías. Claro que, la cosa no será nada fácil, ya que, mientras que aquella nos habla del macrocosmos, ésta otra nos lleva al microcosmos, son dos fuerzas antagónicas que nos empeñamos en casar.


Seguimos empeñados en buscar esa teoría que una lo muy grande con lo muy pequeño y la Gravedad, hasta el momento no da el sí
Por el momento, no hay una teoría cuántica de la interacción gravitatoria satisfactoria. Es posible que la teoría de supercuerdas pueda dar una teoría cuántica de la gravitación consistente, además de unificar la gravedad con los demás interacciones fundamentales sin que surjan los dichosos e indeseados infinitos.

Las partículas colisionan ente sí y se producen cambios y transiciones de fase
Algunos han puesto en duda la realidad del Modelo Estándar que, como se ha dicho aquí en otros trabajos, está construído con el contenido de una veintena de parámetros aleatorios (entre ellos el Bos´çon de Higgs) que no son nada satisfactorios para dar una conformidad a todo su entramado que, aunque hasta el momento ha sido una eficaz herramienta de la física, también es posible que sea la única herramienta que hemos sabido construir pero que no es ¡la herramient!
Es posible que sola sea cuestión de tiempo y de más investigación y experimento. En el sentido de la insatisfacción reinante entre algunos sectores, se encuentran los físicos del experimento de alta energía BaBar, en el SLAC, un acelerador lineal situado en Stanford (California). Según ellos, la desintegración de un tipo de partículas llamado «B to D-star-tau-nu» es mucho más frecuente de lo predicho por el modelo estándar. Puede que no sea importante y puede que, hasta la existencia del Bosón de Higgs esté en peligro a pesar de que en el LHC digan que se ha encontrado.


Esquema del decaimiento Beta y una sencilla explicación de la interacción débil
La fuerza débil recibe su nombre porque a la escala de sus interacciones es la más débil dentro del modelo estándar. Pero ojo, esto no incluye la gravedad, puesto que la gravedad no pertenece al modelo estándar por el momento. La interacción débil ocurre a una escala de metros, es decir, la centésima parte del diámetro de un protón y en una escala de tiempos muy variada, desde segundos hasta unos 5 minutos. Para hacernos una idea, esta diferencia de órdenes de magnitud es la misma que hay entre 1 segundo y 30 millones de años.
La interacción débil, que es unas 1010 veces menor que la interacción electromagnética, ocurre entre leptones y en la desintegración de los hadrones. Es responsable de la desintegración beta de las partículas y núcleos. En el modelo actual, la interacción débil se entiende como una fuerza mediada por el intercambio de partículas virtuales, llamadas bosones vectoriales intermediarios, que para esta fuerza son las partículas W+, W– y Z0. Las interacciones débiles son descritas por la teoría electrodébil, que las unifica con las interacciones electromagnéticas.

Propiedades de los Bosones mediadores intermediarios de la fuerza débil
La teoría electrodébil es una teoría gauge de éxito que fue propuesta en 1.967 por Steven Weinberg y Abdus Salam, conocida como modelo WS. También Sheldon Glashow, propuso otra similar.
La interacción electromagnética es la responsable de las fuerzas que controlan la estructura atómica, reacciones químicas y todos los fenómenos electromagnéticos. Puede explicar las fuerzas entre las partículas cargadas, pero al contrario que las interacciones gravitacionales, pueden ser tanto atractivas como repulsivas. Algunas partículas neutras se desintegran por interacciones electromagnéticas. La interacción se puede interpretar tanto como un modelo clásico de fuerzas (ley de Coulomb) como por el intercambio de unos fotones virtuales. Igual que en las interacciones gravitatorias, el hecho de que las interacciones electromagnéticas sean de largo alcance significa que tiene una teoría clásica bien definida dadas por las ecuaciones de Maxwell. La teoría cuántica de las interacciones electromagnéticas se describe con la electrodinámica cuántica, que es una forma sencilla de teoría gauge.

El electromagnetismo está presente por todo el Universo
La interacción fuerte es unas 102 veces mayor que la interacción electromagnética y, como ya se dijo antes, aparece sólo entre los hadrones y es la responsable de las fuerzas entre nucleones que confiere a los núcleos de los átomos su gran estabilidad. Actúa a muy corta distancia dentro del núcleo (10-15 metros) y se puede interpretar como una interacción mediada por el intercambio de mesones virtuales llamados Gluones. Está descrita por una teoría gauge llamada Cromodinámica cuántica.
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La interacción fuerte, también conocida como interacción nuclear fuerte, es la interacción que permite unirse a los quarks para formar hadrones. A pesar de su fuerte intensidad, su efecto sólo se aprecia a distancias muy cortas del orden del radio atómico. Según el Modelo estándar, la partícula mediadora de esta fuerza es el Gluón. La teoría que describe a esta interacción es la cromodinámica cuántica (QCD) y fue propuesta por David Politzer, Frank Wilczek y David Gross en la década de 1980 y por lo que recibieron el Nobel 30 años más tarde cuando el experimento conformó su teoría.
La interacción fuerte, como se ha explicado muchas veces, es la más fuerte de todas las fuerzas fundamentales de la Naturaleza, es la responsable de mantener unidos los protones y neutrones en el núcleo del átomo. Como los protones y neutrones están compuestos de Quarks, éstos dentro de dichos bariones, están sometidos o confinados en aquel recinto, y, no se pueden separar por impedirlo los gluones que ejercen la fuerza fuerte, es decir, esta fuerza, al contrario que las demás, cuando más se alejan los quarks los unos de los otros más fuerte es. Aumenta con la distancia.

En la incipiente teoría del campo electromagnético sugerida por Faraday, desaparecía la distinción esencial entre fuerza y materia, introduciendo la hipótesis de que las fuerzas constituyen la única sustancia física.
Las características de las fuerzas eran:
-
Cada punto de fuerza actúa directamente sólo sobre los puntos vecinos.
-
La propagación de cualquier cambio de la intensidad de la fuerza requiere un tiempo finito.
-
Todas las fuerzas son básicamente de la misma clase; no hay en el fondo fuerzas eléctricas, magnéticas ni gravitatorias, sino sólo variaciones (probablemente geométricas) de un sólo tipo de fuerza subyacente.

Lo importante al considerar la influencia de la metafísica de Faraday en sus investigaciones, es su suposición de que la teoría de campos ofrece una explicación última a todos los fenómenos. Los cuerpos sólidos, los campos eléctricos y la masa de los objetos son, de alguna forma, sólo apariencias. La realidad subyacente es el campo, y el problema de Faraday era encontrar un lazo de unión entre las apariencias y la supuesta realidad subyacente
Estaría bueno que al final del camino se descubriera que todas son una sola fuerza
El concepto de campo de Faraday ha dado mucho juego en Física, es un concepto ideal para explicar cierttos fenómenos que se han podido observar en las investigaciones de las fuerzas fundamentales y otros. El campo no se ve, sin embargo, está ahí, rodea los cuerpos como, por ejemplo, un electrón o el planeta Tierra que emite su campo electromagnético a su alrededor y que tan útil nos resulta para evitar problemas.

Me he referido a una teoría gauge que son teorías cuánticas de campo creadas para explicar las interacciones fundamentales. Una teoría gauge requiere un grupo de simetría para los campos y las potenciales (el grupo gauge). En el caso de la electrodinámica, el grupo es abeliano, mientras que las teorías gauge para las interacciones fuertes y débiles utilizan grupos no abelianos. Las teorías gauge no abelianas son conocidas como teorías de Yang–Mills. Esta diferencia explica por qué la electrodinámica cuántica es una teoría mucho más simple que la cromodinámica cuántica, que describe las interacciones fuertes, y la teoría electrodébil que unifica la fuerza débil con la electromagnética. En el caso de la gravedad cuántica, el grupo gauge es mucho más complicado que los anteriores necesarios para la fuerza fuerte y electrodébil.
En las teorías gauge, las interacciones entre partículas se pueden explicar por el intercambio de partículas (bosones vectoriales intermediarios o bosones gante), como los gluones, fotones y los W y Z.

El físico Enrico Fermi, refiriéndose al gran número de partículas existentes, dijo: “Si tuviera que saber el nombre de todas las partículas, me habría hecho botánico.” Por todo lo antes expuesto, es preciso conocer los grupos o familias más importantes de partículas, lógicamente “el espacio tiempo” nos limita y, me remitiré a las más comunes, importantes y conocidas como:

– Protón, que es una partícula elemental estable que tiene una carga positiva igual en magnitud a la del electrón y posee una masa de 1’672614×10-27 Kg, que es 1836,12 veces la del electrón. El protón aparece en los núcleos atómicos, por eso es un nucleón que está formado por partículas más simples, los Quarks. Es decir, un protón está formado por dos quarks up y un quark down.

– Neutrón, que es un hadrón como el protón pero con carga neutra y también permanece en el núcleo, pero que se desintegra en un protón, un electrón y un antineutrino con una vida media de 12 minutos fuera del núcleo. Su masa es ligeramente mayor que la del protón (símbolo mn), siendo de 1’6749286(10)×10-27 kg. Los neutrones aparecen en todos los núcleos atómicos excepto en el del hidrógeno que está formado por un solo protón. Su existencia fue descubierta y anunciada por primera vez en 1.932 por James Chadwick (1891-1974. El protón está formado por tres quarks, dos quarks down y un quark up. Fijáos en la diferencia entre las dos partículas: la aparentemente minúscula diferencia hace que las dos partículas “hermanas” se comporten de formas muy distintas: la carga del protón es +2/3 +2/3 -1/3 = +1. Pero como el neutrón tiene up/down/down su carga es +2/3 -1/3 -1/3 = 0. ¡No tiene carga! No porque no haya nada con carga en él, sino porque las cargas que hay en su interior se anulan.

Andamos a la caza de los neutrinos
Los neutrinos, se cree que no tienen masa o, muy poca, y, su localización es difícil. Se han imaginado grandes recipientes llenos de agua pesada que, enterrados a mucha profundidad en las entrañas de la Tierra, en Minas abandonadas, captan los neutrinos provenientes del Sol y otros objetos celestes, explosiones supernovas, etc.
– Neutrino, que es un leptón que existe en tres formas exactas pero (se cree que) con distintas masas. Tenemos el ve (neutrino electrónico) que acompaña al electrón, vμ (neutrino muónico) que acompaña al muón, y vt (neutrino tau) que acompaña a la partícula tau, la más pesada de las tres. Cada forma de neutrino tiene su propia antipartícula.
El neutrino fue postulado en 1.931 para explicar la “energía perdida” en la desintegración beta. Fue identificado de forma tentativa en 1.953 y definitivamente en 1.956. Los neutrinos no tienen carga y se piensa que tienen masa en reposo nula y viajan a la velocidad de la luz, como el fotón. Hay teorías de gran unificación que predicen neutrinos con masa no nula, pero no hay evidencia concluyente.
Se ha conseguido fotografíar a un electrón. Poder filmar y fotografiar un electrón no es fácil por dos razones: primero, gira alrededor del núcleo atómico cada 0,000000000000000140 segundos , y, segundo, porque para fotografiar un electrón es necesario bombardearlo con partículas de luz (y cualquier que haya intentado sacarle una foto a un electrón sabe que hay que hacerlo sin flash).
– Electrón, que es una partícula elemental clasificada como leptón, con una carga de 9’109 3897 (54)×10-31Kg y una carga negativa de 1´602 177 33 (49) x 10-19 culombios. Los electrones están presentes en todos los átomos en agrupamientos llamados capas alrededor están presentes en todos los átomos en agrupamientos llamados capas alrededor del núcleo; cuando son arrancados del átomo se llaman electrones libres. Su antipartícula es el positrón, predicha por Paul Dirac.
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El núcleo del átomo constituye el 99,9% de la masa
En los átomos existen el mismo número de protones que el de electrones, y, las cargas positivas de los protones son iguales que las negativas de los electrones, y, de esa manera, se consigue la estabilidad del átomo al equilibrarse las dos fuerzas contrapuestas. El electrón fue descubierto en 1.897 por el físico británico Joseph John Thomson (1.856 – 1940). El problema de la estructura (si la hay) del electrón no está resuelto. Si el electrón se considera como una carga puntual, su autoenergía es infinita y surgen dificultades en la ecuación conocida como de Lorentz–Dirac.
Es posible dar al electrón un tamaño no nulo con un radio ro, llamado radio clásico del electrón, dado por e2/(mc2) = 2’82×10-13cm, donde e y m son la carga y la masa, respectivamente, del electrón y c es la velocidad de la luz. Este modelo también tiene problemas, como la necesidad de postular las tensiones de Poincaré.
Muchas son las partículas de las que aquí podríamos hablar, sin embargo, me he limitado a las que componen la materia, es decir Quarks y Leptones que conforman Protones y Neutrones, los nucleaones del átomo que son rodeados por los electrones. El Modelo Estándar es la herramienta con la ue los físicos trabajan (de momento) hasta que surjan nuevas y más avanzadas teorías que permitan un modelo más eficaz y realista. De Wikipedia he cogido el cuadro comparativo de las fuerzas.
Tabla comparativa
| Interacción7 | Teoría descriptiva | Mediadores | Fuerza relativa | Comportamiento con la distancia (r) | Alcance (m) |
|---|---|---|---|---|---|
| Fuerte | Cromodinámica cuántica (QCD) | gluones | 1038 | ![]() |
10-15 |
| Electromagnética | Electrodinámica cuántica (QED) | fotones | 1036 | ![]() |
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| Débil | Teoría electrodébil | bosones W y Z | 1025 | ![]() |
10-18 |
| Gravitatoria | Gravedad cuántica | gravitones(hipotéticos) | 1 | ![]() |
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La teoría cuántica de campos es el marco general dentro del cual se inscriben la cromodinámica cuántica, la teoría electrodébil y la electrodinámica cuántica. Por otra parte la “gravedad cuántica” actualmente no consiste en un marco general único sino un conjunto de propuestas que tratan de unificar la teoría cuántica de campos y la relatividad general.

Van surgiendo por ahí nuevas conjeturas como, por ejemplo, las de Maldacena. En 1997 el joven físico argentino Juan Maldacena sugirió utilizar esta solución de gravedad para describir la teoría gauge que vive en las D-Branas.
“Las consecuencias de esta conjetura son muy importantes, pues existe la posibilidad de que el resto de interacciones (electromagnéticas y nucleares) sean tan sólo una ilusión, el reflejo sobre el cristal de un escaparate del contenido de la tienda. Así, podría ser que el electromagnetismo tan sólo sea la imagen proyectada de la interacción de algunas cuerdas en un supuesto interior del espacio-tiempo. De la misma manera, la necesidad de compactificar las dimensiones adicionales desaparece en cierto modo si consideramos que, quizás, nuestro mundo sea solamente la frontera; siendo el interior del espacio-tiempo inaccesible.”
Que gran sorpresa sería si al final del camino se descubriera que en realidad solo existe una sola fuerza: La Gravedad, de la que se derivan las otras tres que hemos podido conocer en sus ámbitos particulares y que, ¿por qué no? podrían surgir a partir de aquella primera y única fuerza existente en los principios o comienzos del Universo: ¡La Gravedad! Que no acabamos de comprender.
emilio silvera
Feb
11
El Universo es dinámico y, ¡misterioso!
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física ~
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¡La Física! ¿No lo es todo?

Para muchos Físicos que he llegado a conocer, la Física, es lo más importante que existe en relación a las actividades que nuestra especie puede desarrollar, todo lo demás, para ellos, son un simple entretenimiento. Sin embargo, aunque importante para conocer los secretos de la Naturaleza, también lo son el resto de disciplinas del saber humano que, pasados algunos cientos de miles de años ha podido desvelar secretos de la Naturaleza y del Universo que… ¡Parecen cosa de magia!
Pensar en la posibilidad de la existencia de múltiples universos ha pasado por la mente de muchos científicos que, de una u otra manera han tratado de “dibujar” cómo serían algunos de esos universos que, como si de cúmulos de galaxias se trataran, pululan por un inimaginable Espacio Infinito en el que, nuestro propio universo sólo es un grano de arena en la playa de los multiversos.

Pensar que algo puede surgir de la nada… ¡Es un sin sentido!
En no pocas ocasiones uno se ha parado a pensar en cómo pudo surgir el Universo a partir de la “nada”. Si surgió es porque había. Y, desde luego, todo está directamente relacionado con eso que se conoce por fluctuaciones, esas desviaciones aleatorias en el valor de las cosas sobre su valor medio. No hay que perder de vista los sistemas descritos por la mecánica cuántica, en ellos están bien definidas esas fluctuaciones que, en esa infinitesimal región se llaman “fluctuaciones cuánticas” y, tienen mucho que ver con el Principio de Incertidumbre de Heisenberg.
En Cualquier sistema por encima del cero absoluto se pueden presentar dichas fluctuaciones. Es neceario que tengamos en cuenta dichas fluctuaciones para poder obtener una teoría cuantitativa de de las “transiciones de fase” en tres dimensiones. Incluso se puede llegar a pensar que las “fluctuaciones cuánticas” pudieron ser las responsables de la formación de las estructuras en el universo primitivo que pudo surgir de una “Fluctuación del Vacío” que rasgando el espacio tiempo en otro lugar, produjo la opción de crear nuestro universo, o, incluso, múltiples universos conectados al principio y separados más tarde para hacerse unidades independientes de universos.

Lo que vemos arriba marcado dentro de un círculo es lo que se conoce como el Gran Vacío de Boötes, uno de los mayores “vacíos” conocidos de nuestro Universo. El Tiene unos 250 millones de años luz de diámetro (casi el 0.27% del diámetro del universo visible), o unos 236,000 Mpc3 en el volumen. Se considera un supervación y sólo tiene dentro de él a unas sesenta galaxias. Fue descubierto por Robert Kirshner (1981), como parte de un estudio de corrimientos al rojo galácticos. El centro del Vacío Boötes esta a aproximadamente 700 millones de años luz de la Tierra.
En astronomía, el vacío está referido a regiones del espacio con menor contenido de Galaxias que el promedio o ninguna galaxia. También le solemos llamar vacío cósmico. Han sido detectados vacíos con menos de una décima de la densidad promedio del Universo en escalas de hasta 200 millones de años-luz en exploraciones a gran escala.

Sabemos que la “Nada” no existe y que, a partir de las fluctuaciones de “vacío” nace la materia. Arriba el resultado de la imagen de las llamadas fluctuaciones del vacío, son oscilaciones aleatorias, e impredecibles
¡Las fluctuaciones de vacío! que, al igual que las ondas “reales” de energía positiva, están sujetas a las leyes de la dualidad onda/partícula; es decir, tienen tanto aspectos de onda como aspectos de partícula. Las ondas fluctúan de forma aleatoria e impredecible, con energía positiva momentáneamente aquí, energía negativa momentáneamente allí, y energía cero en promedio. El aspecto de partícula está incorporado en el concepto de partículas virtuales, es decir, partículas que pueden nacer en pares (dos partículas a un tiempo), viviendo momentáneamente de la energía fluctuacional tomada prestada de regiones “vecinas del espacio”, y que luego se aniquilan y desaparecen, devolviendo la energía a esas regiones vecinas. Si hablamos de fluctuaciones electromagnéticas del vacío las partículas virtuales son fotones virtuales; en el caso de fluctuaciones de la Gravedad en el vacío, son gravitones virtuales.

Ni con los ojos abiertos como platos hemos podido “ver” lo que “hay” en esas “regiones vecinas” a nuestro mundo y que llamamos vacío en el que se producen fluctiuaciones que hace surgir “cosas” que, de inmediato, desaparecen. Insistimos en querer verlas para saber y no dejamos de preguntarnos… ¿Qué es lo que hay allí? ¿Vivirá en esa región la tan buscada partícula de Higgs, la materia oscura o las cuerdas? ¿Qué es lo que allí puede haber? En realidad sabemos que las fluctuaciones de vacío son, para las ondas electromagnéticas y gravitatorias, lo que “los movimientos de degeneración claustrofóbicos” son para los electrones.
Si confinamos un electrón a una pequeña región del espacio, entonces, por mucho que un trate de frenarlo y detenerlo, el electrón está obligado por las leyes de la mecánica cuántica a continuar moviéndose aleatoriamente, de forma impredecible. Este movimiento de degeneración claustrofóbico que produce la presión mediante la que una estrella enana blanca se mantiene contra su propia compresión gravitatoria o, en el mismo caso, la degeneración de los neutrones, mantiene estable a la estrella de neutrones que, obligada por la fuerza que se genera de la degeneración de los neutrones, es posible frenar la enorme fuerza de gravedad que está comprimiendo a la estrella.

Aunque nos parezca mentira, las fuerzas fundamentales de la Naturaleza están con nosotros y participan en todo nuestro organismo en función de los procesos que en los mismos se producen.
De la misma forma, si tratamos de eliminar todas las oscilaciones electromagnéticas o gravitatorias de alguna región del espacio, nunca tendremos éxito. Las leyes de la mecánica cuántica insisten en que siempre quedarán algunas oscilaciones aleatorias impredecibles, es decir, algunas ondas electromagnéticas y gravitatorias aleatorias e impredecibles. Estas fluctuaciones del vacío no pueden ser frenadas eliminando su energía (aunque algunos estiman que, en promedio, no contienen energía en absoluto).
Claro que, aún nadie ha podido medir de ninguna manera la cantidad real de energía que se escapa de ese supuesto “vacío”, como tampoco se ha medido la cantidad de fuerza gravitatoria que puede salir de ese mismo espacio “vacío”. Si la energía es masa y si la masa produce gravedad, entonces ¿Qué es lo que hay en ese mal llamado “espacio vacío”?

Podemos imaginar que el vacío es un depósito de energía: las partículas virtuales surgen del vacío, tomando prestada temporalmente parte de su energía. En física, lo normal es sorprenderse y leer cosas como esta:
“Así, como entramos en una nueva era para comprender el tiempo, también hemos entrado a una nueva era de comprender el espacio. Se ha descubierto que lo que llamamos espacio vacío, el vacío, en realidad está repleto de inmensa energía potencial. La conclusión ordinaria de considerar el espacio como la nada, el lugar donde se sitúa la materia, evidentemente se ha convertido en nuestro espacio. Pero el vacío tiene más energía que la materia que está en ese vacío y de hecho, la materia y el vacío son una misma cosa, hay una continuidad. Se ha descubierto que hay más energía en un centímetro cúbico de vacío que en todo el Universo manifiesto.”
Lo cierto es que estamos en un momento crucial de la Física, las matemáticas y la cosmología, y debemos, para poder continuar avanzando, tomar conceptos nuevos que, a partir de los que ahora manejamos, nos permitan traspasar los muros que nos están cerrando el paso para llegar a las supercuerdas, a la posible “materia oscura” o a una “teoría cuántica de la gravedad” que, también está implícita en la teoría M.

Alguien me dijo una vez que las disciplinas de la ciencia eran como las ramas de un gran árbol, una rama se llamaba Física, otra Química… Astronomía, Astrofísica, Neurocirugía… ¡Pero el gran árbol se podía sostener gracias a sus raíces: Las matemáticas, que nutrían todas las ramas que las recibían como recibe una planta el agua que la mantiene viva.
Claro que todo lo conseguido hasta el momento estuvo bien pero… Habrá que buscar cosas nuevas que nos lleven más allá. Llevamos más de cien años utilizando las mismas herramientas (el cuanto de Planck y la relatividad de Einstein), sería la hora de que alguien iluminado tenga esa idea que nos haga dar ese gran paso hacia la física del futuro.

Las nuevas tecnologías construirán un futuro diferente al presente.
Estamos anclados, necesitamos nuevas y audaces ideas que puedan romper las cadenas “virtuales” que atan nuestras mentes a ideas del pasado que, como la relatividad y la mecánica cuántica llevan cien años predominando sobre la física. ¿No es tiempo ya de andar otros caminos que nos lleven más lejos, que nos enseñen otros horizontes? ¿Dónde están las ideas? ¿Dónde nuestra imaginación?
Como nos dicen en este anuncio del Kybalion, nada es estático en el Universo y, todo está en continuo movimiento o vibración. Habreis oído hablar de la energía de punto cero que permanerce en una sustancia en el cero absoluto (cero K). Está de acuerdo con la teoría cuántica, según la cual, una partícula oscilando con un movimiento armónico simple no tiene estado estacionario de energía cinética nula. Es más, el Principio de Incertidumbre no permite que esta partícula esté en reposo en el punto central exacto de sus oscilaciones. Del vacío surgen sin cesar partículas virtuales que desaparecen en fracciones de segundo, y, ya conocéis, por ejemplo, el Efecto Casimir en el que dos placas pueden producir energía negativa surgidas del vacío.

Efecto Casimir
Me llama poderosamente la atención lo que conocemos como las fluctuaciones de vacío; esas oscilaciones aleatorias, impredecibles e ineliminables de un campo (electromagnético o gravitatorio), que son debidas a un tira y afloja en el que pequeñas regiones del espacio toman prestada momentáneamente energía de regiones adyacentes y luego la devuelven.
Ordinariamente, definimos el vacío como el espacio en el que hay una baja presión de un gas, es decir, relativamente pocos átomos o moléculas. En ese sentido, un vacío perfecto no contendría ningún átomo o molécula, pero no se puede obtener, ya que todos los materiales que rodean ese espacio tienen una presión de vapor infinita. En un bajo vacío, la presión se reduce hasta 10-2 pascales, mientras que un alto vacío tiene una presión de 10-2 – 10-7 pascales. Por debajo de 10-7 pascales se conoce como un vacío ultraalto. Tenemos que llegar a la conclusión de que el “vacio” y la “nada” no existen realmente. ¡Siempre hay!

“La raíz etimológica de «nada»: res nata, es contradictoria del significado actual, pues significa cosa nacida. Quizás este -para muchos- insospechado y contundente hecho justifique las tal vez permanentes e irreconciliables concepciones antagónicas, y la reificación no incurra ya en falacia.
En contraste, en la filosofía griega la idea de la nada surgió con los problemas de la negación del ser, de la conservación del ser y de la imposibilidad de afirmar la nada. En particular, Parménides creyó que del «no ser» (la nada) no se puede hablar. Epicuro y Lucrecio aseveraron que la materia no se puede crear de la nada, ni destruir a nada”. Hasta los antiguos sospechaban esa verdad.

Fuí a una charla de Álvaro Rújula del CERN y, entre otras cosas decía:
“Saquemos los muebles de la habitación, apaguemos las luces y vayámonos. Sellemos el recinto, enfriemos las paredes al cero absoluto y extraigamos hasta la última molécula de aire, de modo que dentro no quede nada. ¿Nada? No, estrictamente hablando lo que hemos preparado es un volumen lleno de vacío. Y digo lleno con propiedad. Quizás el segundo más sorprendente descubrimiento de la física es que el vacío, aparentemente, no es la nada, sino una substancia. Aunque no como las otras…”
El hombre lleva toda la razón y es cierto que en física, la “nada” no existe y es simplemente una abstracción, un concepto, una manera de hablar para entendernos en ciertos aspectos de la conversación. Como antes he dicho por ahí arriba, existe ese algo que surge del “espacio vacío” y que conocemos como partículas virtuales, las que constantemente se crean y se destruyen y aunque no son observables de manera directa, los efectos que dichas partículas generan si que lo son. En ese sentido la física curiosamente se alinea con la etimología de la palabra nada. Todo esto, ese fenómeno que no hemos llegado a comprender nos lleva a sospechar que, ahí reside un a “identidad secreta” que nos pone delante de “la nada y el nacer”, es decir, nos pone delante del plano que nos dice que… !la nada puede ser el nacimiento! Lo que hace posible el propio proceso de nacer, o, dicho de otra manera, la “nada” podría ser la perenne potencia de ser.
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Gráfico del Principio de Indeterminación de Heisenberg.
Así, podemos llegar a la conclusión de que debido a la extraña mecánica cuántica, “la nada” se puede transformar en “algo” de manera constante. El Principio de Incertidumbre de Heisenberg señala que un sistema nunca puede tener exactamente cero energía y como la energía es masa -la relatividad especial nos demostró que son dos caras de una misma moneda-, podríamos llegar a entender el por qué, pares de partículas se pueden formar espontáneamente siempre y cuando se amiquilen rápidamente para restablecer el equilibrio.
En mecánica cuántica, la Incertidumbre nos dice que hay una compensación entre energía y tiempo: Cuanta menor energía tiene un sistema, más tiempo podrá mantenerse. Lo mismo les pasa a las estrellas supermasivas que duran mucho menos que estrellas más pequeñas que consumen menos materia de fusión nuclear. Si pensamos en todo eso, incluso podríamos llegar a la conclusión final de que, el Universo, que tiene 13.700 millones de años, ha tenido el tiempo necesario para poder formar, a partir del “vacio cuántico” estrellas y galaxias llenas de mundos y de formas de vida complejas, gracias a que, su energía en conjunto, debe ser -teniendo en cuenta su extensión- demasiado baja, o, lo necesarimente baja para que eso sea posible.

Claro que, a pesar de todo lo que más arriba he dicho, debemos llegar a la conclusión de que “no sabemos”, y, el hecho cierto de que, hayamos sido capaces de desvelar “algunos” secretos de la Naturaleza, no debe ser suficiente para que se nos suban esos “pequeños” triunfos a la cabeza. Newtonnos descubrió que la luz del Sol o luz blanca, era el producto de la mezcla de todos los componentes coloreados, hizo pasar un rayo de luz por un prisma y, la habitación donde hacía el experimento, sus paredes, se llenaron de luciérnagas luminosas de muchos colores, el arco iris estaba allí, del rojo al violeta, descompuestos en mariposas luminosas.
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Planck nos habló del cuanto de energía, h. Einstein nos dijo que la energía y la masa eran la misma cosa y que la luz marcaba el límite al que podemos enviar la información en nuestro universo. Otros descubrieron de qué estaba formada la materia y cómo se transmitían las fuerzas fundamentales del nuestro Universo. Pudimos descubrir la existencia de unas constantes universales que hacían posible un Universo como el que nos acoge. Muchos otros secretos fueron desvelados y “arrancados” de la “gruta de los tesoros” que la Naturaleza esconde.

Todo eso es cierto, y, nuestro cerebro, una obra de la Naturaleza que lo hizo surgir a partir de la materia “inerte”, que ha podido evolucionar para desvelar todos esos secretos y, sin embargo, no debemos confundir -para nuestro propio bien-, que unos pocos conocimientos son los conocimientos. Como decía el sabío:
“cuanto más profundizo en el saber de las cosas, más consciente soy de lo poco que sé. Mis conocimientos son limitados pero, mi ignorancia, es infinita“.
“La ciencia no es otra cosa que la empresa de descubrir la unidad en la variedad desaforada de la naturaleza, o más exactamente, en la variedad de nuestra experiencia que está limitada por nuestra ignorancia.”
Ahora, con la ayuda de Nelson y de Tao Te Ching, tendremos que añadir: “Saber que no sabemos… ¡es un gran saber!”.
Yo creo que la Ciencia es un proceso de ir descubriendo a cada paso un orden nuevo que nos lleve a unir lo que parecía desunido. Todo en el Universo tiene una relación y, lo que pasa “aquí”, de alguna manera, influye en lo que pasará “allí”. Todo parece estar conectado por hilos invisibles de la Gravedad y el electromagnetismo que tienen alcance infinito y están presentes en todas partes, también en nosotros influyen esas y las otras fuerzas fundamentales del Universo para que seámos como somos y no de otra manera.
emilio silvera
















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