He publicado seguidos los videos que faltaban, ya que las fechas en las que deberían haber sido publicados, la web estaba caída.

Ruego disculpen las molestias que les haya podido causar. Una vez más, los problemas ni eran por nuestra causa, ni estaba en nuestra mano arreglarlos.

Un cordial saludo.

Shalafi

Pinche aquí para ver el vídeo

Pinche aquí para ver el vídeo

Pinche aquí para ver el vídeo

Pinche aquí para ver el vídeo

Mi debilidad está en leer y enterarme de las cosas, sin límite de cuestiones a tratar, aunque sí con preferencias. Lo he tocado todo de manera más o menos profunda, y una vez pude leer (no recuerdo ahora dónde) que la mitología y los escritos antiguos nos hacen saber que el último día de la Atlántida se vio marcado por una inmensa catástrofe. Olas tan altas como montañas, huracanes, explosiones volcánicas… sacudieron el planeta entero. La civilización sufrió un retroceso y la Humanidad superviviente quedó reducida a un estado de barbarie.

Las tablas sumerias de Gilgamés hablan de Utnapichtiun, primer antepasado de la Humanidad actual, que fue, con su familia, el único superviviente de un inmenso diluvio. Encontró refugio en un arca para sus parientes, para animales y pájaros. El relato bíblico del Arca de Noé parece ser una versión tardía de esa misma historia.

El Zend-Avesta iranio nos proporciona otro relato de la misma leyenda del diluvio. El dios Ahuramazda ordenó a Yima, patriarca persa, que se preparara para el diluvio. Yima abrió una cueva, donde durante la inundación, fueron encerrados los animales y las plantas necesarias para los hombres. Así fue como pudo renacer la civilización después de las destrucciones ocasionadas por el diluvio.

El Mahabharata de los hindúes cuenta cómo Brahma apareció bajo la forma de un pez ante Manú, padre de la raza humana, para prevenirle de la inminencia del diluvio. Le aconsejó construir una nave y embarcar en ella “a los siete Rishis” (sabios) y todas las distintas semillas enumeradas por los brahamanes más antiguos y conservarlas cuidadosamente.

Manú ejecutó las órdenes de Brahma y el buque, que le llevó con los siete sabios y con las semillas destinadas al avituallamiento de los supervivientes, navegó durante años sobre las agitadas aguas antes de atracar en el Himalaya.

La tradición hindú designa a Manali, la ciudad de Manú, en el valle de Kulu, como el lugar posible en el que se vio desembarcar a Manú. La región es generalmente conocida por el nombre de Aryavarta, país de los ríos.

La semejanza del relato de Noé y el de Manú no parece deberse a una simple coincidencia. Es un hecho conocido que en todas las evocaciones del gran diluvio, se atribuye a ciertos personajes elegidos un conocimiento previo de la proximidad de la catástrofe mundial (en este punto, algunos han apuntado la posibilidad de que seres extraterrestres intervinieron para impedir la extinción de la Humanidad en aquel momento trágico).

Según algunos estudiosos, la salida del país condenado de la Atlántida fue realizada en barco y por los aires. De apariencia fantástica, esta teoría se apoya en numerosas tradiciones históricas.

Existe entre los esquimales una curiosa leyenda, según la cual habrían sido transportados al norte glacial por gigantescos pájaros metálicos. ¿No es pasa pensar en la existencia de una especie de aviones en aquella época prehistórica? ¡Qué locura!

Los aborígenes del territorio septentrional de Australia tienen también una leyenda del diluvio y de los hombres-pájaro. Karan, jefe de la tribu, dio alas a Waark y a Weirk cuando “el agua invadió los brazos del mar, cuando el mar ascendió y recubrió el país entero, las colinas, los árboles, en una palabra, todo”. Entonces, el propio Karan levantó el vuelo y se instaló a lo largo de la Luna, observado por los hombres-pájaro.

El canto épico de Gilgamés nos da un cuadro dramático del desastre planetario:

“Una nube negra se elevó de los confines del cielo.
Todo lo que era claro se volvió oscuro.
El hermano no ve a su hermano.
Los habitantes del cielo no se reconocen.
Los dioses temían al diluvio.
Huyeron y ascendieron al cielo de Anu.“

¿Quiénes eran esos habitantes del cielo? ¿Quiénes eran los dioses que temían al diluvio y se refugiaron en los cielos? Si hubieran sido seres etéreos no se habrían sentido aterrorizados por el furor de los elementos. Cabe suponer que estos habitantes no eran otros que los jefes atlantes que tenían ingenios voladores, o incluso astronaves, a su disposición. ¡Una locura!

Según la religión sumeria, el cielo de Anu era la sede de Anu, padre de los dioses. Su significado estaba asociado con las palabras “grandes alturas” y “profundidades”, lo que hoy llamamos “el espacio”. Los hombres del cielo partieron al espacio; tal es nuestra interpretación hoy de este desconcertante pasaje del canto épico.

El libro de Dzyan, recibido hace más de cien años por Hélène Blavatsky en un ermita del Himalaya, podría ser una página perdida de la historia de la Humanidad:

“Sobrevinieron las primeras grandes aguas y devoraron las siete grandes islas. Todo lo que era santo fue salvado; todo lo que era impuro fue aniquilado.“

Un antiguo comentario de este libro explica con perfecta claridad el modo en que se produjo el éxodo de la Atlántida.

En previsión de la catástrofe inevitable, el Gran Rey, “de rostro deslumbrante”, jefe de los hombres esclarecidos de la Atlántida, envió sus navíos del aire a los jefes, sus hermanos, con el mensaje siguiente: Levantaos y preparaos, hombres de la Buena Ley, y atravesad la Tierra mientras todavía está seca.

La ejecución de este plan debió mantenerse secreta a los poderosos y malvados jefes del imperio. Entonces, durante una noche oscura, mientras el pueblo de la Buena Ley se hallaba ya a salvo del peligro de la inundación, el Gran Rey reunió a sus vasallos, escondió su “rostro deslumbrante” y lloró. Cuando sonó la hora, los príncipes embarcaron en vimanas (naves aéreas) y siguieron a sus tribus a los países del este y del norte, a África y a Europa. Entretanto, gran número de meteoritos cayeron en masa, como bolas de fuego, sobre el reino de la Atlántida, donde dormían los “impuros”.

Si bien que, la posibilidad de un éxodo de la Atlántida por vía aérea no debe ser necesariamente aceptada, merece, no obstante, ser objeto de examen profundo y científico.

Es curioso constatar que en la Enciclopedia de los viajes interplanetarios, publicada en la URSS por el profesor N. A. Rynin, una ilustración en la misma refleja a los grandes sacerdotes atlantes elevándose en avión, mientras al fondo, la Atlántida se hunde en los mares.

Los babilonios han conservado el recuerdo de astronautas o de aviadores prehistóricos en la persona de Etana, el hombre volador. El museo de Berlín posee un sello cilíndrico en el que aparece atravesando los aires a lomos de un águila, entre el Sol y la Luna.

En Palenque, Méjico, puede verse el curioso dibujo de un sarcófago extraído de una pirámide descubierta por el arqueólogo Ruz-Lhuillier. Representa, en estilo maya, un hombre sentado sobre una máquina semejante a un cohete que despide llamaradas por un tubo de escape. El hombre está inclinado hacia delante: sus manos reposan sobre una barras. El cono del proyectil contiene gran número de misteriosos objetos que podrían ser parte de su mecanismo. Después de haber analizado numerosos códices mayas, los franceses Tarade y Millou han llegado a la conclusión de que se trata de un astronauta a bordo de una nave espacial, tal como la concebía este pueblo.

Los jeroglíficos existentes en el borde significan el Sol, la Luna y la Estrella Polar, lo que vendría a apoyar la interpretación cósmica. Mas, por otra parte, las dos flechas marcadas sobre la tumba (603 y 663 d. C.) no dejan de generar dudas. Sin embargo, en el caso de que el sacerdote enterrado en la tumba no fuera simplemente un sacerdote astronauta, sino un guardián de la tradición de los “dioses astrales” de la América central, el ornamento podría explicarse como una evocación de viajes espaciales del pasado.

Todo indica que los atlantes llegaron a tener una sociedad de nivel muy elevado.

Si nos sumergimos en historias perdidas en textos muy antiguos, la sorpresa y el asombro están asegurados. Para mi caso también incluyo la fascinación, aunque con cierta reserva. Todas estas historias tienen un origen real que se pasó de generación a generación y, aunque nos puedan llegar alteradas, en los entresijos de esas historias subyace la verdad donde tienen su origen.

Hace muchos años, el doctor Lao-Tsin publicó en un periódico de la ciudad de Shangai un artículo dedicado a su viaje a una extraña región de Asia central. En su pintoresco relato, que prefiguró Horizontes perdidos (James Hilton), este médico describe la peligrosa caminata que realizó por las alturas del Tíbet en compañía de un yogui oriundo de Nepal. En una región desolada, en el fondo de las montañas, los dos peregrinos llegaron a un valle escondido, protegido de los vientos septentrionales y gozante de un clima mucho más cálido que el del territorio circundante.

Este doctor evoca en su relato “la torre de Shambhala” y los laboratorios que provocaron su asombro. Allí, amablemente, además de darles hospitalidad, por su condición de doctor le pusieron al tanto de grandes resultados científicos obtenidos en el valle. También fue testigo, según contaba, de experiencias telepáticas efectuadas a grandes distancias. Decía conocer muchas otras cosas que, haciendo honor a la palabra dada, no podía contar.

La tradición actual cuenta que en Shambhala ocurrieron en el pasado remoto cosas extraordinarias y grandes acontecimientos.

Los mahatmas (grandes sacerdotes de estas comunidades secretas) no quieren ser molestados en su contemplación, y cuando consienten en recibir a visitantes muy especiales es bajo la firme promesa de no revelar lo que allí se les muestre.

Un mahatma en una carta, para definir sus actividades, escribió:

“Durante generaciones innumerables, el adepto ha construido un templo con rocas imperecederas, una torre gigantesca del pensamiento infinito, convertida en morada de un titán que permanecerá en ella solo, si es necesario, y únicamente saldrá al final de cada ciclo para invitar a los elegidos de la Humanidad a cooperar con él y contribuir, a su vez, a la ilustración de los hombres supersticiosos.“

El texto fue escrito por el mahatma Koot Humi en julio de 1.881.

El origen de estas comunidades desconocidas se pierde en el origen de los tiempos. Según toda probabilidad, son nuestros predecesores en el saber de la evolución humana que ordenaron la salida de la Atlántida a los hombres de la Buena Ley.

Es posible que estas colonias secretas conserven todos los documentos y todos los resultados de orden espiritual de la Atlántida, tal como fue en sus días de esplendor, y aunque esa pequeña sociedad no esté representada en las Naciones Unidas, podría ser el único Estado permanente del planeta y el custodio de una ciencia tan vieja como las rocas. Los espíritus escépticos no deben olvidar que los mensajes de los mahatmas se conservan hasta nuestros días en los archivos de ciertos gobiernos.

Todos los rincones y pueblos de nuestro mundo tienen encerrados en sus folklores misterios del pasado que apenas dejan asomar una pequeña parte de lo que en el pasado ocurrió. Pensemos por ejemplo en la cantidad de montañas sagradas y de ciudades perdidas que existen en el ancho mundo nuestro.

En la India le atribuyen un carácter divino a las Nanda Davi, Kailas, Kanchenjunga y a otras muchas cumbres que, según ellos, sirven de residencia a los dioses.

Se afirma que Siva tiene su sede en el monte Kailas (Kang Rimpoche). Se cuenta también de él que descendió sobre el Kanchenjunga, mientras que la diosa Lakshmi, por el contrario, se elevó hacia los cielos desde la cumbre.

Analizando estos mitos se llega a la conclusión de que por aquellas épocas remotas en que los dioses se mezclaban con los humanos, se producía un tráfico en los dos sentidos a través del espacio.

A partir del momento en que se encaminó desde el salvajismo a los rudimentos de la civilización, la Humanidad creyó en la existencia de dioses poderosos y bienhechores. De alguna manera debían buscar el equilibrio y la fuerza necesaria para sobrevivir en aquellos peligrosos tiempos; creer en algo.

En la antigua Grecia se consideraban el Parnaso y el Olimpo como los lugares en que moraban los dioses.

Podría continuar hablando de estos temas de los que en su momento profundicé bastante, pero como el presente trabajo es aleatorio y sin un rumbo fijo, no es cosa de hacer ningún tratado de un tema concreto, así que dejémoslo aquí como una curiosidad muy interesante (con un fondo – siempre – de verdad).

¡Me falta tiempo! Quisiera hacer tantas cosas, quisiera aprender tantas cosas, quisiera arreglar tantas cosas, quisiera, quisiera, quisiera… mucho trabajo para uno solo.

Algún día, cuando me sienta con ánimo, os hablaré de los muchos mundos que existen dentro de este mundo nuestro.

Os contaré cómo fue la primera batalla de la historia y os podré hablar del Jardín de las Hespérides. En más profundidad de la Atlántida y de cómo se formó el Estrecho de Gibraltar, de los gigantes y los ligures, de Lug y Lusina, de la Espiral del Dios Lug, de nuestra civilización y de la Civilización, la Diáspora que nos cuenta que, como todas las cosas, las civilizaciones son mortales. Hablaré de Isoré, cuyo nombre subsiste en estado puro en un solo lugar: un castillo cerca de la confluencia del Vienne y del Loire en Francia. Podré hablaros de la leyenda de Osiris… o de lo que le ocurrió al labrador Fradin en 1.924 en Bourbonnais (la aldea de Glozel, no lejos de Vichy). En ese mismo trabajo que tengo más que pensado, incluiré lo que sé sobre los dólmenes y los druidas (muy sabios), todo ellos enlazado con Liguria y las invasiones célticas, allá por el 1.700 a. de C.

Estas historias me fascinaron y sobre ellas escribí hace muchos años, cuando aún vivía en casa de mis padres. No sé dónde fueron a parar tantos folios emborronados con mi imaginación; ahora me gustaría conservarlos. Nadie los leyó nunca; mi pudor a descubrir mis pensamientos esa muy elevado en mi corta edad (tendría entonces 20 – 22 años). Así que, si me armo de valor, repetiré todo aquello. ¡Puedo!

Al investigador

Quienes piensen que la alquimia es de naturaleza terrestre, mineral y metálica, que se abstengan.

Quienes piensen que la alquimia es estrictamente espiritual, que se abstengan.

Quienes piensen que la alquimia es sólo un símbolo utilizado para desvelar analógicamente el proceso de la “realización espiritual”, en suma, que el hombre es la materia y el atanor de la obra, que abandonen sus propósitos.

Claude d’Ygá

El arte hermético, los principios de la alquimia, su historia y los contactos de la alquimia con la ciencia moderna. Los alquimistas licenciados por la universidad de Montpellier en el s. XIII, Alberto Magno, Arnau Vilanova y Raimundo Lulio, Roger Bacon y más tarde Michael de Nostre-Dame (más conocido por su pseudónimo Nostradamus), Rebelais y Erasmo, además de médicos árabes y judíos, todos ellos adictos a la filosofía hermética, y todos interesados por la alquimia y las transmutaciones metálicas.

Más tarde me topé con la física que me enlaza directamente con las matemáticas (que por desgracia no domino), la biología, la astronomía, la astrología y la cosmología, en fin, con todo lo que realmente importa, la vida misma y el universo.

Antes de llegar a la física pasé por innumerables recorridos del saber humano: los clásicos griegos, los filósofos, Platón, Sócrates, Aristóteles, pero sin dejar a Kepler y Galileo, ni tampoco a Newton y Darwin. Mi avidez de saber era ilimitada y más de una noche, sobre las 3 ó las 4 de la madrugada, mi madre apagaba la luz de mi mesita de noche y cerraba el libro abierto sobre mi pecho o caído en el suelo. El sueño me impedía seguir; además, muy temprano había que cumplir en el trabajo. ¡Qué tiempos!

emilio silvera

“El pasado y el futuro son visiones del espíritu.“

Bonita frase, pero poco real.

El pasado es una visión del recuerdo, mientras que el futuro es una visión de nuestra propia imaginación. Claro que el libro contiene muchos y buenos pasajes sobre muy diversas cuestiones, sólo que el autor adopta un plano de superioridad en la forma de contarlo que, al menos a mí, me choca.

Como todo me hace pensar, cuando termino este comentario caigo en la cuenta de que no todos los buenos científicos están siempre en lo cierto al exponer sus teorías.

En el comentario anterior hemos nombrado el pasado y el futuro, y ambos términos de lo que pasó y de lo que pasará, siempre llamaron mi atención y he procurado información diversa sobre el tema.

En escritos míos anteriores, me he referido a la teoría expuesta de manera magistral por el reconocido físico teórico Kip S. Thorne. Él cree firmemente que en el futuro será posible viajar al pasado a través de un agujero de gusano.

Nunca he dudado de tal maravilla. Algún día muy lejos en el futuro, puede ser realidad. Sin embargo, hay que puntualizar algunas cosas.

• Todos hemos oído contar, hemos leído o hemos visionado alguna película en la que el personaje principal viaja al pasado, se encuentra con su abuelo, se pelea con él y lo mata, y así, ni su padre ni él mismo pudieron nacer.
• También se podría viajar al pasado, matar a Hitler y evitar el holocauso judío.
• O impedir la crucifixión de Cristo.
• O…

¡Pues va a ser que no! Los mecanismos del universo no permitirían tal barbaridad.

Si Thorne tiene razón y alguna vez vamos al pasado, a un mundo que fue y que no es el nuestro, creo que las leyes de la física impedirán que nuestra presencia fuese material y que nuestras acciones pudieran incidir en los hechos para cambiar su curso; eso es imposible. Algunos hablan de que iríamos a un mundo paralelo al nuestro para no atentar contra la cláusula cronológica de la Historia (S.Hawking)

Nuestra presencia allí sólo sería incorpórea; podríamos ver, observar, mirar con fascinación de manera directa lo que allí pasó, ser testigos de hechos históricos (seguramente sería una forma de turismo del futuro), pero no nos estaría permitido intervenir.

Lo que ya pasó es irreversible. No podemos físicamente retrotraer el tiempo para borrar lo que pasó.

Cuando un astrofísico mira una galaxia que está a 1.000 millones de años-luz de nosotros, está mirando el pasado. La galaxia que ve es la galaxia que fue hace 1.000 millones de años, que es el tiempo que ha tardado su imagen en llegar a nosotros viajando a la velocidad de la luz. No estamos capacitados de ninguna manera para poder observar esa galaxia tal y como es ahora; la distancia que la separa de nosotros tiene que ser recorrida, y el viaje duró mil millones de años, así que cuando lleguemos allí, la galaxia habrá evolucionado y será muy diferente a como era cuando iniciamos el viaje.

El rayo de luz que es atraído por un agujero negro y desaparece en la singularidad, no puede volver para que lo podamos ver de nuevo.

La entropía del universo es irreversible; el deterioro de los sistemas cerrados es imparable. Todo se transforma para convertir las cosas en otras diferentes. Son las leyes del universo, y a nosotros, simples mortales, sólo nos queda tratar de comprenderlas para obtener de ellas “tal como son” el mayor beneficio posible. Cuando la ambición o la inconsciencia nos lleva a querer cambiar las leyes del universo y de su naturaleza, el resultado no puede ser bueno.

Todas estas razones y muchas más que podrían exponerse aquí son las que impedirán algún día muy lejano de nuestro futuro, cambiar el pasado que, según mi opinión, es inamovible. ¡Ah!, y en contra de lo que dice en su libro Jean Bouchart, creo que todo lo que ocurre está causado por lo que ocurrió. Es lo que los físicos llaman causalidad. Nada ocurre porque sí, todo tiene su causa.

• Si de verdad amas, te amarán.
• Si estudias, aprenderás.
• Si eres un vago, te llegará la miseria y la degradación.
• Si haces lo que te gusta, serás más feliz.

Todo es la consecuencia de lo que hacemos. Igualmente, en nuestro mundo y en nuestro universo, rige la misma ley: si contaminas el planeta, se deteriorará el medio ambiente y morirá la atmósfera que ahora nos da la vida. Si una estrella agota su combustible nuclear, morirá, dejará de brillar y se convertirá en un objeto diferente. Todo es así.

Mi consejo: que nuestro comportamiento no sea nunca causante de males ajenos; que nos conformemos y sepamos valorar lo que tenemos; que tratemos cada día de ser mejores adquiriendo nuevos conocimientos, el verdadero sustento del ser.

Cuanto más sabemos, más podemos ofrecer a los demás.

En mi transcurrir cotidiano, por mi trabajo, veo con mucha pena cómo las personas tratan de engañarse las unas a las otras. Es la forma general, y lo excepcional es el encontrar, muy de tarde en tarde, personas decentes y honradas, mejor o peor preparadas (qué más da) pero nobles de espíritu y limpias de corazón; cuando eso ocurre, es como una ráfaga de aire fresco y perfumado que inunda los sentidos.

Como lo normal es todo lo contrario, la fealdad interior, el engaño, la falsedad, la ausencia de moralidad y de ética, la traición de los “amigos” o familiares, etc., mi remedio es bien sencillo: me encierro en mi mundo particular de la física, la astronomía y, en definitiva, de cualquier rama del saber que esté presente en ese momento en mis pensamientos, y de esa forma, por unos momentos, me olvido de la fea verdad que nos rodea.

Claro que como antes dije, ¡menos mal!, de vez en cuando nos encontramos con ráfagas de aire puro y perfumado que emiten esos espíritus puros, ¡que los hay!

El mes pasado (enero de 2.007), comenzó y se celebró en la India el 20 International Joint Conference of Artificial Intelligence, un encuentro en el que se pusieron al día todos los avances en inteligencia artificial, y donde fue celebrado el 50 cumpleaños de su creación.

El incremento de los resultados en este campo (ya me referí antes a esta ciencia), ha sido asombroso. Internet es una buena prueba de ello en la búsqueda de información por contenido, comercio electrónico, sistemas de recomendación, web semántica, etc. el futuro de Internet, de la industria y del comercio, de las ciudades futuras, de los viajes espaciales, de la medicina, etc., etc., etc., dependerán de los progresos que se realicen en el ámbito de la inteligencia artificial y en la nanotecnología; ahí parecen estar el progreso del futuro.

La inteligencia artificial, entre otras cosas, podrá llevar y facilitar información a países subdesarrollados que, de esta manera, podrá ofrecer educación a sus habitantes, mejorará la salud de la población, su agricultura, etc. la calidad de vida, en definitiva.

Ya se están desarrollando en Japón los ordenadores inteligentes (los llamados de quinta generación), y el entusiasmo de empresas informáticas japonesas y estadounidenses por la inteligencia artificial aconsejó a Europa no quedarse atrás y acometer sus propios proyectos mediante programas de investigación en estas nuevas tecnologías del futuro.

El término de inteligencia artificial, si no me falla la memoria, se acuñó en la reunión de Dartmouth en 1.956, que fue un evento único e histórico. Único porque no se volvió a celebrar, es decir, no fue el primero de un serie como ocurro con los congresos internacionales de lo que, como comenté al principio, se llevan celebrando 20; y fue histórico por el hecho de que allí se acuñó el término que ha prevalecido de inteligencia artificial.

En DartMouth se presentó un único resultado: un programa llamado Logic Theorist, capaz de demostrar teoremas de lógica proporcional contenidos (según leí) en la famosa obra “Principia Matematica” de Bertrand Russell y Alfred Whitehead (la obra más famosa de Newton lleva el mismo título). El programa lo desarrollaron Herbert Simón (que en 1.978 recibió el premio Nobel de Economía), Alan Newell y Clifford Shaw. Sin embargo, en éste de enero en la India, se presentaron 470 resultados seleccionados entre los casi 1.400 que recibieron.

Desde aquella reunión del 56, los hitos alcanzados en el campo de la IA han sido extraordinarios: desde jugar al ajedrez hasta diagnosticar enfermedades, comprender textos sobre temas concretos que implican conocimientos especializados… No obstante, el objetivo de desarrollar las inteligencias artificiales generales que los pioneros de esta ciencia, reunidos en 1.956, propusieron para ser alcanzados, quedan aún muy lejanos.

Pero todo llegará; todo es cuestión de ¡tiempo!

Esta ciencia le debe mucho a las matemáticas. Alan Turing es un ejemplo. Fue un gran matemático que formalizó conceptos tan básicos para la informática como el concepto de algoritmo y el concepto de calculabilidad mediante la denominada Máquina de Turing, lo que nos lleva a considerar a Turing como a uno de los “padres” de la informática y, más concretamente, de la informática teórica. En 1.950 publicó un ensayo, “Computing Machinery and Intelligence”, donde describió su famoso Test de Turing, según el cual se podría determinar si una máquina es o no inteligente. La IA le debe pues el test que lleva su nombre, pero la informática le debe más.

Está claro que la IA se aliará y formará equipo con la biología y la nanotecnología, y de esta unión surgirán avances que ahora ni podemos imaginar en nuestra actual comprensión (limitada) de la inteligencia artificial.

Como siempre me ocurre, cuando me pongo a escribir estoy hablando conmigo mismo y traslado la conversación al papel. En los garabatos quiero expresar lo que recuerdo, lo que he leído, lo que he estudiado del tema que en ese momento ocupa mi atención, y así ocurre que, no siendo infalible, los errores pueden ser muchos y algunas explicaciones o comentarios poco documentados (consulto muy poco escribiendo y me dejo llevar), por lo que pido disculpas. Sin embargo, mis lectores (que son pocos y buenos amigos), ganan en frescura y espontaneidad; el texto es más natural y en él están ausentes las artificialidades. Creo que salen ganando.

emilio silvera

Allí dentro, en el interior del agujero negro, no existen ni el tiempo ni el espacio, es como un objeto que estando en nuestro Universo (deja sentir su fuerza gravitatoria y engulle estrellas, al mismo tiempo, se nos oculta a la vista.

 Desde el comienzo de este trabajo estoy tratando de relacionar el Universo, la materia y la consciencia, es por ello que me he entrenido en dar tantas explicaciones que, para no resultar aburridas, he amenizado con alguna que otra historia, noticia o comentario.

Ha sido un largo recorrido por las profundidades de la materia vista desde distintas perspectivas, y, en ella, estamos nosotros incluidos, con una adicional:  El pensamiento, la racionalidad, el Ser.

En todo el Universo, siempre es lo mismo, rigen las mismas leyes, las mismas fuerzas y está presente la misma materia.

Claro que, explicar todo esto en un repaso breve como el presente, no es nada fácil, así que, lo he hecho lo mejor que he podido, teniendo en cuenta que, a ratos perdidos, desde el 13 de mayo, hasta el día 20 de junio, y, sin elaboración previa, con que le guste a un solo lector, habré triunfado. No persigo más.

Claro que no pretendo nada, en primer lugar, éste escrito, como todos los demás, es mi diversión y, en segundo lugar, el escribir me hace recordar (a veces documentarme sobre la marcha) y, sobre todo aprender.

Si prestáis un poco de atención al contenido de este trabajo, a pesar de que esté redactado de manera algo brusca y poco técnica, veréis la grandeza de la que formamos parte, las maravillas que nos rodean y, desde luego, habrá que sacar la conclusión de que la materia no es “tan inerte” como algunos pretenden, y, además, es muy posible que esté conectada la orgánica y la inorgánica, la que tiene vida y la que parece que no la tiene.

¿Qué como se originó la vida?

Es la pregunta del millón.  Unos opinan que se originó fuera de la Tierra y que un cometa la sembró de organismos.  Otras versiones apuestan por el océano y un caldo primordial, o pequeñas charcas templadas bombardeadas por rayos ultravioletas y gamma en una atmósfera  poco evolucionada, o en las cercanías de turbulencias termales de chimeneas situadas en los fondos marinos, en cuyo ambiente existirían nutrientes, energías y protección contra agresiones exteriores, principalmente impactos extraterrestres, otros han adoptado por superficies de granos de pirita, donde la capacidad de adsorción de este mineral para una gran diversidad de moléculas y la energía proporcionada por la síntesis de dicho cristal permiten suponer que tal vez constituyeron una serie de circunstancias favorables para la aparición de la materia viva.

Como veréis, todos estos que han opinado en las distintas maneras en que pudo llegar aquí la vida, saben tanto de ello, como se yo, o sea, Nada.

Lo que sí se es una cosa segura: La Vida es inevitable.

Si señor, ha oído usted perfectamente.  La vida en el Universo es inevitable.  Son muchas las cosas que han influido para que eso sea así.

Pensemos un momento:

  Si la fuerza nuclear fuerte,

  la nuclear débil,

  el electromagnetismo,

  la Gravitación,

  las constantes Universales fundamentales,

  la masa y la carga de las partículas elementales,

  la diversidad de las familias de partículas,

  la energía de las estrellas y de los planetas,

  y un sin fin de detalles más…….

 Si todo esto fuera de otra manera, si simplemente la carga y masa del electrón, fuera distinta, nosotros no podríamos estar aquí, y nuestro Universo sería otra cosa, incluso un Universo sin vida.

  Y digo yo, ¿Qué es un Universo sin vida?

 ¡La Nada!

    Que gracias a todas las confluencias de los parámetros a los que antes me refería, no es nuestro caso.

    Aquí hemos tenido a los mesopotámicos, a los egipcios, Babilónicos, Griegos, etc. Etc.  Hasta nosotros que, aunque algo irracionales algunas veces, hemos sido capaces de traer las matemáticas, la física, la química, la biología, la filosofía, la música, …………………….. y tantas cosas más, incluido el Amor.

  No está nada mal

He procurado hablar aquí de muchas cosas relacionadas todas ellas en algún punto del espacio-tiempo, en nuestra línea de Universo.

De nuestros antepasados ancestrales, sus entornos y formas de vida, su evolución.

De lo que entendemos por la conciencia, lo que nos dicen los grandes pensadores sobre el ser.

De lo que está formado todo, la materia “inerte” y la materia viva.

De lo que entendemos por materia y como esta conformada desde lo más pequeño que, toma complejidad y se hace grande.

De los posibles orígenes de la vida que ahora conocemos en el Planeta Tierra.

Y, de otras muchas cuestiones y conceptos que, han sido tratados de manera informal, sin demasiada profundidad, pero sí lo sufientemente como para ser explicación suficiente y somera para una comprensión basica de cuestiones que, de alguna manera, a todos debía interesar.

Aquí se habla de lo que hemos sido, de lo que somos y, posiblemente, de lo que podemos llegar a ser.

No sé si la belleza es un principio físico, lo que sí se, es que el cariño y la amistad es un principio del espíritu,  del alma, del ser.  Si no los tenemos, en realidad no somos.  Está claro que el SER está en la unión de dos partes, al igual que sin quarks no tenemos núcleo ni átomo, sin dos partes contrapuestas no tenemos uno.

Todo en el Universo es equilibrio, y, de la misma manera, nosotros, los seres vivos, tenemos el equilibrio en la unión de esas dos partes que hacen el todo, haciendo posible la continuidad.

Por todas partes estamos rodeados de grandes cosas, de maravillas que, normalmente, nos pasan desapercibidas, no pensamos en la grandeza de todo lo que tenemos y de todo lo que podemos hacer.  Muchas veces, cuando caemos en la cuenta, ya es tarde.

Muchos más de lo que pensamos, cuando ya no tiene remedio piensan: Lo pude hacer mejor.  Tenía que haberla respetado más.  Le tendría que haber dicho cuanto la quería.  Me tenía que haber comportado de otra manera.  Y, así podríamos seguir.  La vida es muy corta, y, la mayoría, la desperdicia de manera lastimosa.

 Todos no podemos ser Einstein, Riemann, o Ramanujan.

 Tampoco todos podemos ser Médicos, Ingenieros o Catedráticos.  Sin embargo, seamos lo que seamos, todos somos necesarios en nuestra misión en la sociedad, y, sí podemos ser medianamente cultos.

Es muy sencillo, solo tenemos que leer, cualquier momento es bueno.  Leer es primordial, menos TV y más libros.  Groncho Marx lo decía: “La televisión educa.  Cuando encienden la tele en casa, me voy a otro cuarto y leo un libro”.

Ese es el ejemplo a seguir.

Hardy, el gran matemático ingles, miraba asombrado la carta de un tal Ramanujan, mal escrita y de caligrafía dudosa, sin embargo, contenía 120 teoremas de los que la mayoría, eran totalmente imposible para él demostrar.  Y estaban elaborados, pensados e inspirados por un triste empleado oficinista en el Puerto de Madrás, allá por 1.913.  Eso es lo que nos hace grandes, no importa la riqueza ni la posición, el genio puede surgir en cualquier parte.

Tenemos que pensar que nuestra civilización técnica es muy joven, su edad es de unos pocos cientos de años, y, lo más importante, el talento, está ahí.  Sin embargo, hay que cultivarlo.

Es necesario que todos, ocupen el lugar que ocupen en la sociedad, tengamos una cierta cultura, los conocimientos básicos en aquellas materias importantes para nuestra evolución, para la salvación de la Civilización.

Es verdaderamente lastimoso oír las respuestas que podemos recibir a preguntas básicas de ciencia, sino fuera tan serio el problema, sería de risa lo que muchas personas piensan (¿piensan?) sobre la teoría de cuerdas, el Modelo Estándar de la Física, la Mecánica Cuántica o la Relatividad, la contestación puede ser tan peregrina que, en realidad, da pena.

Ya lo dije en otras ocasiones, la conexión de todas las cuestiones del Universo nos lleva a la simetría unificadora.  Cuando se adquiere cierto dominio del conocimiento de las cosas se adquiere la capacidad de explicar gran cantidad de parámetros naturales de manera sencilla.

Al igual que la música o el arte, las ecuaciones matemáticas pueden tener una lógica y una progresión natural que puede llegar a evocar extrañas pasiones en un científico, ya que, este puede ver lo que pasa un profano pasa desapercibido.

La simplicidad y la elegancia son las cualidades de las grandes obras y las que han adornado a los hombres de verdadera valía, aquellos que escribieron una página en la historia.

         Lo decía Richard Feynman: “Se puede reconocer la verdad por su belleza y simplicidad.”

         Tenemos que mirar más la Naturaleza,  ¿hay algo más bello?  En ella, si la observamos con detenimiento, en contaremos respuestas que nos facilitan una vida mejor.  Sin embargo, no todos miramos lo que debemos y, lo importante, es ignorado la mayoría de las veces para atender a otras cuestiones vacías y ratifícales que, en realidad, no valen nada.

         Espero que os guste y entretenga algunas de las cuestiones que aquí se tratan, y si de camino aprendéis algo, mucho mejor.

El Autor: emilio silvera

Miembro numerario de la R.S.E.F. Adscrito a los Grupos Especializados de Física Teórica y Astrofísica

                            Presidente de la Asociación Cultural

                           “Amigos de la Física 137 e/hc”

Dejando a un lado, a los primeros descubridores, como Ptolomeo, Copérnico, Galileo, Kepler y otros muchos de tiempos pasados, tenemos que atender a lo siguiente:

La primera revolución de la Física se produjo en 1900, cuando Max Planck escribió un artículo de ocho páginas y dejó al mundo la semilla de lo que más tarde (debidamente desarrollado por muchos) se convertiría en lo que hoy conocemos como la Mecánica Cuántica. Cinco años más tarde,  en 1905, cuando Albert Einstein con su relatividad especial nos ayudo en nuestra comprensión de las leyes que gobiernan el Universo, se produjo la segunda gran revolución, la tercera sería la continuación de la Relatividad, ahora general que nos describió de manera perfecta lo que le ocurría al espacio en presencia de grandes masas y nos decía que la gravedad era la distosión del espacio-tiempo.

Hoy no hablaremos de la primera revolución, comentaré brevemente sobre las de Einstein que nos fue dada en dos pasos: 1905 la teoría de la relatividad especial y en 1915, diez años después, la teoría de la relatividad general.

En la Teoría Especial de la Relatividad, Einstein se refirió a sistemas de referencias inerciales (no acelerados). Asume que las leyes de la física son idénticas en todos los sitemas de referencia y que la velocidad de la luz en el vacío, c, es constante en el todo el Universo y es independiente de la velocidad del obervador.

La teoría desarrolla un sistema de matemáticas con el fin de reconciliar estas afirmaciones en aparente conflicto. Una de las conclusiones de la teoría es que la masa de un cuerpo, aumenta con la velocidad (hay una ecuación quer así lo demuestra), y, tal hecho, ha sido sobradamente comprobado en los aceleradores de partículas donde un muón, ha aumentado más de diez veces su masa al circular a velocidades cercanas a la de la luz.

Einstein también concluyó que si un cuerpo pierde una energía L, su masa disminuye en L/c2. Einstein generalizó esta conclusión al importante postulado de que la masa de un cuerpo es una medida de su contenido en energía, de acuerdo con la ecuación m=E/c2 ( o la más popular E=mc2).

Otras de las conclusiones de la teoría de Einstein en su modelo especial, está en el hecho de que para quien viaje a velocidades cercanas a c (la velocidad de la luz en el vacío), el tiempo transcurrirá más lento. Dicha afirmación también ha sido experimentalmente comprobada.

Todos estos conceptos, por nuevos y revolucionarios, no fueron aceptados por las buenas y en un primer momento, algunos físicos no estaban preparados para comprender cambios tan radicales que barrían de un plumazo, conceptos largamente arraigados.

Fue Max Planck, el Editor de la Revista que publicó el artículo de Albert Einstein, quien al leerlo se dió cuenta de la enorme importancia de lo que allí se decía. A partir de aquel momento, se convirtió en su valedor, y, en verdad, Einstein, reconoció publicamente tal ayuda.

En la segunda parte de su teoría, la Relatividad General, Einstein concluyó que el espacio y el tiempo están distorsionados por la materia y la energía, y que esta distorsión es la responsable de la gravedad que nos mantiene en la superficie de la Tierra, la misma que mantiene unidos los planetas del Sistema Solar girando alrededor del Sol y, también la que hace posible la existencia de las Galaxias.

Nos dio un conjunto de ecuaciones a partir de los cuales se puede deducir la distorsión del tiempo y del espacio alrededor de objetos cósmicos que pueblan el Universo y que crear esta distorsión en función de su masa. Se han cumplido 100 años desde entonces y miles de físicos han tratado de extraer las predicciones encerradas en las ecuaciones de Einstein (sin olvidar a Riemann ) sobre la distorsión del espaciotiempo.

Un agujero negro es lo definitivo en distorsión espaciotemporal, según las ecuaciones de Einstein: está hecho única y exclusivamente a partir de dicha distorsión. Su enorme distorsión está causada por una inmensa cantidad de energía compactada: energía que reside no en la materia, sino en la propia distorsión. La distorsión genera más distorsión sin la ayuda de la materia. Esta es la esencia del agujero negro.

Si tuviéramos un agujero negro del tamaño de la calabaza más grande del mundo, de unos 10 metros de circunferencia, entonces conociendo las leyes de la geometría de Euclides se podría esperar que su diámetro fuera de 10 m.: л = 3,14159…, o aproximadamente 3 metros. Pero el diámetro del agujero es mucho mayor que 3 metros, quizá algo más próximo a 300 metros. ¿ Cómo puede ser esto ? Muy simple: las leyes de Euclides fallan en espacios muy distorsionados.

Con esta teoría de la Relatividad General, entre otros pasos importantes, está el hecho de que dió lugar al nacimiento de la Cosmología.

El análisis de la Gravitación que aquí quedó plasmado interpreta el Universo como un continuo espacio-tiempo de cuatro dimensiones en el el que la presencia de una masa (como decía antes) curva el espacio para crear un campo gravitacional.

De la veracidad y comprobación de las predicciones de ésta segunda parte de la Teoría Relativista, tampoco, a estas alturas cabe duda alguna, y, lo más curioso del caso es que, después de casi un siglo (1915), aún los físicos están sacando partido de las ecuaciones de campo de la teoría relativista en su versión general o de la Gravedad.

Tan importante es el trabajo de Einstein que, en las nuevas teorías, en las más avanzadas, como la Teoría M (que engloba las cinco versiones de la Teoría de Cuerdas), cuando la están desarrollando, como por arte de magía y sin que nadie las llame, surgen, emergen, las ecuaciones de Einstein de la Relatividad General.

emilio silvera

En 1802, el maestro de escuela Georg Friedrich Grotefend (1775 – 1853) envió tres artículos a la Academia de Ciencias de Gotinga en los que revelaba que había descifrado la escritura cuneiforme de Persépolis, algo que había conseguido principalmente reorganizando los grupos de cuñas (similares a las huellas de los pájaros sobre la arena) y añadiendo espacios entre grupos de letras, y relacionando luego su forma con el sánscrito, una lengua (geográficamente) cercana.

Grotefend consideraba que algunas de las inscripciones eran listas de reyes y que el nombre de algunos de estos era conocido.  Las demás formas de cuneiforme, incluida la babilónica, se descifraron algunos años más tarde.  En la década de 1820, Champollion descifró los jeroglíficos egipcios, en 1847 sir Austen Layrd excavó Nínive y Ninrud, en lo que hoy es Irak, y descubrió las maravillosos palacios de Assurnasirpal II, rey de Asira (885 – 859 a.c.), y Sennacherib (704 – 681 a.c.). Los enormes guardianes de las puertas encontrados allí, semitoros y leones de dimensiones mucho más grandes que las reales, causaron sensación en Europa, todo aquello popularizó la Arqueología.

Estas excavaciones condujeron finalmente al descubrimiento de una tablilla en cuneiforme en la que estaba escrita la epopeya de Gilgamesh, notable por dos razones: en primer lugar, era mucho más antigua que los poemas homéricos y la Biblia; en segundo lugar, diversos episodios del relato, como el de la gran inundación, eran similares a los que recogía el Antiguo Testamento.

Cada uno de aquellos descubrimientos aumentaba la edad de la Humanidad y arrojaba nueva luz obre las Sagradas Escrituras.  Sin embargo, con excepción de la epopeya de Gilgamesh, ninguno de ellos aportaba nada realmente nuevo en términos de datación, en el sentido de que no contradecían de forma significativa la cronología bíblica.

Todo aquello empezó a cambiar hacia 1856 cuando se empezó a limpiar a fondo una pequeña cueva en un costado del valle Neander (Neander Thal en alemán), a través del cual el río Düssel desemboca en el Rin.  En ella se encontró un cráneo, enterrado bajo más de un metro de barro, así como algunos otros huesos.

Aquellos huesos fueron a parar a manos del profesor de anatomía de la Universidad de Bonn, Schaaffhausen que, identificó la parte superior de un cráneo, dos fémures, parte de un brazo izquierdo, parte de una pelvis, y algunos otros vestigios de menor tamaño.

En el artículo que escribió sobre aquello, Schaaffausen llamaba la atención sobre el grosor de los huesos, el gran tamaño de las marcas dejadas por los músculos que estuvieron unidos a ellos, el pronunciamiento de los arcos supraorbitales, y la frente pequeña y estrecha.

Concluyo el profesor diciendo que:

“Hay indicios racionales suficientes para sostener, que el hombre coexistió con los animales descubiertos en el diluvio; y muchas razas bárbaras quizá hayan desaparecido antes de todo el tiempo histórico, junto a los animales del mundo antiguo, mientras que las razas cuya organización mejoró continuaron el género.”

El profesor concluyó proponiendo que el espécimen “probablemente perteneciera al pueblo bárbaro original que habitaba el norte de Europa antes de los Germanos.”

Esto no es exactamente lo mismo que hoy entendemos por hombre Neandertal, pero en cualquier caso el hallazgo supuso un gran avance para el conocimiento de nosotros mismos.

Escribiendo sobre estos temas de la antigüedad y de los hechos pasados en los distintos lugares y épocas a distintas culturas, he caído en la cuenta de que el futuro estuvo antes del pasado, me explico:

Lo que pretendo decir es que cada uno tenemos nuestro propio pasado, presente y futuro.  Si retrocedo unos años en el tiempo, imaginarme a mi hija Maria estudiando en el Conservatorio Superior de Música en Madrid, era el futuro.  Sin embargo ahora es presente y, dentro de poco será el pasado.  Todo esto nos lleva de nuevo a lo que escribí en otro trabajo: Pasado, presente y futuro.  Una ilusión llamada tiempo.

El tiempo es una abstracción de nuestra mente.  Algún científico ha dicho (quiero recordar que el Nobel de Física de 2.004 Frank Wilczek) que el tiempo no pasa, es algo que está ahí.  Sin embargo, como me ocurre con la luz y con otras cosas, a mí el tiempo me llama la atención y despierta mi curiosidad.

Sigamos con el tema que estaba comentando.  Por aquella época, la palabra “ciencia” había empezado a adquirir su significado moderno.  (El término “científico” fue acuñado por William Whewell en 1833.)  Hasta finales del siglo XVIII, se había preferido el uso de las expresiones “filosofía natural” e “historia natural”.  De manera natural y gradual, a medida que diversas disciplinas especializadas fueron surgiendo, primero en Alemania y después en otros lugares, la palabra “ciencia” empezó a ser el término preferido para designar a estas nuevas actividades.

Es curioso ver como, por aquella época también (finales de S.XVIII), algunos empezaron a cuestionar los fundamentos básicos del cristianismo, aunque la mayoría de los hombres de ciencia no se apresuraron a apoyar la idea.  Por lo general, los biólogos, químicos y fisiólogos de la época eran todavía hombres religiosos y devotos.

El caso de Linneo es en este sentido ejemplar.  Pese a ser una de las figuras de la ilustración (figuras principales) y uno de los padres de la biología moderna, cuyos aportes forman parte de los antecedentes de la teoría de la evolución, Linneo era muy diferente de, por ejemplo, Voltaire. El naturalista John Ray (1627 – 1705) ya había advertido que no todas las especies (miles de las cuales se había encontrado en el Nuevo Mundo y África) podían ordenarse en una jerarquía significativa, y que las formas de la vida variaban de muchas maneras diferentes, una concepción que suponía la ruptura temprana con la idea de una gran cadena del ser.

Me he salido del tema, de Linneo os hablaré otro día.

emilio silvera

“Para que el universo del Big Bang contenga las ladrillos básicos necesarios para la evolución posterior de la complejidad biológica-química debe tener una edad al menos tan larga, como el tiempo que se necesita para las reacciones nucleares en las estrellas produzcan esos elaborados elementos.”

Esto significa que el universo observable debe tener al menos diez mil millones de años y por ello, puesto que se está expandiendo, debe tener un tamaño de al menos diez mil millones de años luz. No podríamos existir en un universo que fuera significativamente más pequeño.

Un argumento hermosamente simple con respecto a la inevitabilidad del gran tamaño del universo para nosotros aparece por primera vez en el texto de las Conferencias Bampton impartidas por el teólogo de Oxford, Eric Mascall. Fueron publicadas en 1.956 y el autor atribuye la idea básica a Gerad Whitrow.

Estimulado por las sugerencias Whitrow, escribe:

“Si tenemos tendencia a sentirnos intimidados sólo por el tamaño del universo, está bien recordar que en algunas teorías cosmológicas existe una conexión directa entre la cantidad de materia en el universo y las condiciones en cualquier porción limitada del mismo, de modo que en efecto puede ser necesario que el universo tenga el enorme tamaño y la enorme complejidad que la astronomía moderna ha revelado para que la Tierra sea un posible hábitat para seres vivos.”

Esta simple observación puede ampliarse para ofrecernos una comprensión profunda de los sutiles lazos que existen entre aspectos superficialmente diferentes del universo que vemos a nuestro alrededor y las propiedades

Claro que los procesos de la alquimia estelar necesitan tiempo: miles de millones de años de tiempo. Y debido a que nuestro universo se está expandiendo, tiene que tener un tamaño de miles de millones de años-luz para que durante ese periodo de tiempo necesario pudiera haber fabricado los componentes y elementos complejos para la vida. Un universo que fuera sólo del tamaño de nuestra Vía Láctea, con sus cien mil millones de estrellas resultaría insuficiente, su tamaño sería sólo de un mes de crecimiento-expansión y no habría producido esos elementos básicos para la vida.

El universo tiene la curiosa propiedad de hacer que los seres vivos piensen que sus inusuales propiedades son poco propicias para la vida, para la existencia de vida, cuando de hecho, es todo lo contrario; las propiedades del universo son esenciales para la vida. Lo que ocurre es que en el fondo tenemos miedo; nos sentimos muy pequeños ante la enorme extensión y tamaño del universo que nos acoge. Sabemos aún muy poco sobre sus misterios, nuestras capacidades son limitadas y al nivel de nuestra tecnología actual estamos soportando el peso de una gran ignorancia sobre muchas cuestiones que necesitamos conocer. Con sus miles de millones de galaxias y sus cientos de miles de millones de estrellas, si niveláramos todo el material del universo para conseguir un mar uniforme de materia, nos daríamos cuenta de lo poco que existe de cualquier cosa. La media de materia del universo está en aproximadamente 1 átomo por cada metro cúbico de espacio. Ningún laboratorio de la Tierra podría producir un vacío artificial que fuera remotamente parecido al vacio del espacio estelar. El vacío más perfecto que hoy podemos alcanzar en un laboratorio terrestre contiene aproximadamente mil millones de átomos por m³.

Esta nueva manera de mirar el universo nos da nuevas ideas, no todo el espacio son agujeros negros, estrellas de neutrones, galaxias y desconocidos planetas; la verdad es que casi todo el universo está vacío y sólo en algunas regiones tiene agrupaciones de materia en forma de estrellas y otros objetos estelares y cosmológicos; muchas de sus propiedades y características más sorprendentes (su inmenso tamaño y su enorme edad, la soledad y oscuridad del espacio) son condiciones necesarias para que existan observadores inteligentes como nosotros. No debería sorprendernos la vida extraterrestre; si existe, pudiera ser tan rara y lejana para nosotros como en realidad nos ocurre aquí mismo en la Tierra, donde compartimos hábitat con otros seres vivos con los que hemos sido incapaces de comunicarnos, a pesar de que esas formas de vida, como la nuestra, están basadas también en el carbono. No se puede descartar formas de vida inteligente basadas en otros elementos, como por ejemplo, el silicio.

La baja densidad media de materia en el universo significa que si agregáramos material en estrellas o galaxias, deberíamos esperar que las distancias medias entre objetos fueran enormes.

El cuadro expresa la densidad de materia del universo de varias maneras diferentes que muestran el alejamiento que cabría esperar entre los planetas, estrellas y galaxias. No debería sorprendernos que encontrar vida extraterrestre sea tan raro.

El filósofo existencialista Kart Jaspers se sintió provocado por los escritos de Eddington a considerar el significado de nuestra existencia en un lugar particular en una época particular de la historia cósmica.

En su influyente libro “Origen y meta de la historia”, escrito en 1.949, poco después de la muerte de Eddington, pregunta:

“¿Por qué vivimos y desarrollamos nuestra historia en este punto concreto del espacio infinito, en un minúsculo grano de polvo en el universo, un rincón marginal? ¿Por qué precisamente ahora en el tiempo infinito? Estas son cuestiones cuya insolubilidad nos hace conscientes de un enigma.

El hecho fundamental de nuestra existencia es que parecemos estar aislados en el cosmos. Somos los únicos seres racionales capaces de expresarse en el silencio del universo. En la historia del Sistema Solar se ha dado en la Tierra, durante un periodo de tiempo infinitesimalmente corto, una situación en la que los seres humanos evolucionan y adquieren conocimientos que incluye el ser conscientes de sí mismos y de existir… Dentro del Cosmos ilimitado, en un minúsculo planeta, durante un minúsculo periodo de tiempo de unos pocos milenios, algo ha tenido lugar como si este planeta fura lo que abarca todo, lo auténtico. Este es el lugar, una mota de polvo en la inmensidad del cosmos, en el que el ser ha despertado con el hombre”.

Hay aquí algunas grandes hipótesis sobre el carácter único de la vida humana en el universo (creo que equivocada). En cualquier caso se plantea la pregunta, aunque no se responde, de por qué estamos aquí en el tiempo y lugar en que lo hacemos. Hemos visto que la cosmología moderna puede ofrecer algunas respuestas esclarecedoras a estas preguntas.

emilio silvera

Por haberlo mencionado antes me veo obligado a explicar brevemente el significado de “cuerpo negro”, que está referido a un cuerpo hipotético que absorbe toda la radiación que incide sobre él. Tiene, por tanto, una absortancia y una emisividad de 1. Mientras que un auténtico cuerpo negro es un concepto imaginario, un pequeño agujero en la pared de un recinto a temperatura uniforme es la mejor aproximación que se puede tener de él en la práctica.

La radiación de cuerpo negro es la radiación electromagnética emitida por un cuerpo negro. Se extiende sobre todo el rango de longitudes de onda y la distribución de energía sobre este rango tiene una forma característica con un máximo en una cierta longitud de onda, desplazándose a longitudes de onda más cortas al aumento de temperaturas (ley de desplazamiento de Wien).

No puedo continuar adelante sin explicar aquí lo que son las partículas elementales como “constituyentes fundamentales” de toda la materia del universo.

Hasta el descubrimiento del electrón por J. J. Thomson en 1.897, se pensaba que los átomos eran los constituyentes fundamentales de la materia, como había postulado 400 años a. de C. Demócrito de Abdera. Pero el hallazgo de Thomson, junto al de Rutherford del núcleo atómico y del protón en 1.911, hizo evidente que los átomos no eran elementales, en el sentido de que tienen estructura interna. El descubrimiento de Chadwick del neutrón en 1.932 completó el modelo atómico basado en el núcleo atómico consistente en protones y neutrones rodeados de un número suficiente de electrones como para equilibrar la carga nuclear. Sin embargo, no explicaba la gran estabilidad del núcleo, que claramente no podía mantenerse unido por una interacción electromagnética, pues el neutrón no tiene carga eléctrica.  En 1.935, Yukawa sugirió que la fuerza de intercambio que lo mantenía junto estaba mediada por partículas de vida corta, llamadas mesones, que saltaban de un protón a un neutrón y hacia atrás de nuevo. Este concepto dio lugar al descubrimiento de las interacciones fuertes y de las interacciones débiles, dando un total de cuatro interacciones fundamentales.

También dio lugar al descubrimiento de unas 200 partículas “elementales” de vida corta, algunas de las cuales eran claramente más elementales que las otras. En la clasificación actual existen dos clases principales de partículas

que interaccionan con la interacción fuerte y tienen una estructura interna compleja.

La estructura hadrónica está basada ahora en el concepto de quarks de Murray Gell-Mann, introducido en 1.964. Este modelo nos dice que los hadrones están divididos en bariones (que se desintegran en protones) y mesones, que se desintegran en leptones y fotones.

Los bariones están formados por tres quarks y los mesones por dos quarks (un quark y un antiquark). En la teoría quark, por tanto, las únicas partículas elementales realmente, son los leptones y los quarks. Al contrario que los electrones y protones, que poseen cargas exactamente iguales en valor absoluto pero de signos opuestos (positiva el protón y negativa el electrón), los quark tienen cargas que son fracciones de la carga electrónica (+ 2/3 ó -1/3 de la carga electrónica).

Los quarks aparecen en seis variedades distintas que generalmente se escriben mediante las letras u, d, c, s, t y b que responden a los nombres de up, down, charmed, strange, top y bottom.

El protón, siendo un barión, está constituido por tres quarks, uud (2/3 + 2/3 – 1/3 = 1) y el neutrón por udd (2/3 – 1/3 -1/3 = 0), para cada variedad de quark existen los equivalentes antiquarks que se denotan  , que tienen valores exactos al quark pero con signos opuestos en su carga eléctrica.

Para evitar conflictos con el principio de exclusión de Pauli, se han añadido conceptos de carga de color a las seis variedades de quarks, cuya explicación al resultar compleja obviamos por no ser fundamental en la meta que aquí perseguimos.

Las interacciones fuertes entre quarks se pueden entender por el intercambio de ocho partículas sin carga y sin masa en reposo, llamadas gluones (porque pegan a los quarks juntos). Aunque los gluones, como los fotones que realizan una función similar entre los leptones, no tienen carga eléctrica, sí que tienen una carga de color (también aquí nos paramos para no enredar demasiado y confundir al lector).

La teoría quark completamente elaborada esta ahora bien establecida por evidencias experimentales, pero como ni los quarks ni los gluones han sido identificados nunca en experimentos, la teoría no se puede decir que haya sido directamente verificada. Los quarks individuales pueden tener la curiosa propiedad de ser mucho más masivos que los hadrones que usualmente forman (debido a la enorme energía potencial que tendrían cuando se separan), y algunos teóricos creen que es, en consecuencia, imposible desde un punto de vista fundamental, que existan aislados. Sin embargo, algunos experimentales han anunciado resultados consistentes con la presencia de cargas fraccionarias, que tendrían los quarks no ligados y en estados libres.

emilio silvera

Partícula elemental, clasificada como leptón (del griego “delgado”), con una masa en reposo m_e de 9’1093897 (54) × 10^-31 Kg, y una carga negativa de 1’60217733 (49) × 10 ^-19 culombios. Los electrones están presentes en todos los átomos en agrupaciones llamadas capas alrededor del núcleo; cuando son arrancados del átomo se llaman electrones libres. Su antipartícula es el positrón.

El electrón fue descubierto en 1897 por el físico británico Joseph John Thomson (1856 – 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 de la ecuación de Lorentz-Dirac. Es posible dar al electrón un tamaño no nulo con radio r₀ llamado radio clásico del electrón, dado por r₀ = e²/(mc²) con valor 2’82 × 10^-13 cm, donde e y m son la carga y la masa respectivamente del electrón, y c la velocidad de la luz. Este modelo también tiene problemas, como la necesidad de postular las tensiones de Poincaré. Ahora se cree que los problemas asociados con el electrón deben ser analizados utilizando electrodinámica cuántica* en lugar de electrodinámica clásica.

Núcleo

Corazón central de un átomo que contiene la mayor parte de la masa de dicho átomo. Está positivamente cargado y constituido por uno o más nucleones (protones o neutrones). La carga positiva del núcleo está determinada por el número de protones que contiene. En el átomo neutro, está compensada por un número igual de electrones, cuya carga negativa iguala a la de los protones existentes en número similar al de los electrones que se mueven alrededor del núcleo. El núcleo más simple es el núcleo de hidrógeno, consistente en un único protón. Todos los demás núcleos contienen además uno o más neutrones. Los neutrones contribuyen a la masa atómica (nucleones), pero no a la carga nuclear. El núcleo más masivo que se encuentra en la naturaleza es el uranio-238, que contiene 92 protones y 146 neutrones. El símbolo usado para este núcleo es , indicando la cifra superior el número de nucleones, y la inferior el de protones. En todos los núcleos el número de nucleones (A) es igual a la suma del número atómico (Z) y el número de neutrones (N), es decir, A = Z + N.

Átomo

Es la parte más pequeña de un elemento que puede existir, es decir, ese átomo tendrá todas las propiedades del elemento al que pertenece. Los átomos constan de un núcleo pequeño y denso de protones y neutrones, rodeado de electrones moviéndose. El número de electrones es igual al número de protones, de forma que la carga total es cero. Los electrones puede pensarse que se mueven en órbitas circulares o elípticas (según la teoría de Bohr), o más concretamente en regiones del espacio alrededor del núcleo.

La estructura atómica de un átomo de refiere a la forma en la que los electrones están dispuestos alrededor del núcleo, y en particular, a los niveles de energía que ocupan. Cada electrón puede ser caracterizado por un conjunto de números cuánticos de la siguiente manera.

1. El número cuántico principal, n, da la energía principal del nivel y tiene valores 1, 2, 3, etc. (cuanto mayor es el número más alejado está el electrón del núcleo). Tradicionalmente, estos niveles o las órbitas correspondientes, son llamadas capas y se les asignan las letras k, l, m, etc. La capa k es la más próxima al núcleo.
2. El número cuántico orbital, I, que gobierna el momento angular del electrón. Los posibles valores de I son (n – 1), (n – 2), … 2, 1, 0. Por tanto, en la primera capa (n = 1) los electrones sólo pueden tener momento angular 0. En la segunda capa (n = 2), los valores de I pueden ser 0 ó 1, dando lugar a dos subcapas de energía ligeramente diferentes. En la tercera capa (n = 3) hay tres subcapas con I = 2, 1 ó 0. las subcapas se denotan por la letra s. El número cuántico orbital es llamado a veces número cuántico acimutal.

No parece necesario, por la intención básica de este trabajo, continuar con la complejidad de estos apartados, y sí nos parece razonable hacer notar que, de acuerdo con el Principio de Exclusión de Pauli, dos electrones en un átomo no pueden tener el mismo conjunto de números cuánticos. Los números cuánticos definen el estado cuántico del electrón y explican cómo son las estructuras electrónicas de los átomos. Aunque sea de pasada, no me resisto a mencionar aquí al investigador-experimentador Rutherford que, entre otros muchos descubrimientos, puede contar con el del hecho cierto de haber desvelado el misterio de que el átomo es casi todo espacio vacío, y la materia está concentrada en su núcleo.

Bueno, aunque despacio y sin profundizar demasiado, vamos explicando los elementos, el núcleo, el átomo, y lo que son los electrones, pero todo esto nos lleva a pensar que los átomos se unen para formar moléculas, que a su vez se unen para formar la materia; sí, esa materia que conforma todo lo que vemos y tocamos o podemos detectar bien cerca o en el lejano espacio exterior del cosmos.

Esta reflexión nos lleva a tener que retroceder un poco y preguntarnos de qué están hechos los nucleones (protones y neutrones) que forman los núcleos de los átomos para que, finalmente, éstos formen las moléculas de la materia y las fuerzas que interaccionan allí.

Las respuestas a estas preguntas son: los componentes son las partículas elementales, y las interacciones entre ellas son debidas a las fuerzas fundamentales de la naturaleza, lo que nos lleva a tener que explicar estas dos cuestiones.

Los físicos, para explicarlo, se valen de algo que ellos han dado en llamar el Modelo Estándar, que es una combinación de la cromodinámica cuántica, para describir interacciones fuertes; la teoría electrodébil, para dar una descripción unificada de la interacción electromagnética y las interacciones débiles; y la teoría de la relatividad general, para describir las interacciones gravitacionales clásicas. Este modelo, aunque incompleto, es verdad que nos da una descripción completa de todos los fenómenos conocidos a pesar de sus características arbitrarias y sus 19 parámetros que nos llevan a universos disparatados.

Así mismo, el apartado de las partículas elementales y las familias que las forman, quarks, leptones (electrones y neutrinos) y hadrones (bariones y mesones), a los que hay que añadir ésas partículas mediadoras de las fuerzas que se denominan bosones y que más adelante describiré.

Las interacciones fundamentales de la naturaleza son cuatro:

Si cualquiera de estas fuerzas fundamentales del universo fuera diferente, aunque la variación sólo fuera del 1 por millón, el universo sería otra cosa distinta a lo que conocemos, y nosotros no estaríamos aquí hablando de ello.

Pero lo que procede ahora, siguiendo la técnica de los físicos de hacer las cosas por partes pequeñas para que al final lo tengamos todo (todo lo grande está hecho de cosas pequeñas), es explicar, una por una y con detalle, las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza.

Cualquiera de estas cuatro fuerzas, diferentes en su forma de interaccionar, que pueden ocurrir entre los cuerpos y que pueden tener lugar incluso cuando los cuerpos no están en contacto físico, juntas pueden explicar todos los fenómenos que observamos en nuestro universo.

La interacción o fuerza gravitacional

Más coloquialmente conocida como fuerza de la gravedad, es unas 10⁴⁰ veces más débil que la interacción electromagnética; en realidad es la más débil de todas. La fuerza que genera actúa entre todos los cuerpos que tienen masa, y la fuerza siempre es atractiva. La interacción puede ser comprendida utilizando un campo clásico en el que la intensidad de la fuerza disminuye con el cuadrado de la distancia entre cuerpos interaccionantes. Gravitación, en el sentido en el que la veía Newton, es una fuerza de fórmula F = GM₁M₂/d² de donde se sigue que g = GM/d². G es la constante gravitacional, M es la masa de La Tierra y d la distancia del cuerpo al centro. La intensidad de atracción depende de la masa de los cuerpos y de la distancia entre ellos como queda explicado en la formulación matemática anterior. En la teoría general de la relatividad, la gravitación se interpreta como una distorsión del espacio. Las fuerzas gravitacionales son importantes sólo entre grandes masas como estrellas, planetas y satélites, y es esta fuerza la responsable de mantener unidos los componentes principales del universo. No obstante, a escala atómica la fuerza gravitacional es, como se ha dicho, 10⁴⁰ veces más débil que la fuerza de atracción electromagnética.

El hipotético cuanto de gravitación, el gravitón, es también un concepto útil en algunos contextos, pero aún no ha podido ser detectado, toda vez que al ser la fuerza más débil de todas, su bosón mediador también es muy débil de difícil de detectar. Y aunque esta fuerza es despreciable en el universo de lo muy pequeño, el ámbito atómico, en la escala cosmológica, donde las masas son enormes, se deja sentir con claridad y contundencia, y debido a que esta fuerza es de largo alcance, hay una teoría macroscópica bien definida, que es la antes mencionada relatividad general de Einstein, que la describe perfectamente, y además, de ella se extraen consecuencias impensables antes de su formulación. La fuerza de la gravedad es la que finalmente prevalece en las estrellas al final de sus vidas como tales, y dependiendo de sus masas, la gravedad las convierte en estrellas enanas blancas (caso de nuestro Sol), en estrellas de neutrones o en agujeros negros (para estrellas más masivas).

Por el momento nadie ha sabido encontrar una teoría cuántica de la interacción gravitatoria que sea satisfactoria. Cuando tratamos de unir la relatividad general de Einstein con la mecánica cuántica de Max Planck, Heisemberg, Schrödinger y otros, parece como un choque de trenes de alta velocidad; el terremoto queda servido y aparecen infinitos y respuestas inexplicables a preguntas bien formuladas. Son, de momento, incompatibles. La teoría de supercuerdas de Witten y otros, al trabajar con dimensiones más altas, parece que tienen la posibilidad de unir las dos teorías de forma natural.

Podríamos extendernos algo más sobre la teoría gravitatoria, pero hay que seguir la pauta propuesta de ir paso a paso exponiendo sencilla y básicamente las cuestiones que deseamos plantear, así que una vez ha quedado plasmada una idea de lo que es la interacción gravitacional, pasaremos a describir la fuerza siguiente.

La interacción nuclear débil

Esta fuerza es unas 10¹⁰ veces menor que la interacción electromagnética. Ocurre entre leptones* y en la desintegración de los hadrones*. Es la 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. Las interacciones débiles son descritas por la teoría electrodébil, que la unifica con las interacciones electromagnéticas.

Las partículas mediadoras, de gran masa, son las W⁺, W^- y Z⁰. Esta interacción está presente cuando se desintegran de forma natural elementos radiactivos como el uranio.

El electromagnetismo

Es la fuerza responsable de controlar la estructura atómica, reacciones químicas y todos los fenómenos relacionados con la electricidad y el magnetismo, que son dos aspectos de una misma cuestión. Puede explicar las fuerzas entre las partículas cargadas, pero, al contrario que las interacciones gravitacionales, pueden ser tanto atractivas como repulsivas. Las cargas iguales se repelen, mientras que las distintas se atraen. Algunas partículas neutras se desintegran por interacciones electromagnéticas. La interacción se puede interpretar tanto como un campo clásico de fuerza (ley de Coulomb) como por el intercambio de unos fotones virtuales. Igual que las interacciones gravitatorias, el hecho de que la interacción electromagnética sea de largo alcance significa que tiene una teoría clásica bien definida 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 fotón es la partícula mediadora.

La interacción nuclear fuerte

La más potente de todas las fuerzas fundamentales. Es unas 10² veces mayor que la interacción electromagnética. Aparece sólo en los hadrones y es la responsable de la fuerza entre los nucleones que confiere a los núcleos de los átomos una gran estabilidad. Actúa a muy corta distancia dentro del núcleo (la región es R ≈ hc/Λ ≈ 10^-13 cm) y se puede interpretar como una interacción mediada por el intercambio de mesones virtuales, en este caso de 8 gluones. Las interacciones fuertes son descritas por una teoría gauge llamada cromodinámica cuántica.

El efecto de esta fuerza es contrario al de las otras interacciones, ya que crece con la distancia. Actúa como un muelle; cuanto más lo estiramos más resistencia opone. No deja que los quarks que forman los protones y neutrones (los nucleones) se puedan separar. Es lo que se conoce como el confinamiento de los quarks sometidos a moverse en la región de 10^-13 cm.

Con la descripción de las cuatro fuerzas fundamentales hemos esbozado sólo una parte del panorama, pero para completarlo nos queda exponer lo que son las partículas elementales y explicar las familias que las componen, lo que significan dentro del sistema del Modelo Estándar de la física y cómo forman la materia de los planteas, las estrellas, los árboles, los mares y océanos, y también la de todos los seres vivos.

Como el trabajo se alargo mas de lo pensado, lo dejaremos aqui hasta otra oportunidad que seran ampliados los datos y puntos de vista y, de todas las maneras, estaremos a la espera de las buenas nuevas que nos traera el LHC y que, si la prediccion no falla, nos hara entrar en otra revolucion de la Fisica.

emilio silvera

* Teoría formulada para explicar la radiación electromagnética y la forma en que interacciona con la materia cargada.

* Los leptones interaccionan por el electromagnetismo.

* Los hadrones comprender a los neutrones y protones, que se desintegran en bariones o al contrario, y están formados por quarks.

* Gauge: cualquiera de las teorías de campo para explicar las interacciones fundamentales. Requieren un grupo de simetría para los campos y los potenciales. En el caso de la electrodinámica, el grupo de abeliano.

Evidencias de cambio climático según el último Informe del IPCC (diciembre 1995)

La discusión sobre el “calentamiento global” está en plena ebullición. Los estudios, congresos y reuniones para estudiar el tema se suceden. Entre los organismos que se dedican a este tema destaca el IPCC (Intergovernmental Panel on Climatic Change) que fue constituido por las Naciones Unidas y la Organización Metereológica Mundial, en 1988, para estudiar el Cambio Climático. A finales de 1995 publicaron el Segundo Informe, un documento de 2000 páginas de especial importancia porque es el que utilizarán las Naciones Unidas para su política ambiental en este tema en los próximos años.

La principal conclusión del documento es que: “El conjunto de evidencias sugiere una cierta influencia humana en el conjunto del clima”. Como se ve es una afirmación muy prudente. Aunque no llegan a afirmar tajantemente la influencia de la actividad humana en el clima, sí que se comprometen más que en el Informe anterior, de 1990, en el que dijeron que no podían afirmar si el incremento de 0,5ºC producido en las temperatura media del planeta en los últimos 100 años, estaba causado por las actividades humanas.

¿Por qué es tan difícil determinar si está habiendo cambio climático o no, y, si se estuviera produciendo, saber si se debe a las actividades humanas?

La dificultad de estos estudios proviene del gran número y complejidad de los factores que afectan al clima. Las variaciones en el clima dependen de factores intrínsecos como, por ejemplo, las condiciones de la atmósfera, los océanos, los hielos, y la tierra firme, incluyendo sus diversos ecosistemas y tipos de vegetación, las zonas cubiertas de nieve, las aguas superficiales y subterráneas, etc. Pero también están influidas por factores externos como la actividad del sol, o las variaciones de la órbita de la Tierra en el sistema solar. Otras actividades externas que pueden influir son las erupciones volcánicas que con sus cenizas oscurecen la atmósfera, o las actividades humanas que añaden gases o partículas a la atmósfera.

La radiación que la Tierra devuelve al espacio debe ser igual que la que recibe del sol, para que se mantenga la temperatura. Pero la entrada y salida de estas radiaciones depende de muchos factores que pueden facilitarla o dificultarla, e, incluso, producir los dos efectos a la vez. Los rayos solares no pasan con igual facilidad por unos gases o por otros; así, mientras el oxígeno y el nitrógeno son transparentes a las radiaciones infrarrojas, los gases con efecto invernadero no lo son. Las nubes también absorben la radiación calorífica infrarroja, tendiendo a calentar la atmósfera, pero además reflejan la energía que llega del sol y por este efecto tienden a enfriar la superficie.

Los océanos absorben el calor, amortiguando los cambios de temperatura, y también disuelven grandes cantidades de anhídrido carbónico, por lo que su influencia en el clima es muy notable. La vegetación y las aguas continentales influyen en la humedad de la atmósfera y, por tanto, en el clima. Las partículas suspendidas en la atmósfera, bien sean procedentes de los volcanes u otros fenómenos naturales, o los pequeños cristales de sulfato procedentes de contaminación de origen humano, oscurecen la atmósfera dificultando la llegada de radiación y tendiendo a enfriar la Tierra. Así, por ejemplo, la erupción del Pinatubo en Filipinas en 1991 produjo un apreciable enfriamiento de la temperatura en los dos años siguientes.

Las interacciones y relaciones entre todos estos factores son, como es fácil comprender, muy complejas. Para intentar dar datos concretos de cuantos grados puede cambiar la temperatura en el próximo futuro y como pueden afectar estos cambios al clima de las distintas zonas del mundo, los científicos construyen complejos modelos numéricos en los que deben entrar todos estos factores, las relaciones entre ellos y las leyes que regulan sus cambios. Al ser modelos tan complicados necesitan grandes ordenadores para su resolución. Cuando se desarrolla un nuevo modelo, primero se prueba sin factores externos para comprobar si se consiguen con el buenas predicciones que se adapten a los datos que conocemos. Una vez probado se introducen los datos de posibles situaciones futuras, como pueden ser las concentraciones de gases invernadero previstas para los próximos años y las diferencias entre unas predicciones y otras ayudan a estimar cual será el previsible cambio climático.

Con los últimos modelos desarrollados, el Informe de 1995 del IPCC, rebajaba la cifra estimada para el calentamiento global. Piensan que para el 2100 la temperatura media de la Tierra será unos 2ºC más alta que la de 1990, lo que significa un incremento un tercio más bajo que el que habían previsto en el informe de 1990. El informe calcula también que el nivel del mar será, en el 2100, unos 50 cm más alto que el actual; lo que es una estimación unos 17 cm más baja que la que hicieron en 1990.

Estos cambios pueden parecer pequeños pero supondrían grandes transformaciones en los ecosistemas y en los climas y formas de vida de grandes zonas de la Tierra. No es posible predecir con gran seguridad lo que pasaría en los distintos lugares, pero es previsible que los desiertos se hagan más cálidos pero no más húmedos, lo que tendría graves consecuencias en el Oriente Medio y en Africa donde el agua es escasa. Unos 118 millones de personas podrían ver inundados los lugares en los que viven por la subida de las aguas. Entre un tercio y la mitad de todos los glaciares del mundo se fundirían, poniendo en peligro las ciudades y campos situados en los valles que se encuentran por debajo del glaciar.

Según Houghton, de la Oficina Metereológica del Reino Unido, los Gobiernos deberían tomarse en serio este Informe: “Los políticos piensan, algunas veces, que les estamos pidiendo que actúen contra algo que probablemente no sucederá, pero nuestro mensaje es que ellos deberián planificar para preparar al mundo para lo que sí será el escenario más probable en el próximo siglo: el cambio climático”.

No hay evidencia de calentamiento global (Richard S. Lindzen del MIT)

Lindzen es un científico de reconocida fama mundial del Massachusetts Institute of Technology, experto en el estudio de la atmósfera.

En un artículo en The New York Times, en junio de 1996 decía: “No tenemos ninguna evidencia de que el aumento en las emisiones de gases con efecto invernadero estén produciendo importantes cambios climáticos”. Afirma que las predicciones hechas por los expertos del IPCC se basan en modelos de ordenador tan incompletos que las hacen inservibles. Su principal argumentación se fundamenta en que los modelos que predicen el calentamiento lo hacen apoyándose en que el aumento en la concentración de dióxido de carbono y otros gases con efecto invernadero solo tendrá una pequeña influencia en el aumento de la temperatura media. Según estos modelos el principal calentamiento procederá del vapor de agua que se liberará a la atmósfera. La idea es que una atmósfera algo más caliente liberará más vapor de agua, y este vapor incrementará el calentamiento.

Dr Lindzen argumenta que los modelos usados no reflejan fielmente la física del vapor agua en la atmósfera. Según los trabajos suyos varios mecanismos anulan el supuesto aumento de la temperatura por el incremento del vapor de agua, aunque reconoce que no hay evidencias de que las cosas funcionen según estas teorías suyas. “Para ser justos, dice él, la respuesta correcta en este momento es que no sabemos cual es el efecto del vapor de agua”

Comenta que muchos otros escépticos como él, le han llamado o escrito agradeciéndole su postura. Muchos de estos no manifiestan sus opiniones en voz alta porque ser escéptico no trae ninguna ventaja. “¿Quién se anima a meterse en controversias? ¿Para qué hacerlo?”, dice. Además “en épocas de importantes recortes de presupuesto para la investigación, las investigaciones sobre el clima siguen recibiendo importantes ayudas. ¿Quién cierra una buena fuente de ingresos?”.

Otro científico que está de acuerdo con Lindzen es el Dr. William Gray, especialmente conocido por sus predicciones sobre la actividad de los huracanes. Comenta que “muchos de mis colegas son muy escépticos respecto a este asunto del calentamiento global”.

Dr Wallace, de la Universidad de Washington, dice que “hay pocos científicos que sean tan radicalmente escépticos como lo es el Dr Lindzen”. “Muchos más, dice Dr Wallace, se toman el asunto del cambio climático en serio, pero opinan que las afirmaciones que se hacen son muy exageradas, como Lindzen defiende”.

El aumento de la concentración de gases invernadero en la atmósfera es realmente algo científicamente comprobado, pero a partir de ahí la evidencia científica es mucho más débil. Las fluctuaciones climáticas son muy difíciles de medir y el calentamiento que parece se está dando en los últimos quince años se podría deber a muchas causas, porque el clima depende de un gran número de variables. Además, para la investigación de temas como éste, se simulan las distintas situaciones con modelos de ordenador, y los que se usan son, todavía, muy insuficientes y poco satisfactorios, porque el funcionamiento del clima es enormemente complejo .

La conclusión es que no se puede asegurar científicamente, con total evidencia, por ahora, que se esté produciendo un calentamiento global y un cambio climático como consecuencia del aumento de gases emitidos por la actividad del hombre a la atmósfera. Pero como hay importantes sospechas de que sea así, y las consecuencias pueden ser muy graves, lo lógico y prudente es tomar las medidas oportunas para impedir que las emisiones de dióxido de carbono sigan creciendo mientras se sigue estudiando este efecto con gran atención. Esto es lo que se está haciendo a través de organismos como el IPCC (International Pannel Climatic Change) y de los acuerdos internacionales sobre las emisiones de CO2, como el conseguido en la Conferencia Internacional celebrada en Kioto en diciembre de 1997.

Conclusiones de la Conferencia de Kioto de diciembre de 1997

Alicia Rivera El País 11.XII.97 (adaptación)

Aprobado en Kioto un protocolo de mínimos

El protocolo de Kioto, el acuerdo internacional para reducir las emisiones a la atmósfera de gases de efecto invernadero que inciden en el cambio climático estipula que los 39 países desarrollados se comprometen a reducir sus emisiones en un 5,2% de media respecto a los niveles de 1990 y 1995, entre el 2008 y el 2010.

El acuerdo afecta a seis gases, dióxido de carbono, metano, óxido nitroso,. hidrofluorocarbono, perfluorocarbonos y hexafluoruro de carbono, y las cuotas fijadas para cada país contemplan una reducción del 8% para los 15 miembros de la Unión Europea, Suiza y varios países europeos; del 7% para EE UU y Canadá, y del 6% para Japón. Rusia, Nueva Zelanda y Ucrania quedan obligados a estabilizar sus emisiones en igual plazo. Australia puede aumentar hasta un 8%, Noruega un 5% e Islandia un 10%. La reducción global para la UE se distribuye entre sus miembros, de manera que algunos como España tendrían derecho a aumentar sus emisiones

«Este acuerdo es un avance fundamental en la respuesta de la comunidad internacional al cambio climático», declaró Estrada. «El acuerdo es pequeño pero importante. Hemos empezado a construir el bote. Ahora tenemos que hacer de él un barco fuerte», declaró Howard Ris, director de la Unión de Científicos Preocupados. El Grupo ecologista World Wild Fund for Nature (WWF) se apresuró a destacar los agujeros del protocolo. «A pesar de los muchos fallos, WWF impulsará su ratificación y entrada en vigor de manera que se pueda avanzar en el proceso de aumentar los objetivos de reducción de emisiones y cerrar los agujeros.

Texto extraído de Tecnun.es

La DINEMO, aparecida, por allá en el año 1983, fue presentada por su autor, el físico israelita Mordehai Milgrom, en el Astrophysical Journal. Esencialmente promueve las curvas de rotación plana y las leyes astrofísicas que sucintamente mencionamos en ” La Materia Oscura“. En ella, Milgrom propugna la introducción, dentro del marco de una ley fundamental de la física, de una nueva constante medular, a₀, con dimensiones de aceleración, y cuyo valor es 2 x 10^-8 cm. s^-2.

Una sencilla forma de explicar, entre otras, los rasgos descriptivos de la DINEMO, es el enunciado que dice que la masa inercial de un objeto depende de la intensidad del campo al cual está sometido. Una estrella que está a gran distancia del centro de una galaxia está inmersa en un campo gravitacional débil, así su masa inercial es más pequeña, y cuesta menos acelerarla para mantenerla en órbita. Así podemos tener curvas de rotación planas sin invocar cantidades enormes de materia, como lo planteamos en ” Halos Galácticos de Materia Oscura“. Aquí, las objeciones que se le hicieron, por parte de Yabushita a Fenzi, y que describimos en el artículo que hemos citando no son procedentes, pues no se cambia la ley de fuerza. Más importante aún, todas las propiedades de sistemas extragalácticos quedan salvaguardadas y encuentran una explicación natural.

La sucinta descripción expuesta sobre la DINEMO, que obedece a una, entre otras, de sus posibles interpretaciones, en alguna medida se adhiere con el principio de Mach; también lo es la coincidencia entre los valores de a₀ y cH₀ y entre a₀G^-1 y las densidades de masa «superficial» máxima de galaxias (leyes de Freeman y de Fish en su versión moderna).

Esta teoría de Milgrom no es muy popular y está lejos de ser aceptada por la comunidad científica, pero a raíz de los avances en los trabajos de búsqueda de materia oscura en los halos de las galaxias, muchos de los integrantes de los diferentes equipos abocados a la investigación de este tema, la han retomado para observar su factibilidad en diferentes escenarios posibles. La falta de aceptación generada hasta ahora por la teoría, se debe, principalmente, a no haber sido posible, hasta la fecha, colocarla en un marco matemático autoconsistente y elegante con el mismo rango de acción que relatividad general. Ello, pese a que algunos de los problemas de la versión original desaparecieron con nuevas formulaciones que le introdujeron Bekenstein y el mismo Milgrom, en el año 1984. Pero tiene dificultades con casualidad (palabra que en este caso se refiere a la posible existencia de señales que se propaguen a velocidades mayores que la de la luz, que en el contexto de la Teoría Especial de la Relatividad da lugar a un gran número de paradojas). Sin embargo, lo anterior no impide hacer cosmología con esta teoría.

Uno de los problemas serios con que se enfrenta la DINEMO, es su profunda incompatibilidad con la Teoría General de la Relatividad (TGR). Uno de los principios medulares de la TGR es el llamado Principio de Equivalencia Fuerte (PEF) que enuncia que la masa inercial y la masa gravitacional de un objeto son exactamente iguales. Una vez descrito este principio se llega a la TGR de Einstein casi sin esfuerzo. Como se extrae del enunciado que ya describimos sobre la DINEMO, ésta requiere que la masa inercial, y no la masa gravitacional, dependa de la intensidad del campo a la que está sometida (o a la aceleración); DINEMO no satisface el PEF. En su lugar, satisface a lo que se llama Principio de Equivalencia Débil (PED). El PED, sólo dice que estas masas son proporcionales. Las evidencias experimentales sólo avalan el PED. El PEF, viene a ser justificado casi exclusivamente por los éxitos que ha logrado la TGR en su contexto general.

Las evidencias observacionales que dan cabida a la DINEMO (sin consecuencias precisas para TGR) tienen que ver con la dinámica de los cúmulos estelares galácticos. Los campos gravitacionales dentro de estos cúmulos son muy débiles, lo que indicaría que las diferencias entre las predicciones de la DINEMO y TGR serían importantes. Cuando estudiamos estos objetos encontramos que no muestran evidencia de materia invisible u oscura, lo que estaría colocando en dificultades aplicativas a la DINEMO; pero, sin embargo, al encontrarse estos objetos en el campo gravitacional de nuestra galaxia hace que las masas inerciales tengan los valores usuales, lo que hace que las predicciones de la DINEMO con las de la TGR coincidan. Este efecto, que la dinámica interna de un sistema dependa del campo en el que el sistema está cayendo, aunque éste sea constante (sus efectos de mareas son despreciables), viene a ser una transgresión sustancial del PEF. Pero es necesario subrayar, que eso ocurre sólo dentro del marco previsto por DINEMO; para la TGR estos objetos no contendrían materia invisible u oscura, lo que en la práctica viene a representar un buen ejemplo para graficar lo ligado que está experimento con la teoría.

Por otra parte, la DINEMO y la teoría de Newton con materia invisible u oscura pueden llegar a ser complementarias. Pero, eso sí, debemos comparar las predicciones de cada teoría como se encuentran en la actualidad formuladas, con las observaciones que puedan caber. Ahora bien, si se encuentran discrepancias significativas, esto no debe necesariamente implicar la destrucción de su esencia medular, sino que más bien necesidades de algunos aspectos de reformulación. En ello, es necesario tener presente considerar un espacio de tiempo lo suficientemente necesario para que la nueva teoría tenga la ocasión de poder refinarse, y a la antigua, por su condición meritoria de protegerse. Será necesario que el tiempo determine cual es la teoría que está evolucionando positivamente, aunque ello sea considerado poco consistente, pero que adquiere ribetes importantes cuando se observan ejemplos del pasado (e.g. éter y relatividad, física aristotélica y galiliana, etc.), y que tienen que ver con cosas como la fertilidad de la teoría, esto es, cuan productivos hace a los científicos, su elegancia formal, el número de nuevas predicciones, etc.

Pero lo importante es, en el fondo, el contar con herramientas teóricas para coadyuvarnos a encontrar respuestas sustentables para materias que aún no se encuentran sustanciales explicaciones. Para que la hipótesis de la materia invisible u oscura no pierda su rango de científica, está el hecho de que no podemos agregar masa a una galaxia impunemente. El físico pakistaní, con una gran parte de formación autodidacta y premio Nobel de Física en 1983, Subramanyan Chandrasekhar, en el año 1939 publicó un libro que tituló “Una introducción al estudio a la estructura estelar”, y en él propugna y demuestra que un objeto masivo, moviéndose entre un grupo de otros objetos masivos, sufre un frenado, una desaceleración de naturaleza dinámica: al moverse este objeto, su masa afecta la trayectoria de los otros que lo rodean, creando una «estela» de exceso de masa tras él; esta estela masiva ejerce una fuerza gravitacional en el objeto que la creó, la que se llama fricción dinámica. Esta fuerza da lugar a una desaceleración cuya magnitud es proporcional a la masa del objeto que está siendo desacelerado. En otras palabras, aquellos objetos más masivos terminarán moviéndose más lentament

El efecto que hemos descrito anteriormente es tan distinguido, que cuando se hicieron las primeras simulaciones de cúmulos de galaxias, en la que se dividió la masa observada típica de cúmulos entre las galaxias que lo componen, no sólo se desarrolló un grado altísimo de segregación de masa, debido a que las galaxias más pesadas se hundían rápidamente hacia el centro del cúmulo, sino que todas las galaxias se desaceleraban rápidamente cayendo hacia el centro del cúmulo, provocando su rápido colapso. Fue esto último lo que invitó a los investigadores a asumir que la mayor parte de la masa de los cúmulos estaba asociada a un medio intergaláctico, y no a las galaxias. Así se logró disminuir la masa de las galaxias, reduciendo consecuentemente la magnitud de la aceleración de Chandrasekhar. Eso fue hecho en forma, digamos, casi sutil, no tanto como para proteger a la teoría newtoniana, sino que más bien para dar explicaciones a las observaciones. Sin embargo, ello trajo importantes implicaciones, la más directa de ellas fue eliminar efectivamente el proceso de fricción dinámica como un factor importante en la evolución de los cúmulos de galaxias. Es muy probable que el resultado de esto sea nuestra incapacidad de explicar, entre otras cosas, la formación de las galaxias elípticas, y en especial ese tipo de galaxias gigantes llamadas cD que habitan los centros de los cúmulos.

No deja de ser una sorpresa encontrar hoy, después de veinte años transcurrido desde las escenas de esas simulaciones, a físicos que siguen redescubriendo que la fricción dinámica no es lo suficientemente fuerte para formar la estructura total de los cúmulos de las galaxias; pero soslayan el hecho de que ésta, en alguna medida, fue «archivada» su participación por los mismos teóricos investigadores, cuando desarrollaron la teorización de la formación de los cúmulos. Las propiedades de estos objetos son, generalmente, atribuidas a complejos procesos físicos que se dieron en los comienzos de su formación .

El soslayar la importancia del efecto de la fricción dinámica en el proceso de la formación y evolución de las galaxias y de los cúmulos, se debe a la carencia de evidencias observacionales de segregación de masa en estos tipos de objetos, que es la principal característica que identifica a esta clase de fricciones. Sin embargo, se viene observando ciertos cambios en algunos teóricos para considerar en otro rango de importancia los efectos de la fricción dinámica, usando para ello la recreación científica de teorías que entreguen otras posibilidades de interpretación a ciertos fenómenos que reiterativamente han sido detectados por la observación. Uno de estos casos se da en lo que ha venido ocurriendo, en los últimos tiempos, con la Teoría DINEMO. En las recreaciones que se han hecho de ella, se estaría llegando a la conclusión que la DINEMO sería capaz de predecir una fricción análoga a la que descubrió Chandrasekhar para la teoría de Newton, pero con la variante en que la desaceleración es independiente de la masa del objeto: fricción dinámica sin segregación de masa.

Las conclusiones preliminares a las que estarían llegando los físicos teóricos que se encuentran abocados, actualmente, a la recreación científica de la DINEMO, es que ésta comportaría la capacidad de explicar, entre otras cosas, la formación de galaxias cD, la distribución de cúmulos globulares alrededor de galaxias y el origen de la fuente de energía del gas que emite rayos-X en cúmulos de galaxias. Pero además, nace otra perspectiva en cuanto a que emerja una nueva percepción del cosmos a escalas galácticas y mayores, donde la fricción dinámica juegue un rol mucho más importante que el hasta ahora se le ha asignado, quizás hasta el hecho que se le pueda reconocer como el principio palanca de la evolución.

Dentro de las varias observaciones que dieron pié para que muchos teóricos consideraran la posibilidad de retomar a la DINEMO, tienen relación con lo que se llama función de correlación de 2-puntos de la distribución de galaxias. Para explicar el significado de lo anterior. podemos describir sucintamente lo siguiente: La presencia de una galaxia en un punto del espacio indica que otra no puede estar lejana, lo que se asemeja a varias analogías comunes que la humanidad observa diariamente, como es el caso de las gaviotas en el mar con respecto a una señal de tierra cercana. La función de correlación de 2-puntos es una medida de la probabilidad de encontrar una galaxia a una distancia determinada de otra. Es una función porque depende de la distancia. Su valor decrece con la distancia. La forma exacta de esta función ha sido determinada para un gran rango de separaciones y es la misma para grandes distancias (millones de años luz) como para pequeñas distancias (miles de años luz).

Lo inmediatamente anterior, siempre no ha dejado de sorprender a los estudiosos la estructura observable del cosmos. Aquí volvemos a lo ya expresado en ” Halos Galácticos de Materia Oscura”. Estos halos de materia debieran traslaparse dando lugar a los que se llaman merging, la rápida unión de las dos galaxias involucradas en un proceso doble donde la fricción dinámica las desacelera y acerca, para luego unirse éstas en un choque inelástico, donde gran parte de la energía orbital de las galaxias es traspasada a energía interna (movimiento de las estrellas que la componen). Se esperaba que esto diera lugar a un cambio en la función de correlación a las distancia en los cuales los halos comienzan a traslaparse (aproximadamente el doble del tamaño típico de estos halos). Sin embargo, ningún cambio ha sido detectado, ya que esta función mantiene el mismo comportamiento hasta distancias del orden de los 15.000 años luz, aunque recientemente existen algunas evidencias observacionales que habrían detectado algunos cambios, pero a distancias que corresponderían a los traslapos de las partes visibles de las galaxias, lo que se estimaría en aproximadamente unos 30.000 años luz.

Pero lo anterior no es todo. Quizás sea más relevante lo que se obtiene en el proceso que lleva a la unión de dos galaxias, que no es otro que la fricción dinámica, donde se esperaba detectar segregación de masa en la función de correlación a distancias pequeñas, lo que no ha sido evidenciado. Dentro del marco de la DINEMO, estos dos hechos observacionales son naturalmente explicados, ya que en él, los halos de materia oscura no requieren cantidades enormes de material coexistiendo en ellos, como lo demanda la teoría clásica newtoniana. Pero, sin embargo, dentro de cualquiera de las circunstancias, las necesidades de conocer tanto los tamaños como estructuras de estos halos siempre adquiere ribetes de excepción. Señalo lo anterior, pese a que las observaciones de sistemas de galaxias binarios indican que estos halos son del orden de 180.000 años luz o más, lo que estaría poniendo a la hipótesis de la existencia de la materia oscura en algunas dificultades, pero hay escenarios computacionales donde se ha expuesto este problema, que estarían desestimando esa posibilidad.

En las secciones del capítulo XI sobre los halos galácticos de materia oscura ya describimos los fundamentos científico que emplazaban al estudio de los halos de las galaxias, como también expusimos los métodos que se estaban usando para detectar la estructura de su conformación. En consecuencia, es muy probable que no tengamos mucho que esperar para saber que teoría sería la que explicaría el comportamiento observacional de las galaxias. Si estas aparentaran tener halos masivos con extensiones mayores que aproximadamente 40 kpc. la Teoría Newtoniana se enfrentaría en aprietos, lo que deseamos muchos que no sea así. De todas maneras debemos esperar y evitar algunas de nuestras tendencias a aparecernos a nuevos y «sólidos» iconoclastas científicos que con tanta profusidad aparecen en ocasiones, cuando los propios militantes de las comunidades científicas difunden partes de sus trabajos teóricos. Hasta ahora, siguen en plena vigencia y esplendor nuestras clásicas leyes de la física.

Es cierto que aquellos estudiosos de las problemáticas de la física se encuentran, hoy día, en una disyuntiva bastante peculiar. Por un lado, se tiene dinámica newtoniana más materia oscura con base en una teoría matemáticamente elegante y físicamente completa, pero que al ser aplicada a sistemas astrofísicos no satisface las necesidades de explicación sobre sus propiedades básicas. Lo anterior no podría sorprendernos si se logra determinar que esas propiedades no pueden ser explicadas por las leyes newtonianas de la física. Por otra parte, se cuenta con la DINEMO, que no deja de ser una teoría ingeniosa y, a su vez, sorprendente, y que nos puede ayudar a explicarnos el comportamiento de esos sistemas. Pero también se debe reconocer que no se caracteriza por su elegancia y la amplitud de su margen de aplicación al entendimiento de los fenómenos que a la física se le ha requerido explicar.

La evolución que ha alcanzado la humanidad reclama de pensadores, profesionales y científicos que estén determinados siempre a asumir la decisión de tomar una determinación. Aparece, casi como si fuera lo único constante, los cambios. En las ciencias, ya es difícil contemplar la aferración a ideas y paradigmas de eterna duración. El trabajo de Milgrom, con sus falencias y ripios, no deja de ser inteligente y también, por que no escribirlo, de gran osadía. Viene a ser una muestra del comportamiento actual del hombre moderno de ciencias, pero que en ningún caso viene a graficar a una identidad tipo iconoclasta. Se ha llegado a una etapa de desarrollo científico la cual tanto físicos como astrónomos se encuentran emplazados a manejarse dentro de laberintos y estar expuestos a los embates de los caminos de la incerteza. Si no se detecta suficiente materia oscura en los halos galácticos para que su comportamiento pueda ser explicado con rigor por las leyes de Newton, entonces se deberá recurrir a otras teorías, como la DINEMO, para someterla, con el debido rigor que se requiere, a la factibilidad de que sean capaces de explicarnos fenómenos que, con los instrumentos clásicos, no se pudo encontrar respuestas satisfactorias.

Ahora, ayudémonos a mejorar nuestra comprensión para lo que hemos expuesto aquí, como también para una parte importante de lo que se ha descrito en las secciones del capítulo XI sobre los halos galácticos de materia oscura. Para ello, precisemos nuestro entender, primero, en lo que respecta a las bases del movimiento circular. Para este proceso podemos recurrir a un muy familiar ejemplo. Imaginémonos que tomamos una plomada; o sea, una lienza de cáñamo con un peso (plomo) amarrado a uno de los extremos de la lienza, y lo hacemos girar por encima de nuestra cabeza. Los parámetros que tenemos en este sistema son: la masa del peso o plomo; el radio de giro de la lienza que une nuestras manos con la punta del peso, y la rapidez (valor absoluto de la velocidad) que es constante. A mayor rapidez el peso o plomo parece generar un tirón con más fuerza. Este es un efecto de la Segunda Ley de Newton que dice que la fuerza que ejerce el peso en la lienza es igual a su masa inercial (definida por esta ley) multiplicada por la aceleración. Esta propiedad, la masa inercial, de antemano, no tiene relación con la gravedad. Un astronauta en una nave espacial en órbita alrededor de la Tierra, en cuyo lugar los efectos de la gravedad terrestre son anulados por la caída libre que provoca el movimiento orbital, el hacer girar la misma plomada sentirá el mismo efecto de tirón que se percibe en el mismo ejercicio efectuado en la Tierra. De este modo, la masa inercial aparece como una propiedad intrínseca del objeto, con independencia de su peso.

La fuerza que ejerce el peso en la lienza es también proporcional a la aceleración, que para un movimiento circular con rapidez constante está dada por el cuadrado de la rapidez dividido por el radio de giro: al doble de la velocidad, la aceleración y la fuerza del tirón de la plomada, se cuadruplican. Si se reduce el radio de giro a la mitad, la aceleración y la fuerza se duplican. Esto lo podemos analogar en el movimiento de una estrella en una galaxia si asociamos la tensión en la lienza de la plomada con la fuerza de atracción que ejerce la propia galaxia sobre la estrella. Mientras más masiva es la galaxia, mayor es la fuerza y más rápido es el giro de la estrella entorno a la galaxia.

Isaac Newton no sólo es el responsable de la famosa Segunda Ley de la Dinámica en la cual introduce el concepto de masa inercial, sino que también de esa maravillosa interpretación de una de las características que comporta la naturaleza en la cual cohabitamos, que es la Ley de Gravitación Universal, en la cual introduce el concepto de masa gravitacional. Newton en el proceso que siguió para desarrollar estas leyes utilizó lo que se conoce como experimento del pensamiento: utilizar un escenario imaginario para iluminar las reglas que gobiernan el mundo real. Este procedimiento es una herramienta indispensable para los científicos en todos los campos, pero en especial para los cosmólogos, cuyas teorías son amenudo imposibles de comprobar. Sin embargo, Newton tenías a su disposición una herramienta poderosa que le permitía llegar a conclusiones acertadas: las matemáticas. Con ellas, podía recorrer largos caminos hacia confirmar su hipótesis de la gravedad calculando sus consecuencias y luego comparando sus resultados con las experiencias observacionales. Pero primero, tenía que formular una expresión exacta de las relaciones entre la fuerza gravitatoria, la masa y la distancia.

Newton supuso que la fuerza del tirón gravitatorio de un objeto es directamente proporcional a su masa, considerándose pera esos efectos las características de ésta como una propiedad a la que se denomina masa gravitacional, la cual hace que los objetos se atraigan con una fuerza proporcional al producto de estas masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Este es uno de los descubrimientos más notable que aportó Newton a la física. Al enunciar su Segunda Ley, fuerza igual a masa inercial multiplicada por la aceleración, la masa inercial se cancela con la masa gravitacional que aparece en la fuerza (se asume sólo fuerza gravitacional), dejando la constante de proporcionalidad que relaciona ambos tipos de masas, lo que implica concluir que la aceleración, y por consiguiente el movimiento, es independiente de la masa del objeto. Esto se conoce como el Principio de Equivalencia Débil (PED). Pero Einstein fue más lejos y propuso lo que se llama Principio de Equivalencia Fuerte (PEF), cuyo enunciado señala que la masa inercial es exactamente igual a la masa gravitacional (la constante de proporcionalidad es exactamente igual a 1). Por otra parte, la Teoría DINEMO propugna que esta «constante» de proporcionalidad es una función de la aceleración (o intensidad de campo) a la que está sometida la masa. Para grandes aceleraciones esta función tiende a 1. Para aceleraciones bajas esta “constante” es proporcional a la aceleración, o sea, es una función lineal de la aceleración.

Al multiplicar la masa por una función que en los límites de aceleraciones pequeñas es proporcional a la aceleración, resulta importante dividir, al mismo tiempo, por una cantidad con dimensiones de aceleración, con el objeto de preservar las dimensiones de masa. Esta cantidad a₀, entra entonces en la Teoría DINEMO como una constante fundamental que simultáneamente define que queremos decir cuando hablamos de aceleraciones grandes o pequeñas. El valor numérico de esta constante ha sido medido analizando las curvas de rotación de galaxias espirales. y está dado por:

a₀ ~ 2 x 10^-8cm/s²

Para mayores aceleraciones que a₀ se retoma la teoría de Newton. Para aceleraciones mucho menores se está en lo que se llama régimen microdinámico. Volviendo al movimiento de estrellas en una galaxia, estas pueden considerarse en el régimen microdinámico, así la masa inercial de estas estrellas decrece a medida que nos alejamos del centro de la galaxia, haciéndose menor la fuerza necesaria para mantenerla en órbita a las altas velocidades implicadas por la curva de rotación plana. La teoría de Newton requiere aumentar la fuerza lo que hace introducir más masa, lo que implica la necesidad de una composición mayor de materia, la que se presume encontrar en los halos galácticos.

Texto estraído de Astrocosmo

Es la pregunta del millón. Unos opinan que se originó fuera de la Tierra y que un cometa la sembró de organismos. Otras versiones apuestan por el océano y un caldo primordial, o pequeñas charcas templadas bombardeadas por rayos ultravioletas y gamma en una atmósfera poco evolucionada, o en las cercanías de turbulencias termales de chimeneas situadas en los fondos marinos, en cuyo ambiente existirían nutrientes, energías y protección contra agresiones exteriores, principalmente impactos extraterrestres, otros han optado por superficies de granos de pirita, donde la capacidad de adsorción de este mineral para una gran diversidad de moléculas y la energía proporcionada por la síntesis de dicho cristal permiten suponer que tal vez constituyeron una serie de circunstancias favorables para la aparición de la materia viva.

Como veréis, todos estos que han opinado en las distintas maneras en que pudo llegar aquí la vida, saben tanto de ello, como se yo, o sea, nada. Sólo tenemos aproximaciones e ideas que, pueden ser más o menos certeras, pero al fin y al cabo, hipótesis. Freeman Dyson un renombrado físico que ha pensado profundamente sobre el origen de la vida, sugiere que en realidad la vida comenzó en dos ocasiones , una por la vía del ARN y otra por la vía de las proteínas. Las célulascon proteínas y ácidos nucleícos interactivos habrían surgido más tarde en una fusión protobiológica- La idea no es extravagante.

No nos hallamos cerca de resolver el enigma del origen de la vida. La investigación sobre este tema se asemeja aun laberinto con muchas entradas, y sencillamente todavía no hemos explorado a fondo todaslas rutas para saber cuáles acaban en un callejón sin salida. Con todo, cada vez más químicos y biólogos abandonan la antigua concepción del origen de la vida por mediación de reacciones químicas improbables que acabaron produciéndose sólo porque se disponía de muy dilatados intervalos de tiempo. La mayoría cree en la actualidad que el origen (los orígenes, porque puede haber ocurridomásde una vez) de la vida se produjo por mediode una química probable y eficiente. Hay una ruta directa que atraviesaellaberinto, sólo nos queda encontrarla.

Aunque todavía no hemos logrado acotar con precisión la línea de tiempo de la evolución prebiótica, todo parece indicar que hace tres mil ochocientos millones de años la vida ya se había establecido firmemente en nuestro planeta. Según todos losdatos disponibles, podemos afirmar casi con certeza que hace tres mil quinientos millones de años ya había dado comienzo la diversificación  metabólica que habría de garantizar la perpetuación de la vida. Vivían ya entonces complejas comunidades de microorganismos que reciclaban carbono y otroselementos dela biosfera, y es posible que incluso se hubiere desarrollado la fotosíntesis. Así pues, las rocas más antiguas que conocemos de la Tierra se encuentran justamente en el punto en el que la raigambre de la evolución primordial comienza la diversificación de genes y organismosque inferimos del árbol de la vida.

Una vez la vida se puso en marcha, ¿adónde sedirigió? ¿Por qué camino evolucionó la naciente biología? Habría que profundizar muchomás y en muchos aspectos, como por ejemplo, lo que supuso en su momento la revolución del oxígeno cuando la Tierra completaba una transformacion radical en su ambiente: más de dos mil millones de años después de la formación de nuestro planeta, el oxígeno comenzaba a invadir la atmósfera y la superficie de los océanos. La revolución del oxígeno redirigió la evolución y dio origen a un nuevo orden biológico que, en un futuro aun muy lejano, habría de conducir a nuestra especie.

Como el presente trabajo es un simple repaso al origen de la vida y no se trata de un tratado de biologia, no puedo profundizar en el mismo para determinary pormenorizar acerca de los muchos fósiles hallados portodoslosrincones delmundo y que nos hablan de un pasado muy lejano en el que, en elárbol de la vida, construido a partir de comparaciones entre secuencias de nucleotidos de genes de diversos organismos, donde las plantas y los animales quedan reducidos a simples brotes en la punta de una sola de las ramas. La mayor diversidad de la vida y, por extension, la mayor parte de su historia en nuestro planeta, es microbiana. Antes de explorar las rocas precambricas en busca de rastros de las formas primeras de vida, convendríaconoceralgunas cuestiones acercadelas bacterias y arqueas, los diminutos arquitectos del ecosistema terrestre.

No todos conocen que las plantas, los animales, los hongos, las algas y los protozoos son todos organismos eucariotas, genealógicamente vinculados por un modo deorganización celular en el que el material genético apareceencerrado en el interior de una estructura membranosa llamada núcleo. Las bacterias y otros procariotas son distintos: sus células carecen de núcleo. Porlo que respecta a la importancia biológica los eucariotas juegan con una clara ventaja; los organismos eucariotas representan una gran variedad de tamaños y formas que van desde los escorpiones, los elefantes y las setas hastas los geranios, las laminarias y las amebas. Los procariotas en cambio, son en su mayoría diminutas esferas, cilindros o espirales. Algunas bacterias forman filamentos sencillos de células unidas por sus extremos, pero son muy pocas las que llegan a construir estructuras multicelulares más complejas.

Sin embargo, son los procariotas los que destacan por su diversidad. La diversidad metabólica de los microorganismos procariotas, sigue siendo un aspecto clave para la explorar la historia de la vida primigenia. Adentrarse en el fascinante universo de los procariotas e investigar lasnumerosas formas demetabolismos que utilizan para vivir, es, sin duda, fascinante. Lo mismo respiran oxigeno que nitrato disuelto en (NO₃) en lugar de oxígeno, y en otras utilizan iones sulfato (SO₄^2-) u oxídos metálicos de hierro o manganeso. Unospocos procariotaspueden incluso utilizar CO_2, que hacen reaccionarcon ácido acético en un proceso que genera gas natural, que esel gasmetano (CH₄).  Los organismos procariotas han desarrollado además toda suerte de reacciones de fermentacion.

No quiero hacer demasiado largo el comentario y tendréque dejara un lado las cianobacterias, grupo de bacteria fotosintéticas que, intervienen en procesos maravillosos e increibles hastaelpuntode ser las responsables del clima ecológico dela Tierra. Las variaciones bacterianas sobre temas metabólicos de la respiración, la fermentación y la fotosíntesis son, pues, impresionantes, pero losorganismos procarioticos han desarrollado todavía otro modo crecer que escompletamente desconocido en los eucariotas la quimiosíntesis. Como los organismos fotosintéticos, los microbios fotosintéticos toman el Carbono del CO₂, pero obtiene la energía de reacciones químicas y no dela radiación solar, lo que consigue combinando oxígeno o nitrato. Los procariotas metanogénicos resultan de particular interés para laecología y la evolución; estasdiminutas células extraen energía de una reacción entre hidrógeno  y dioxido de carbobo en laque selibera metano (será ese el origen del metano detectadoen Marte). 

Pero, dejemos los detalles y hablemos demanera más general. Lo que sí se es una cosa: La Vida es inevitable.

Si señor, ha oído usted perfectamente. La vida en el Universo es inevitable. Son muchas las cosas que han influido para que eso sea así.

Pensemos un momento: si la fuerza nuclear fuerte, la nuclear débil, el electromagnetismo, la Gravitación, las constantes Universales fundamentales, la masa y la carga de las partículas elementales, la diversidad de las familias de partículas, la energía de las estrellas y de los planetas, y un sin fin de detalles más…….

Si todo esto fuera de otra manera, si simplemente la carga y masa del electrón, fuera distinta, nosotros no podríamos estar aquí, y nuestro Universo sería otra cosa, incluso un Universo sin vida.

Y digo yo, ¿Qué puñetas es un Universo sin vida?

¡La Nada!

Que gracias a todas las confluencias de los parámetros a los que antes me refería, no es nuestro caso.

Aquí hemos tenido a los mesopotámicos, a los egipcios, babilónicos, griegos, y, tantas Civilizaciones que fueron…. Hasta llegar a nosotros que, aunque algo irracionales algunas veces, hemos sido capaces de traer las matemáticas, la física, la astronomía, la química, la biología, la filosofía, la música, ………… y tantas cosas más, incluido el Amor (aunque últimamente se están olvidándo los Valores).

No está nada mal

He procurado concretar aquí de muchas cosas relacionadas todas ellas en algún punto del espacio-tiempo, en nuestra línea de Universo, y, desde luego, en tan corto espacio, es imposible reseñarlo todo, este comentario es una simple reflexión y, para tener una idea más amplia, habría quen haber abordado:

De nuestros antepasados ancestrales, sus entornos y formas de vida, su evolución. El enorme camino recorrido.

De lo que entendemos por la conciencia, lo que nos dicen los grandes pensadores sobre el ser. El poder saber y sentir que un instante puede contener un universo entero, lleno de matices, sentimientos y fuerzas que luchan entre sí.

De lo que está formado todo, la materia “inerte” y la materia viva. Aunque sería más apropiado decir la materia “dormida ” o la materia ” despierta “.

De lo que entendemos por materia y como esta conformada desde lo más pequeño que, toma complejidad y se hace grande.

De los posibles orígenes de la vida que ahora conocemos en el Planeta Tierra.

Y, de otras muchas cuestiones y conceptos que, no han sido tratados aquí de manera sencilla y sin demasiada profundidad, pero sí lo suficiente como para ser comprendido de manera básica y somera de cuestiones que, de alguna manera, a todos debía interesar.

Aquí no se habla de lo que hemos sido, de lo somos y, posiblemente, de lo que podemos llegar a ser, todo eso queda para otros comentarios de este mismo BLog.

No sé si la belleza es un principio físico, lo que sí se, es que el cariño y la amistad es un principio del espíritu, del alma, del ser. Si no los tenemos, en realidad no somos. El hombre es un animal social, necesita de los demás, y, está claro que el SER está en la unión de dos partes, al igual que sin quarks no tenemos núcleo ni átomo, sin dos partes contrapuestas no tenemos ese uno esencial.

Todo en el Universo es equilibrio, y, de la misma manera, nosotros, los seres vivos, tenemos el equilibrio en la unión de esas dos partes que hacen el todo, haciendo posible la continuidad.

Por todas partes estamos rodeado de grandes cosas, de maravillas que, normalmente, nos pasan desapercibidas, no pensamos en la grandeza de todo lo que tenemos y de todo lo que podemos hacer. Muchas veces, cuando caemos en la cuenta, ya es tarde.

Muchos más de lo que pensamos, cuando ya no tiene remedio piensan: “Lo pude hacer mejor. Tenía que haberla respetado más. Le tendría que haber dicho cuanto la quería. Me tenía que haber comportado de otra manera.” Y, así podríamos seguir. La vida es muy corta, y, la mayoría, la desperdicia de manera lastimosa. Los egoísmos mezquinos nublan las mentes y no les dejan ver donde reside lo importante.

emilio silvera

Hay proyectos paralizados debido a que su enorme coste energético no es posible de soportar, y, en consecuencia, están congeladas unas investigaciones que darían un fruto muy grande para la Humanidad.

Se podría decir que estamos en una Civilización del nivel Cero, colocada en el punto de partida y con las herramientas precisas para comenzar a caminar: La energía de fisión (investigando la de fusión) y también las que obtenemos de nuestro Sol, de las mareas y del viento.

Otras herramientas que tiene la Humanidad son aún más importantes, y tenemos acceso a las estrellas a través de telescopios que, como el Hubble, nos permiten fotografiar galaxias situadas a miles de millones de años-luz de nuestro sistema solar o estudiar la composición de nubes estelares y de cúmulos de estrellas.

También contamos con otras importantes herramientas como la Mecánica Cuántica y la relatividad especial y general que nos permite el estudio de los universos muy pequeños y muy grandes. Además, los conocimientos como el “cuento” de Planck, el principio de exclusión de Pauli, el de Incertidumbre de Heisenmberg, la función de onda de Schrödinger, el positrón de Dirac, los quarks de Gell-Mann y tantos otros hallazgos como el Modelo Estándar que, a pesar de ser incompleto, ha resultado una buena herramienta para el estudio de las familias de partículas que conforman la materia y que intervienen en las interacciones fundamentales de la Naturaleza.

Todos estos conocimientos (y muchos otros) como digo, nos ha situado en la línea de salida de una carrera que nos situará en la meta que se llama Civilización del Nivel I.

Esa Civilización del Tipo o Nivel I, habrá alcanzado el dominio de todo el planeta, todas sus fuentes de energía estarán controladas, tanto en tierra con en los mares y océanos, y, dicho dominio permitirá avanzar de manera muy considerable hacia el futuro de una Civilización del Nivel II.

Los proyectos de la Física Teórica, de la Astronomía, Cosmología y Astrofísica (junto con la genética, la química y la biología), nos abrirán las puertas hacia el futuro con las llaves de las matemáticas – necesaria en todos los campos del saber – y, alcanzado el nivel II, la energía del Sol será la fuente energética de la Humanidad, el secreto de la fusión nuclear se habrá desvelado. La energía será barata, la materia prima (el hidrógeno) estará en enormes depósitos naturales de nuestro planeta (los mares y océanos) y, sobre todo, los residuos serán reciclables y no producirán daños para los seres vivos.

Para cuando ese momento llegue, la Humanidad tendrá incontables estaciones espaciales esparcidas por todo el Sistema Solar, todas de enormes dimensiones y equipadas para el mantenimiento de la vida de miles de seres. Allí, el vacío espacial, se harán investigaciones y pruebas imposibles en la gravedad terrestre, y, como en una ciudad, familias enteras y cientos de científicos, trabajaran por la conquista del futuro.

Mientras tanto, se habrán podido construir naves con nuevos materiales que evitan las radiaciones y que simulan la gravedad terrestre, haciendo viable los viajes espaciales a más distantes recorridos. Las velocidades también serán mucho mayores y habrán sido descubiertos nuevos combustibles sólidos que necesitaran menos volumen de espacio y que, a través de E=mc2, serán los que proyectaran hacia el espacio exterior a las naves del futuro.

En las ramas de la Astronomía, la Física y la Química, el avance será imparable, se abrirá ante nosotros nuevos campos y también nuevos caminos muy lejos de nuestro Sistema Solar en el que, hasta ahora, hemos estado confinados.

Parece mentira que, pegados al planeta Tierra, hombres como Copérnico y Galileo, Tycho Brahe y Newton, Kepler o Einstein nos hayan podido decir como es el Universo y describir algunas de las fuerzas que lo rigen.

Con esa herencia, hemos continuado trabajando y hemos podido llegar hasta aquí, la Civilización del Nivel Cero. Haber si no lo estropeamos y aprovechamos de manera racional lo conseguido. Si es así, el futuro puede ser muy prometedor.

El avance podría ser impensable, ya sabremos la verdad sobre el Big Bang, conoceremos de manera cierta lo que pasó en aquellos primeros instantes después de la gran explosión, lo que ocurrió exactamente en la época de Planck ( 10 con exponente -43 segundos ) y como surgieron esas primeras partículas que formaron las primeras estrellas, y, sabremos en que momento exacto se rompió la simetría primigenia cuando existía una sola fuerza que dicha rotura convirtió en las cuatro que ahora rigen en nuestro Universo.

En el apartado de la vida, se habrá conseguido descifrar de manera completa la secuencia de todos los genes u se podrán erradicar enfermedades que hoy nos parecen incurables. La vida media de los seres humanos podría llegar a los 180/200 años en condiciones físicas muy aceptables.

El avance para entonces será exponencial y se tardará menos tiempo en alcanzar el nivel superior en nuestro evolución. El proceso de Humanización – hoy aún en marcha – estará muy avanzado y todos tendremos un sentido muy arraigado de los derechos de los demás, las diferencias entre los pueblos y razas que componen la Humanidad, se habrán extinguido y ahora sí, todos seremos más iguales los unos a los otros.

Claro que, hasta llegar a la Civilización del Nivel III, aún nos queda muchísimo trabajo por realizar y también deberá transcurrir muchísimo tiempo.

En ese estadio del saber, la Humanidad estará instalada en mundos muy lejanos, a decenas o centenas de años-luz de nuestro Sistema Solar que, habiendo finalizado el ciclo de vida de nuestro Sol, será un sistema muy frió y sin vida que, los colonos de nuevos mundos, tendrán registrado en sus máquinas de datos como un recuerdo del planeta origen y cuna de todos los seres humanos.

Es importante, muy importante, no perder de vista ese dato del nacimiento y muerte de las estrellas, algún día lejano en el futuro, ese proceso nos dará la clave para cuestiones muy importantes.

Recordemos que el Físico y premio Nobel Shandrasekhar nos habló del límite que lleva su nombre y referido a la máxima masa posible de una estrella degenerada, por encima de la cual sería incapaz de soportarse a sí misma en contra de la contracción debida a su propio peso. Para una estrella sin contenido en hidrógeno el límite es de 1,44 masas solares, que es, por tanto, la máxima masa posible de una enana blanca. Una estrella degenerada con una masa mayor que este límite colapsaría bajo su propia gravedad para convertirse bien en una estrella de neutrones o bien en un agujero negro. (Algunos han hablado de estrellas de Quarks).

No solo se habla de los Agujeros Negros como fuentes de radiación X, sino que, algunos plantean la hipótesis de la existencia de Agujeros de Gusano en el sentido de un Agujero o Túnel en el espacio-tiempo. Las teorías cosmológicas estándar se basan en la hipótesis de que el espacio-tiempo es suave y simplemente conexo. Para dar una analogía tridimensional, el espacio-tiempo se asume que es como una esfera que es simplemente conexa. Se habla de estructuras muy distantes y múltiplemente conexas en relación a distintas regiones del Universo.

¿Quién podría decir ahora nada sobre la certeza o no de de todo esto?

Tendremos que esperar como para conocer otras tantas preguntas que hoy por hoy, no sabemos responder. Sin embargo, la mente humana, como he dicho en otras oportunidades es enorme, inmensa. Nuestra imaginación es tan grande que sólo podría tener un rival, el propio Universo que es casi tan grande como ella.

¡El Universo! Un sin fin de maravillas que podemos ver, y, ¡nuestras Mentes! un sin fin de maravillas que podemos presentir.

Como todos sabemos, el Universo abarca todo lo que existe, incluyendo el espacio y el tiempo y, por supuesto, toda la materia esté en la forma en que esté constituida. Su estudio está denominado como Cosmología.

Cuando escribimos Universo referido al conjunto de todo, se escribe con mayúscula, cuando el universo está referido a un modelo matemático de alguna teoría física o cosmológica, se escribirá con minúscula.

Nuestro Universo real está constituido en su mayoría por espacios aparentemente vacíos, existiendo materia concentrada en galaxias formadas por estrellas y gas (también planetas, cuásares, púlsares, cometas, y todas las gamas de estrellas conocidas incluidas las enanas blancas, las de neutrones y los agujeros negros y posiblemente algunas que aún no hemos detectado).

Nuestro Universo se está expandiendo, las galaxias se alejan sin remedio y continuamente las unas de las otras. Andrómeda a más de dos millones de años-luz de la Vía Láctea, se acerca a nosotros y, según parece, algún día, nos fundiremos con ella. Existe una evidencia creciente de que existe una materia oscura invisible, no bariónica, que puede constituir muchas veces la masa total de las Galaxias visibles.

El concepto más creíble del origen del Universo es la teoría del Big Bang de acuerdo con la cual el Universo se creó a partir de una singularidad de energía y densidad infinita a inmensas temperaturas hace ahora unos 15.000 millones de años.

Los científicos y estudiosos del Universo han especulado mucho con la clase de universo que nos acoge, y, para ello, han realizado las más diversas teorías de universo abierto, universo cerrado, universo estacionario, universo en expansión, inflacionario, estático, etc. etc.
¿ Pero en qué universo estamos realmente ?

Las teorías más creíbles podrían ser las conocidas como Universo de Friedman que, finalmente se contrae y finaliza en un Big Crunch. Es el universo cerrado. El universo Einstein- de Sitter, es un universo plano con baja densidad. Otro modelo es el universo en expansión infinita, las galaxias se alejan las unas de las otras para la eternidad, es el universo abierto que, al enfriarse de manera inexorable, alcanzará el cero absoluto (- 273,16º C), allí la vida será imposible.

El tipo de universo que finalmente resulte, será el que determine la Densidad Crítica que, está referida a la Densidad Media requerida para que la Gravedad detenga la expansión del Universo. Un universo con una expansión muy baja se expandirá para siempre, mientras que uno con densidad muy alta colapsará finalmente.

Sin embargo, un universo con exactamente la densidad crítica, alrededor de 10 con exponente -29 g/cm3, es descrito por el Modelo de Einstein- de Sitter, que se encuentra en la línea divisoria de los otros dos extremos. La densidad media de la materia que puede ser observada directamente en nuestro Universo representa sólo el 20% del valor crítico. Pero como antes decía, puede existir, una gran cantidad de materia oscura que elevaría la cantidad hasta el valor crítico que es, el que parece existir realmente.

¡ Ya veremos ! si con 10 con exponente -5 átomos/cm3 + la materia oscura, el universo resultante es el ideal y equilibrado para evitar el Big Crunch que es el estado final del universo de Friedman, cerrado, es decir, que su densidad excede a la Densidad Crítica y, un día lejano en el futuro, las galaxias frenarían su marcha hasta detenerse, y, poco a poco, comenzarían a recorrer el camino inverso para confluir todas en una inmensa bola de fuego que finalizaría en una singularidad y daría lugar a que, el ciclo, comenzara de nuevo con el nacimiento de otro universo. Pero, ¿Sería como el nuestro?

Todo esto es fascinante, y, envidio a todos los Astrónomos y Cosmólogos que tienen acceso a estudiar más de cerca todas estas cuestiones tan importantes con aparatos de alta tecnología y dotados de los más modernos medios.

Claro que estoy hablando de un hipotético final demasiado lejano, y, mientras tanto (aunque también lejos en el tiempo) tenemos problemas más cercanos que resolver. Pensemos que nuestro Sol con una edad de 4.500 millones de años está en el ecuador de su existencia y, cuando pasen otros tantos años, se convertirá en una estrella gigante roja cuya órbita engullirá a Mercurio, a Venus y muy probablemente a la Tierra.

Antes de que todo eso ocurra, las temperaturas habrán evaporado los toda el agua del planeta, los ríos, mares y océanos de la Tierra dejaran de existir, y, con ellos, la vida.

Nuestra atmósfera tiene una composición del 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 0,9% de argón, además de dióxido de carbono, hidrógeno y otros gases como vapor de agua. La distancia que nos separa del Sol, unos 15o millones de kilómetros (1 UA), hace que la temperatura sea ideal para que la vida sea posible en el planeta. El Sol nos nutre de la luz y el calor que necesitamos, y, las condiciones que se han creado por todas estas circunstancias han hecho posible la abundancia de agua que, como todos sabemos, es de vital importancia para la vida.

Pues muy bien, todo esto está previsto que acabe dentro de unos 4.000 millones de años. Cuando nuestro Sol, estrella mediana, amarilla, del tipo G2V, con un diámetro de 1.392.530 Km, una masa de 1,989 x 10 con exponente 30 Kg, que fusiona 4.654.000 toneladas de Hidrógeno en 4.650.000 toneladas de Helio cada segundo, y que las 4.000 Toneladas perdidas son enviadas al espacio en forma de luz y calor de lo que una pequeña parte, nos llega al Planeta Tierra y, como he dicho, hace posible la vida.

La vida de nuestro Sol durará lo que tarde en agotar su combustible nuclear, el Hidrógeno, que la mantiene activa y su horno nuclear sirve de contrapunto y equilibrio para contener la fuerza de gravedad que genera su enorme masa.

Cuando el hidrógeno se acabe, el Sol se resistirá a morir y fusionará Helio, Oxígeno…. y, llegará el momento de su transformación en gigante roja que, explotará y lanzará al espacio las capas exteriores que formaran nuevas estrellas, y, el Sol como tal, quedará a merced de la fuerza de gravedad que lo convertirá en una estrella enana blanca. Ese es su final.

Para entonces, la Humanidad (tiene mucho tiempo para ello), habrá tenido que idear la manera de instalarse en otros mundos lejanos y parecidos al nuestro.

¡Que poca gente piensa en todos estos graves problemas que tienen planteados a plazo fijo, nuestra Humanidad!

Hay que subir los presupuestos de todos estos científicos y de todos aquellos estudios y programas encaminados a buscar salida a todas las cuestiones que nos aquejan y en las que, al parecer, piensan muy pocos. Sin embargo, de ello depende nuestro futuro y el de toda la Humanidad.

Hay que mentalizar a los políticos de que todas estas cuestiones son reales y de que, si no lo remediamos, algún día podrán ser el punto final de toda nuestra especie. Es necesario que tengan un punto de mira mucho más amplio.

Recordemos que, cuando en la Edad Media, se olvidó la ciencia, todos volvimos a la caverna. Aquello se salvó porque los frailes de los Monasterios copiaron los libros de ciencia que guardaron celosamente y, más tarde, al salir de aquel periodo de oscuridad, nos puso en el punto de salida para conquistar el saber que hoy tenemos y que, aunque no es suficiente, si es válido para que podamos partir con cierta garantía hacia el futuro que nos aguarda.

¿Cuántos programas de investigación se podrían realizar si se destinara sólo el 20% del gasto armamentístico de las naciones a éste menester?

Somos de una torpeza considerable. ¿Tan difícil es ver lo importante?

Como de costumbre me he salido del tema que comentaba para abroncar a la clase política, guiada más por intereses y egoísmos particulares que por el bien general del conjunto de la Humanidad.

Qué distinto sería nuestro mundo si todos pudieran ser aquello que más les gusta. Sin embargo, todos somos (a excepción de unos pocos privilegiados) lo que hemos podido ser.

¿Cómo se podría comparar el trabajo realizado por alguien que hace lo que no le gusta y que está siempre pendiente de la hora en que finaliza su jornada de trabajo, con aquel otro que, enamorado de lo que hace, y, disfrutando con ello, pierde la noción del tiempo, embelezado en llegar a la perfección que le produce una satisfacción sin igual?

Pues eso se podría conseguir si se destinara más dinero a lo que en verdad importa.

El Universo es nuestra casa. Nosotros somos sus pobladores. La obligación de todos, sin excepción es que se procure por todos los medios que el mundo que nos rodea funcione en la forma debida, y, para ello, debemos educar a los niños de hoy para no tener que castigar a los hombres de mañana. Eso contribuiría a que vivamos en un mundo mejor, en el que cada cual, como norma básica, respetara los derechos de los demás.

A ver si algún día (aunque lejano) pueda ser posible.

Hay en todas las cosas un ritmo que es parte de nuestro Universo.

Hay simetría, elegancia y gracia…esas cualidades a las que se acoge el verdadero artista. Uno puede encontrar ese ritmo en la sucesión de las estaciones, en la forma en que la arena modela una cresta, en las ramas de un arbusto creosota o en el diseño de sus hojas. Intentamos copiar ese ritmo en nuestras vidas y en nuestra sociedad, buscando la medida y la cadencia que reconfortan. Y sin embargo, es posible ver un peligro en el descubrimiento de la perfección última. Está claro que el último esquema contiene en sí mismo su propia fijeza. En esta perfección, todo conduce hacia la muerte. (De  “Frases escogidas de Muad´Dib”, por la Princesa Irulan.)

Está claro que la imaginación nos puede llevar a crear pensamientos de gran belleza al describir nuestra relación con el mundo que nos rodea.

Salgamos ahora fuera del espacio-tiempo y miremos lo que sucede allí. Las historias de los individuos son trayectorias a través del bloque. Si se curvan sobre sí mismas para formar lazos cerrados entonces juzgaríamos que se ha producido un viaje en el tiempo. Pero las trayectorias son lo que son. No hay ninguna historia que “cambie” al hacerlo. El viaje en el tiempo nos permite ser parte del pasado pero no cambiar el pasado.

Las únicas historias de viaje en el tiempo posibles son las trayectorias autoconsistentes. En cualquier trayectoria cerrada no hay una división bien definida entre el futuro y el pasado.

Si este tipo de viaje hacia atrás en el tiempo es una vía de escape del final termodinámico del Universo, y nuestro Universo parece irremediablemente abocado hacia ese final, hacia ese borrado termodinámico de todas las posibilidades de procesamiento de información, entonces quizás seres súper avanzados en nuestro futuro estén ya viajando hacia atrás, hacia el ambiente cósmico benigno que proporciona el universo de nuestro tiempo.

Por costumbre, no descarto nada. Si le dicen a mi abuelo hace más de un siglo y medio que se podría introducir un documento en una pequeña máquina y éste aparecería reproducido a cientos de kilómetros de distancia en otra máquina similar llamada fax, desde luego, nunca lo hubiera creído.

Como pregona la Filosofía nada es como se ve a primera vista, todo depende del punto de vista desde el que miremos las cosas.

” Lo primero que hay que comprender sobre los universos paralelos…. es que no son paralelos. Es importante comprender que ni siquiera son, estrictamente hablando, universos, pero es más fácil si uno lo intenta y lo comprende un poco más tarde, después de haber comprendido que todo lo que ha comprendido hasta ese momento no es verdadero.”
Douglas Adams.

¿Que vamos a hacer con esta idea antrópica fuerte? ¿Puede ser algo más que una nueva presentación del aserto de que nuestra forma de vida compleja es muy sensible a cambios pequeños en los valores de las Constantes de la Naturaleza? ¿Y cuales son estos “cambios? ¿Cuales son estos “otros mundos” en donde las constantes son diferentes y la vida no puede existir?

En ese sentido, una visión plausible del Universo es que hay una y sólo una forma para las constantes y las leyes de la Naturaleza. Los universos son trucos difíciles de hacer, y cuanto más complicados son, más piezas habría que encajar.

Los valores de las constantes de la Naturaleza determinan a su vez que, los elementos naturales de la Tabla periódica, desde el hidrógeno número 1, hasta el uranio, número 92, sean los que son y no otros. Precisamente, por ser las constantes y leyes naturales como son y tener los valores que tienen, existen el nitrógeno, el carbono y el oxígeno………. y, de paso, también nosotros podemos estar aquí hablando sobre el tema.

Esos 92 elementos naturales de la Tabla periódica componen toda la materia bariónica (que podemos ver y detectar) del Universo. Hay más elementos como el Plutonio o el Einstenio, pero son llamados elementos transuránicos y son artificiales.

¿Que elementos se formaran dentro de un agujero negro? ¿En que se convierte la materia a esa enorme densidad?

Hay varias propiedades sorprendentes del universo astronómico que parecen cruciales para el desarrollo de la vida en el Universo. Estas no son constantes de la Naturaleza en el sentido de la constante de estructura fina o la masa del electrón. Incluyen magnitudes que especifican cuán agregado está el Universo, con qué rapidez se está expandiendo y cuánta materia y radiación contiene.

En última instancia, a los cosmólogos les gustaría aplicar los números que describen estas “constantes astronómicas” (magnitudes). Incluso podrían ser capaces de demostrar que dichas “constantes” están completamente determinadas por los valores de las constantes de la Naturaleza como la constante de estructura fina. ¡¡ El número puro y adimensional, 137!!

¡Pero sabemos aún tan pocas cosas!

De nuevo tengo que recurrir a Popper: “Cuanto más profundizo en el conocimiento de las cosas, más consciente soy de lo poco que se.” Mis conocimientos son limitados, mientras que mi ignorancia es infinita.”

emilio silvera

La invención del robot (del checo, robota, trabajo) se debe al esfuerzo de las sociedades humanas por liberarse de las labores más ingratas y penosas a que se ven obligados algunos de sus individuos. En un principio, la apariencia de los robots sólo atendía a las razones prácticas de las funciones que cada modelo tenía que desempeñar, o sea, su morfología estaba aconsejada por criterios funcionales y prácticos.

Una vez superada la primera fase, el hombre trata de fabricar robots que cada vez sean más semejantes a su creador, y aunque las primeras figuras han sido algo groseras y poco hábiles en sus movimientos, poco a poco se va perfeccionando la imitación de los humanos.

Un robot se diferencia fundamentalmente de una máquina por su capacidad para  funcionar de modo automático sin la acción permanente del hombre. Los primeros robots se mostraron especialmente válidos para llevar a cabo aquellos trabajos sencillos y repetitivos que resultaban tediosos y pesados al hombre (al Ser Humano mejor). También son ideales para el trabajo en el que se está expuesto a cierto peligro o se trabaja con materiales peligrosos en lugares nocivos para los seres vivos.

Una de las condiciones esenciales que debe tener una máquina-robot para ser considerada como tal es la posibilidad de ser programada para hacer tareas diversas según las necesidades y la acción que de ellos se requieran en cada situación.

Dentro de algunas decenas de años, por ejemplo, no será necesario que ningún astronauta salga al espacio exterior para reparar estaciones espaciales o telescopios como hacen ahora, con riesgo de sus vidas, con el Hubble.

El miedo a los robots del futuro que antes citaba está relacionado con el hecho de que la robótica es el estudio de los problemas relacionados con el diseño, aplicación, control y sistemas sensoriales de los robots.

Ya van quedando muy viejos aquellos robots de primera generación (en realidad brazos mecánicos), muy utilizados en labores de menos precisión de la industria automovilística. Hoy día, los robots que se fabrican, están provistos de sofisticados sistemas “inteligentes” que son capaces de detectar elementos e incluso formas de vida rudimentarias. El proyecto de la NASA en el río Tinto es un ejemplo de ello; allí han utilizado pequeños robots capaces de comunicar datos científicos de los hallazgos en el fondo de un río. Actúan mediante programas informáticos complejos o no, que hacen el trabajo requerido.

Las necesidades de la industria aeronáutica, poco a poco, han ido exigiendo sistemas de mayor precisión, capaces de tomar decisiones adecuadas en un entorno predefinido en función de las condiciones particulares de un momento dado. Estos ingenios, llamados de segunda generación, poseen instrumentos propios y programación informática dotada de medios de autocorrección frente a estímulos externos variables.

Los sensores utilizados por los sistemas robóticas de segunda generación son, con frecuencia, equipos de cámaras electrónicas digitales que convierten la imagen luminosa recibida desde el exterior en impulsos eléctricos que se comparan con patrones almacenados en un pequeño núcleo de memoria informática. Así mismo, disponen de instrumentos táctiles de alta sensibilidad y de detección de pesos y tensiones.

Los robots de tercera generación emplean avanzados métodos informáticos, los llamados sistemas de inteligencia artificial, y procedimientos de percepción multisensorial (estoy leyendo una maravillosa tesis doctoral de un ingeniero de materiales – hijo de un buen amigo – que es fascinante, y me está abriendo la mente a nuevos campos y nuevos conceptos en el ámbito de la inteligencia artificial. Su nombre es A. Mora Fernández, y tiene la suerte de ser, además, un físico teórico matemático, con lo cual, según lo que puedo deducir de su trabajo, le espera grandes empresas y mi deseo personal es que triunfe en ese complejo mundo de fascinantes perspectivas al que pertenece).

Estos ingenios de tercera generación adoptan algunas características del comportamiento humano al contar con la capacidad para percibir la realidad del entorno desde varias perspectivas y utilizar programas que rigen su propia actuación de modo inteligente. Conscientes de su situación espacial, los robots de tercera generación comprenden directamente el lenguaje humano y lo utilizan para comunicarse con las personas.

La ciencia robótica, basándose en avanzados principios de la electrónica y la mecánica, busca en la constitución y modo de funcionamiento del cuerpo y del cerebro humano los fundamentos con los que diseñar androides de posibilidades físicas e intelectivas semejantes a los del ser humano.

Nada de esto es ciencia ficción; es lo que hoy mismo ocurre en el campo de la robótica. Aún no podemos hablar de robots con cerebros positrónicos capaces de pensar por sí mismos y tomar decisiones que no le han sido implantados expresamente para responder a ciertas situaciones, pero todo llegará. Ya tienen velocidad, flexibilidad, precisión y número de grados de libertad. ¿Qué hasta donde llegarán? ¡Me da miedo pensar en ello!

Mecánicamente, el robot ya supera al ser humano; hace la misma tarea, con la misma velocidad y precisión o más que aquél, y tiene la ventaja de que no se cansa, puede continuar indefinidamente desempeñando la tarea.

Menos mal que, de momento al menos, el cerebro del ser humano no puede ser superado por un robot, ¿pero será para siempre así? Creo que el hombre es un ser que, llevado por sus ambiciones, es capaz de cometer actos que van encaminados a lograr la propia destrucción y, en el campo de la robótica, si no se tiene un exquisito cuidado, podemos tener un buen ejemplo.

Antes de dotar a estas máquinas de autonomía de obrar y de pensar, debemos sopesar las consecuencias y evitar, por todos los medios, que un robot pueda disponer como un ser humano del libre albedrío, como artificial que es, siempre debe estar limitado y tener barreras infranqueables que le impidan acciones contrarias al bienestar de sus creadores o del entorno.

Es muy importante que los sistemas sensoriales de los robots estén supeditados a los límites y reglas requeridas por los sistemas de control diseñados, precisamente, para evitar problemas como los que antes mencionaba de robots tan avanzados y libre pensadores e inteligentes que, en un momento dado, puedan decidir suplantar a la Humanidad a la que, de seguir así, podrían llegar a superar.

Pensemos en las ventajas que tendrían sobre los humanos una especie de robots tan inteligentes que ni sufrirían el paso del tiempo ni les afectaría estar en el vacío o espacio exterior, o podrían tranquilamente, al margen de las condiciones físicas y geológicas de un planeta, colonizarlo fácilmente, aunque no dispusiera de atmósfera, ya que ellos no la necesitarían y, sin embargo, podrían instalarse y explotar los recursos de cualquier mundo sin excepción.

¡Menuda ventaja nos llevarían!

Además, lo mismo que nosotros nos reproducimos, los robots se fabricarán unos a otros.

Ni las famosas tres leyes de Asimos me tranquilizan… ¿Las recuerdan?

• Ningún robot puede dañar a un ser humano, ni permitir con su inacción que un ser humano sufra daño, etc., etc.

Pero, ¿quién puede asegurar que con los complejos y sofisticados sensores y elementos tecnológicos avanzados con los que serán dotados los robots del futuro, éstos no pensarán y decidirán por su cuenta?

¡Creo que nadie está en situación de asegurar nada!

La amenaza está ahí, en el futuro, y el evitarla sólo depende de nosotros, los creadores.

¡Es tanta nuestra ignorancia! que podríamos llegar a fabricar a los causantes de nuestra propia extinción. ¡Así somos!

emilio silvera

Nunca estamos satisfechos de los logros alcanzados y siempre surgirán seres especiales (Copérnico, Kepler, Galileo, Hooke, Newton…) que nos guiarán por el camino iluminado de su genio para mostrarnos la auténtica sabiduría mediante un pensamiento evolutivo que siempre dará un paso adelante, superando así el pensamiento nuevo al anterior.

La prueba de ello la podemos encontrar en Newton y Einstein. ¿Quién puede dudar de la grandeza de Newton? La pregunta está contestada de antemano. Sin embargo, los ejemplos de la historia son muy elocuentes: Newton con su física, Leibniz con su metafísica, con sus principios filosóficos como el de la razón suficiente. Y la física ganó a la metafísica; Newton a Leibniz.

Durante mucho tiempo, espacio y tiempo se entendieron como entes absolutos, hasta que llegó Einstein con sus dos teorías de la relatividad, la especial y la general, y aunque los caminos que siguió para conseguirlos no fueron metafísicos, no podemos negar la intervención de un genio de inspiración superior que, a veces, nos puede llevar a pensar que, en algún sentido, finalmente Leibniz había sido en más acertado, ya que las teorías einstenianas pueden ser clasificadas dentro de un orden del pensamiento superior.

Así, la evolución continuó su camino imparable y el espacio y el tiempo absolutos de Newton, resultaron ser menos absolutos de lo que se pensaba; eran relativos y, además, eran una misma cosa, que a partir de ahí pasó a llamarse espacio-tiempo unidos y no separados. Así fue deducido por Minkouski al leer la teoría de Einstein.

Quiero mencionar en este punto a dos grandes newtonianos: Lagrange y Laplace.

La obra de Newton, como todas las grandes obras, fue discutida y sometida a estudios rigurosos, analizada y removida. La ciencia del genio, claro, permaneció al margen de todas las críticas para dejar de ser discutida y pasar a ser desarrollada.

Recordemos en este sentido la cumbre de la física y de las matemáticas del siglo XVIII que es la Méchanique analytique (Chez la Veuve Desaint, París 1.788), de Joseph-Louis Lagrange (1.736 – 1.813), un íntimo amigo de d’Alembert, en la que la mecánica de Newton alcanzó un nuevo nivel de pureza al reducir el sistema a un conjunto de fórmulas generales de las que se podían deducir todas las expresiones necesarias para resolver un problema. O los cinco tomos del Traité de mécanique céleste (Crapelet para J. B. M. Duprat, París 1.799 – 1.827) de Pierre-Simón Laplace (1.749 – 1.827), en los que se erradican numerosas anomalías de las explicaciones originales de Newton sobre los movimientos de los cuerpos celestes.

El testo de Laplace, al igual que el de Lagrange, era de difícil lectura para legos en las ciencias matemáticas, y tal complejidad dio lugar a versiones posteriores más sencillas para el entendimiento general, que finalmente hizo posible divulgar los enormes conocimientos alcanzados a partir de Newton, gracias a estos dos genios.

Un respiro en el camino:

• El ignorante, teme o adora lo que no comprende.
• Los ingratos acaban por disuadir a los virtuosos de poner en prácticas sus bondades.
• Amigo leal y franco, mirlo blanco.

Esto me recuerda aquella aseveración atribuida indistintamente a Séneca y Aristóteles:

“¡Oh, amigos míos, no hay ningún amigo!”

Hay otra que nos da a entender que los amigos egoístas y poco dispuestos a prestarnos su ayuda, en momentos necesarios son inútiles y no importa, pues, prescindir de ellos:

“Amigo que no presta y cuchillo que no corta,

que se pierdan poco importa.”

¡Esto de los amigos! Hay otra que dice:

“El que tiene un amigo, tiene un tesoro.

El que tiene un tesoro, tiene muchos ‘amigos’.”

“Si un amigo se comporta como la sombra que,

cuando luce el Sol nos abandona, no era un amigo.”

Pero volvamos al trabajo y continuemos repasando cosas interesantes y viajemos hasta el siglo XIX, que fue vital para la ciencia. Aunque la ciencia ya había mostrado para entonces su capacidad única para estudiar qué sucede en la naturaleza y qué principio (o leyes) la gobiernan, y contaba por entonces con una larga lista de teorías, datos y héroes científicos, no se había convertido todavía en una gran empresa, en la “profesión” que terminaría siendo.

La “profesionalización” e “institución” de la ciencia, entendiendo por tal que la práctica de la investigación científica se convirtiese en una profesión cada vez más abierta a personas sin medios económicos propios, que se ganaban la vida a través de la ciencia y que llegasen a atraer la atención de gobiernos e industrias, tuvo su explosión a lo largo de 1.800, y muy especialmente gracias al desarrollo de dos disciplinas, la química orgánica y el electromagnetismo. Estas disciplinas, junto a las matemáticas, la biología y las ciencias naturales (sin las cuales sería una necedad pretender que se entiende la naturaleza, pero con menos repercusiones socio-económicas), experimentaron un gran desarrollo entonces, tanto en nuevas ideas como en el número de científicos importantes: Faraday, Maxwell, Lyell, Darwin y Pasteur, son un ejemplo. Sin olvidar a otros como Mendel, Helmholtz, Koch, Virchow, Lister o Kelvin, o la matemática de Cauchy, de Gauss, Galois, Fourier, Lobachevski, Riemann, Klein, Cantor, Russell, Hilbert o Poincaré. Pero vamos a pararnos un momento en Faraday y Maxwell.

Para la electricidad, magnetismo y óptica, fenómenos conocidos desde la antigüedad, no hubo mejor época que el siglo XIX. El núcleo principal de los avances que se produjeron en esa rama de la física (de los que tanto se benefició la sociedad –comunicaciones telegráficas, iluminación, tranvías y metros, etc.–) se encuentra en que, frente a lo que se suponía con anterioridad, se descubrió que la electricidad y el magnetismo no eran fenómenos separados.

El punto de partida para llegar a este resultado crucial fue el descubrimiento realizado en 1.820 por el danés Hans Christian Oersted (1.777 – 1.851) de que la electricidad produce efectos magnéticos: observó que una corriente eléctrica desvía una aguja imanada. La noticia del hallazgo del profesor danés se difundió rápidamente, y en París André-Marie Ampère (1.775 – 1.836) demostró experimentalmente que dos hilos paralelos por los que circulan corrientes eléctricas de igual sentido, se atraen, repeliéndose en el caso de que los sentidos sean opuestos.

Poco después, Ampère avanzaba la expresión matemática que representaba aquellas fuerzas. Su propósito era dar una teoría de la electricidad sin más que introducir esa fuerza (para él “a distancia”).

Pero el mundo de la electricidad y el magnetismo resultó ser demasiado complejo como para que se pudiera simplificar en un gráfico sencillo, como se encargó de demostrar uno de los grandes nombres de la historia de la ciencia: Michael Faraday (1.791 – 1.867), un aprendiz de encuadernador que ascendió de ayudante de Humphry Davy (1.778 – 1.829) en la Royal Intitution londinense.

En 1.821, poco después de saber de los trabajos de Oersted, Faraday, que también dejó su impronta en la química, demostró que un hilo por el que pasaba una corriente eléctrica podía girar de manera continua alrededor de un imán, con lo que vio que era posible obtener efectos mecánicos (movimiento) de una corriente que interacciona con un imán. Sin pretenderlo, había sentado el principio del motor eléctrico, cuyo primer prototipo sería construido en 1.831 por el físico estadounidense Joseph Henry (1.797 – 1.878).

Lo que le interesaba a Faraday no eran necesariamente las aplicaciones prácticas, sino principalmente los principios que gobiernan el comportamiento de la naturaleza, y en particular las relaciones mutuas entre fuerzas, de entrada, diferentes. En este sentido, dio otro paso importante al descubrir, en 1.831, la inducción electromagnética, un fenómeno que liga en general los movimientos mecánicos y el magnetismo con la producción de corriente eléctrica.

Este fenómeno, que llevaría a la dinamo, representaba el efecto recíproco al descubierto por Oersted; ahora el magnetismo producía electricidad , lo que reforzó la idea de que un lugar de hablar de electricidad y magnetismo como entes separados, sería más preciso referirse al electromagnetismo.

La intuición natural y la habilidad experimental de Faraday hicieron avanzar enormemente el estudio de todos los fenómenos electromagnéticos. De él es, precisamente, el concepto de campo que tanto juego ha dado a la física.

Sin embargo, para desarrollar una teoría consistente del electromagnetismo se necesitaba un científico distinto: Faraday era hábil experimentador con enorme intuición, pero no sabía expresar matemáticamente lo que descubría, y se limitaba a contarlo. No hubo que esperar mucho, ni salir de Gran Bretaña para que un científico adecuado, un escocés de nombre James Clerk Maxwell (1.831 – 1.879), hiciera acto de presencia.

Maxwell desarrolló las matemáticas para expresar una teoría del magnetismo-electricidad (o al revés) que sentó las bases físicas de aquel fenómeno y contestaba a todas las preguntas de los dos aspectos de aquella misma cosa, el electromagnetismo. En sus ecuaciones vectoriales estaban todos los experimentos de Faraday, que le escribió una carta pidiéndole que le explicara, con palabras sencillas, aquellos números y letras que no podía entender.

Pero además, Maxwell también contribuyó a la física estadística y fue el primer director del Laboratorio Cavendish, unido de manera indisoluble a la física de los siglos XIX y XX (y también al de biología molecular) con sede en Cambridge.

Su conjunto de ecuaciones de, o en, derivadas parciales rigen el comportamiento de un medio (el campo electromagnético) que él supuso “transportaba” las fuerzas eléctricas y magnéticas; ecuaciones que hoy se denominan “de Maxwell”. Con su teoría de campo electromagnético, o electrodinámica, Maxwell logró, además, unir electricidad, magnetismo y óptica. Las dos primeras, como manifestaciones de un mismo substrato físico, electromagnético, que se comporta como una onda, y la luz, que es ella misma, una onda electromagnética, lo que, en su tiempo, resultó sorprendente.

Más de ciento treinta años después, todavía se podía o se puede apreciar la excitación que sintió Maxwell cuando escribió en el artículo Sobre las líneas físicas de la fuerza, 1.861 – 62, en el que presentó esta idea: “Difícilmente podemos evitar la inferencia de que la luz consiste de ondulaciones transversales del mismo medio que es la causa de los fenómenos eléctricos y magnéticos.”

Todo aquello fue posible gracias a las bases sentadas por otros y a los trabajos de Faraday como experimentador infatigable, que publicaba sus resultados en artículos y los divulgaba en conferencias en la sede de la Royal Institution londinense. Todos estos artículos y conferencias fueron finalmente publicados en el libro que llamaron Philosophical transactions de la Royal Society, y Experimental researches in chemistry and physics (Richard Taylor y William Francis, Londres, 1.859; dos grandes científicos unidos por la historia de la ciencia que nos abrieron puertas cerradas que nos dejaron entrar al futuro).

No quiero seguir por este camino de personajes y sus obras ya que están enmarcados y recogidos en mi anterior libreta (primera parte de personajes), así que desviaré mis pensamientos hacia otras diversas cuestiones de mi interés, y espero que también del vuestro.

Antes dejaba la reseña de algún refrán o pensamiento sobre la amistad, y en realidad también podemos ver la cara amable de esta forma de sentimiento-aprecio-amor que llamamos amistad.

Nosotros, los seres humanos, nunca vemos a nuestros semejantes como objetos o cuerpos neutros, sino que los miramos como personas con una riqueza interior que refleja su estado de ánimo o forma de ser, y de cada uno de ellos nos llegan vibraciones que, sin poderlo evitar, nos transmiten atracción o rechazo (nos caen bien o nos caen mal).

Son muchos y diversos los signos sensoriales que, en silencio, nos llegan de los demás y son recogidos por nuestros sensores en una enorme gama de mensajes sensitivos que llamamos indistintamente simpatía, pasión, antipatía, odio, etc.

Está claro que cuando el sentimiento percibido es positivo, la satisfacción se produce por el mero hecho de estar junto a la persona que nos lo transmite, que con su sola presencia, nos está ofreciendo un regalo, y si apuramos mucho, a veces lo podríamos llamar incluso “alimento del alma”. Estar junto a quien nos agrada es siempre muy reconfortante, y según el grado de afinidad, amistad o amor, el sentimiento alcanzará un nivel de distinto valor.

Caigo en la cuenta de que, además de la materia,  el espaciotiempo, y las fuerzas de la Naturaleza, aquí existe algo más que, está dentro de nuestras mentes y que, de momento, no podemos comprender. Sin embargo, si podemos sentir los sentimientos o la satisfacción que nos produce el aprender y descubrir.

¡La Humanidad! ¿Quién la entiende?

emilio silvera

Me pregunto por el verdadero significado de la materia, y cuanto más profundizo en ello, mayor es la certeza de que allí están encerradas todas las respuestas. ¿Qué somos nosotros? Creo que somos materia evolucionada que ha conseguido la conquista de un nivel evolutivo en el que ya se tiene conciencia de ser.

Pienso que toda materia en el universo está cumpliendo su función para conformar un todo que, en definitiva, está hecho de la misma cosa, y que a partir de ella surgen las fuerzas que rigen el cosmos y toda la naturaleza del universo que nos acoge. La luz, la gravedad, la carga eléctrica y magnética, las fuerzas nucleares, todo, absolutamente todo, se puede entender a partir de la materia, tanto a niveles microscópicos como a dimensiones cosmológicas, todo son aspectos distintos para que existan estrellas y galaxias, planetas, árboles, desiertos, océanos y seres vivos como nosotros, que somos capaces de pensar en todo esto.

Mirando a mi alrededor, de manera clara y precisa, puedo comprobar que el mundo está compuesto por una variedad de personas que, siendo iguales en su origen, son totalmente distintas en sus mentes.

La mayor parte, se aplica en sus vidas cotidianas y sin grandes sobresaltos: trabajo, familia y dejar transcurrir el tiempo. Es la mayoría silenciosa. Una parte menor, conforman el grupo de los poderosos; sus afanes están centrados en acumular poder, dirigir las vidas de los demás y de manera consciente o inconsciente, dañan y abusan de aquella mayoría. Son los grandes capitalistas y políticos, que con sus decisiones hacen mejor o peor las vidas del resto. Por último, existe una pequeña parte que está ajena y “aislada” de los dos grupos anteriores; se dedican a pensar y a averiguar el por qué de las cosas. La mayor preocupación de este grupo de elegidos es saber, quiero decir ¡SABER!, de todo y sobre todo; nunca están satisfechos y gracias a ellos podemos avanzar y evitar el embrutecimiento.

Pensando en el cometido de estos tres grupos me doy cuenta de lo atrasados que aún estamos en la evolución de la especie. El grupo mayor, el de la gente corriente, es muy necesario; de él se nutren los otros dos. Sin embargo, el grupo de mayor importancia “real”, el de los pensadores y científicos, está utilizado y manejado por políticos, militares y capitalistas que, en definitiva, aprueban los presupuestos y las subvenciones de las que se nutren los investigadores.

En las dos grandes guerras mundiales tenemos un ejemplo de cómo se utilizaron a los científicos con fines militares. Los que no se prestaron a ello, lo pasaron mal y fueron marginados en no pocos casos.

Es una auténtica barbaridad el ínfimo presupuesto que se destina al fomento científico en cualquiera de los niveles del saber. Cada presupuesto, cada proyecto y cada subvención conseguida es como un camino interminable de inconvenientes y problemas que hay que superar antes de conseguir el visto bueno definitivo, y lastimosamente, no son pocos los magníficos proyectos que se quedan olvidados encima de la mesa del político o burócrata de turno, cuyos intereses particulares y partidistas miran en otra dirección.

¡Qué lastima!

A pesar de ello, milagrosamente, el avance continúa implacable gracias a personajes que, como Ramón y Cajal, con medios insuficientes pero con sacrificio e inteligencia, triunfan sobre estas adversidades materiales que superan por amor a la ciencia, con trabajo y con ingenio.

Einstein nos decía que “el hombre encuentra a Dios detrás de cada puerta que la ciencia logra abrir”.

Ese encuentro maravilloso con la luz suprema del saber es un momento mágico, que es el precio que pagan al científico por sus esfuerzos, y es el incentivo que necesita para seguir trabajando en la superación de los muchos secretos que la naturaleza pone ante sus ojos para que sean desvelados.

Cuando me pongo a escribir sin un programa previamente establecido, vuelco sobre el papel en blanco todo lo que va fluyendo en mis pensamientos, y a veces me sorprendo a mí mismo al darme cuenta de cómo es posible perder la noción del tiempo inmerso en los universos que la mente puede recrear para hacer trabajar la imaginación sin límites de un ser humano. Es cierto, nuestras limitaciones son enormes, enorme nuestra ignorancia y, sin embargo, estas carencias se pueden compensar con la también enorme ilusión de aprender y la enorme curiosidad y espíritu de sacrificio que tenemos en nuestro interior, que finalmente van ganando pequeñas batallas en el conocimiento de la naturaleza, y que sumados hacen un respetable bloque de conocimientos que, a estas alturas de comienzos del siglo XXI, parecen suficientes como punto de partida para despegar hacia el interminable viaje que nos espera.

Es tal la pasión que pongo en estas cuestiones que, literalmente, cuando estoy pensando en el nacimiento y vida de una estrella y en su final como enana blanca, estrella de neutrones o agujero negro (dependiendo de su masa), siento cómo ese gas y ese polvo cósmico estelar se junta y gira en remolinos, cómo se forma un núcleo donde las moléculas, más juntas cada vez, rozan las unas con las otras, se calientan e ionizan y, finalmente, se fusionan para brillar durante miles de millones de años y, cuando agotado el combustible nuclear degeneran en enanas blancas, veo con claridad cómo la degeneración de los electrones impide que la estrella continúe cediendo a la fuerza de gravedad y queda así estabilizada. Lo mismo ocurre en el caso de las estrellas de neutrones, que se frena y encuentra el equilibrio en la degeneración de los neutrones, que es suficiente para frenar la enorme fuerza gravitatoria.

En el caso de las estrellas supermasivas, tal degeneración de electrones y neutrones resulta insuficiente para frenar la infinita fuerza de gravedad; toda la masa de la estrella se derrumba bajo su propio peso, se comprime y se concentra en una densidad y energía infinitas que desaparecerán de la vista del posible observador, que sólo podrá sentir sus efectos. A partir de ahí, tenemos una singularidad y su horizonte de sucesos. Todo el proceso pasa ante mis ojos (de la mente) con increíble claridad; veo que allí han dejado de existir el tiempo y el espacio. Es un lugar dentro del universo que, en realidad, está fuera de él. ¿Cómo pueden suceder cosas así?

Es asombroso comprobar cómo, ni lo más rápido del universo, la luz, puede escapar de la infinita fuerza gravitatoria que se desprende de un agujero negro. Ante fenómenos así, nos podemos dar cuenta de lo insignificantes que somos en comparación con estas realidades del universo en el que estamos, como una partícula infinitesimal de las mucha materia que lo conforma.

Sí, pero esta ínfima partícula tiene un don inapreciable: puede pensar… y eso la hace muy peligrosa, casi más de lo que pueda serlo un agujero negro que, por cierto, no es consciente de que nosotros estamos aquí y sabemos de él.

Hace ya seis años desde que se hizo público un borrador del genoma humano. En estos años, los científicos han ido desvelando algunos de los misterios moleculares que están escondidos tras la variabilidad genética del hombre. Han podido observar que al intentar el incremento del color de una petunias, lo que se conseguía era el efecto contrario mediante un fenómeno posteriormente conocido como silenciamiento génico. Los doctores Fire y Mello, recientemente reconocidos por la Academia Sueca con el Nobel de Medicina, sentaban las bases estudiando un gusano de menos de 1.000 células de un proceso vital de regulación de la expresión génica basado en el RNA interferente.

Al mismo tiempo, en estos últimos años hemos sido capaces de determinar los genes responsables de las más variadas manifestaciones de nuestra existencia: susceptibilidad a la obesidad, diferentes tipos de tumores, esquizofrenia, depresión o la mayor o menor capacidad para danza y ritmo. Y, con sorpresa para algunos, se ha podido saber que nuestra secuencia genética sólo difiere un 0’5% de nuestros parientes cercanos neandertales o que tampoco estamos muy lejos, genéticamente hablando, de algunos equinodermos que divergieron de nuestra rama evolutiva hace ahora 500 millones de años.

También se sabe que, tal como se ha visto en algunas plantas, tenemos genes capaces de adaptación, y que provocan mutaciones adaptativas al imprevisible ambiente cambiante por la acción del hombre, y que es responsable (el cambio artificial) de un gran número de patologías o que, finalmente, la mayor variabilidad genética entre los humanos estriba en la adición o disminución del número de copias de fragmentos de genes, genes, grupos de éstos, o segmentos cromosómicos.

Sin embargo, si en algo sigue la ciencia gateando en la oscuridad, es precisamente en el total desconocimiento de la parte más compleja y delicada de nuestro cuerpo: el cerebro.

Se escribe, se dice, se teoriza, se especula; pero de manera cierta, sabemos menos de nuestro cerebro que de las galaxias lejanas situadas a miles de millones de años-luz de nuestro sistema solar.

Son muchos los misterios encerrados en ese centro de control del sistema nervioso al que llamamos cerebro. Está constituido por un gran conjunto de neuronas que reciben, analizan y procesan la información, no sólo de todo el cuerpo, sino que también acoge a toda la información y sensaciones que llegan del exterior, para determinar una batería de órdenes que pone en marcha las distintas regiones de nuestro organismo.

Claro que, algo sí hemos aprendido de nuestro cerebro, y poco a poco se van desvelando algunos misterios. Ahora podemos hablar de algunas estructuras, como por ejemplo los hemisferios cerebrales, que prácticamente ocupan la totalidad del encéfalo, y constituyen lo que vulgarmente conocemos como cerebro. En los hemisferios se controla la memoria, la inteligencia, y en ellos están situados los centros de integración sensorial, y se coordinan los actos voluntarios más complejos.

En lo que se conoce como diencéfalo cabe distinguir dos partes: la glándula pineal, cuya función es desconocida en relación a los vertebrados, a excepción de los anfibios, en los que tiene misiones fotorreceptoras; el tálamo, donde se interpretan los estímulos externos procedentes de los sentidos; y el hipotálamo, situado por debajo de la anterior y relacionado, en el caso de los seres humanos, con la percepción de distintos estados emocionales.

La importancia de nuestro cerebro queda reflejada en la relación entre su tamaño y el resto del sistema nervioso, que en el ser humano es mucho mayor que en cualquier otro vertebrado (al menos en nuestro mundo).

Otro rasgo del cerebro humano es su organización. A diferencia de lo que ocurre en la médula espinal, en el cerebro las fibras nerviosas recubiertas de mielina constituyen la materia blanca que se encuentra en su interior, mientras que la parte externa está compuesta por las masas de cuerpos celulares de las neuronas, que forman la materia gris o corteza cerebral. Las neuronas o células nerviosas son las unidades estructurales y funcionales del sistema nervioso que, en realidad, es como un mapa de múltiples ramificaciones y conexiones, que a la velocidad de la luz (impulsos eléctricos) se transmiten información las unos a las otras.

Podría continuar muchas páginas más abundando en datos más o menos técnicos sobre nuestro cerebro y las neuronas del sistema nervioso que lo conforma, y al final todo seguiría igual: nuestra enorme ignorancia. En realidad no sabemos con certeza lo que allí ocurre.

¿Por qué sentimos amor u odio profundo?

¿Qué mecanismos o sentimientos nos hacen llorar o reír?

¿Qué sistema es el responsable de la curiosidad?

Todas las respuestas que podemos dar a estas y otras muchas preguntas serían conjeturas, suposiciones, y una forma como otra cualquiera de teorizar. Sin embargo, no son preguntas que puedan ser contestadas con absoluta certeza. Los mecanismos que nos hacen ser como somos, en realidad, nos son bastante desconocidos y, de momento, sólo tenemos una aproximación a las posibles respuesta.

Siendo así, tenemos que aceptar el hecho cierto de que nuestras facultades reales, nuestro potencial cerebral, en realidad está ahora mismo en una fase de rendimiento de un 10%, que continúa creciendo sin cesar a medida que  nosotros vamos aprendiendo a observar el universo y las fuerzas que en él interaccionan y a las que nuestro cerebro no es ajeno.

Cuando me pongo a divagar y dejo volar libremente mis pensamientos sobre esta pregunta del por qué somos inteligentes, y sobre los mecanismos secretos que hacen posible tal milagro, no puedo evitar que a mi mente vengan los nombres de personas que son ejemplos de este fenómeno de inteligencia extrema: Newton, Planck, Einstein, Riemann, Ramanujan, y en el presente E. Witten o Gregory Perelman, adelantados a su tiempo, que son portadores de información del futuro y que hacen posible el avance de la Humanidad en su conjunto.

Estas personas fueron y son portadoras de mutaciones en los sistemas cerebrales de la inteligencia humana que, al facilitar nueva información, hace posible que el resto del grupo continúe avanzando.

Es bastante significativo el hecho de que estas personas tan especiales, en la gran mayoría de los casos, son muy sencillas y poco dadas a obtener riquezas materiales; ellos persiguen otra clase de riqueza que, en realidad, es mucho más valiosa. El ejemplo más reciente de esto lo tenemos en el comportamiento de Perelman, que rechaza premios, honores y riquezas y prefiere vivir de una insignificante paga en un insignificante apartamento compartido con su anciana madre, y pasar horas encerrado en su habitación estudiando los números para descubrir los secretos que encierran, mientras que su única diversión para despejar su mente es salir al campo a buscar setas.

Si miramos a nuestro alrededor y vemos lo que ocurre, este ejemplo no prolifera mucho.

Lo de Perelman ha sido un sueño hecho realidad. Todos los matemáticos del mundo recordarán 2.006 como el año en el que, después de más de un siglo de espera, fue resuelta la conjetura de Poincaré, ahora convertida en teorema (es decir, su verdad ha sido demostrada), y cómo este año, las fórmulas y las ecuaciones llamó la atención de toda la prensa especializada. La hazaña es debida, de manera principal, al excéntrico investigador ruso Gregory (Grisha) Perelman.

Desde que el científico francés Henri Poincaré formuló en 1.904 su famosa conjetura, referida a objetos imaginarios llamados hiperesferas, muchos expertos trataron sin éxito de probar su certeza, y la Fundación Clay había ofrecido un millón de dólares a quien resolviera este problema.

Ahora, una vez comprobada, la conjetura elevada a teorema es uno de los enunciados fundamentales de la topología, una rama de las matemáticas que estudia objetos imaginarios con tres o más dimensiones. Según postuló el genial investigador francés, cualquier objeto con tres dimensiones que cumpla una serie de características (como ser cerrado), podría deformarse hasta convertirse en una hiperesfera. Se puede deformar objetos imaginarios, aunque jamás está permitido rasgarlos ni coserlos. La topología es conocida popularmente como la geometría de la lámina de hule, al ser éste un material que se dobla y desdobla con facilidad.

La mayoría de las personas no podrían visualizar nunca una hiperesfera o cualquier otra forma equivalente, aunque pasáramos toda una vida intentándolo, pero sus propiedades matemáticas son conocidas y los expertos coincidían en que la escurridiza conjetura tenía que ser cierta. Otra cuestión distinta era demostrarlo.

El enigmático Perelman en 2.002 colgó en Internet el primero de una serie de artículos que contenían la demostración a la Conjetura de Poincaré, y este verano el Congreso Internacional de Matemáticas celebrado en Madrid, estableció de manera oficial que los trabajos del ruso, completados en ciertos detalles por matemáticos chinos y estadounidenses, habían resuelto el problema, así que, se le concedió la medalla Field, considerada el Nóbel de las Matemáticas; se eligió al Rey Juan Carlos para imponérsela pero… Perelman no comparación. ¿Estaría cogiendo setas?

La verdad es que 2.006 no fue mal año para la ciencia. Como antes reseñaba, gracias a las técnicas más avanzadas de análisis genéticos, un equipo internacional de investigadores logró demostrar que los humanos modernos compartimos el 99’5% de nuestro genoma con los neandertales. El estudio demostró también que ambas especies divergieron hace aproximadamente 450.000 años, y que no existen evidencias de que llegaran a mezclarse y tener descendencia (pero sin poder descartarlo del todo).

Los sapiens sobrevivimos y los neandertales se extinguieron, ¿por qué?, otra de las muchas preguntas sin respuestas… de  momento.

2.006 también pasará a la historia de la ciencia como un momento clave en la demostración de los efectos del cambio climático sobre los ecosistemas de la Tierra. A lo largo del segundo semestre, diversas investigaciones han comprobado que las dos grandes capas heladas de nuestro planeta – sobre Groenlandia y la Antártida – se están reduciendo a una velocidad cada vez más preocupante y acelerada.

También es destacable entre los hitos del año lo que sin duda ha sido el hallazgo paleontológico de 2.006: el fósil de Tiktaalik, el llamado pez-cocodrilo, un vertebrado acuático con rasgos anfibios que vivió hace 365 millones de años. También cabe incluir en esta lista el prototipo de un sistema que permite simular la invisibilidad de un objeto mediante la manipulación de las células del material que pueden esquivar la luz evitando que sus rayos incidan sobre él. Otro logro de la lista es un nuevo tratamiento contra la ceguera en las víctimas de la degeneración ocular. El mecanismo cerebral que permite la grabación de nuevos recuerdos en la memoria, tampoco está nada mal.

El 27 de diciembre de 2.006 se produjo el lanzamiento al espacio de la misión “Corot” de la ESA, cuyo objetivo será buscar mundos similares a la Tierra. La sonda realizará la exploración en torno a más de 200.000 estrellas vecinas al Sol.

Ya sabemos que la exploración del cosmos nos ha descubierto objetos misteriosos e inimaginables, como supernovas, púlsares o estrellas supermasivas convertidas en agujeros negros, capaces de destruir o engullir cuanto le rodea que se atreva a pasar la línea prohibida conocida como horizonte de sucesos.

La verdad es que, aunque estos objetos estelares nos fascina, lo que más llama nuestra atención (científicos y aficionados) es el encontrar mundos parecidos al nuestro, quizá con la esperanza oculta de que alguno de ellos esté habitado para no sentirnos tan solos en el universo.

Recordemos la sorpresa que nos produjo, en junio 2.005, el equipo estadounidense que anunció el descubrimiento de un pequeño planeta rocoso parecido a la Tierra y orbitando una estrella parecida a nuestro Sol (antes se habían encontrado junto a estrellas de neutrones moribundas). Este nuevo mundo, que fue denominado el primo mayor de la Tierra, resultó tener siete veces y media la masa de nuestro planeta, y fue detectado gracias a la acción gravitatoria que ejercía sobre su estrella, llamada Gliese 876.

Unos meses más tarde, otro equipo descubrió otro planeta rocoso que sólo tenía 5’5 veces la masa de la Tierra. Esta vez se utilizó el efecto microlente gravitacional, descubierto en su día por A. Einstein.

El Corot, con el que se espera encontrar cuerpos de hasta sólo dos veces el tamaño de la Tierra, tendrá la ventaja de ser el primer observatorio dedicado en exclusiva a buscar planetas desde el espacio, por lo que estará libre de aberraciones provocadas por la atmósfera terrestre, con lo que verá multiplicada su eficacia. También analizará la composición y características físicas de las estrellas.

El Corot cambiará su área de investigación y observación cada dos años. En verano, escudriñará el centro de la Vía Láctea, y seis meses después, cuando tenga al Sol encima y no pueda ver con claridad, dará media vuelta y quedará mirando a un punto opuesto de nuestro galaxia.

¡Suerte!

Todos hemos oído historia de cometas o de grandes asteroides que pueden impactar contra el planeta Tierra y complicarnos gravemente la existencia. Existen novelas y películas que recrean este hecho que, desde luego, podría ser real.

Todos los indicios indican que hace muchos millones de años, un pedrusco enorme impactó en el Yucatán en Méjico, y los efectos devastadores liquidaron a los dinosaurios.

Ahora, la NASA está estudiando enviar una misión tripulada preparada para desviar de la órbita terrestre aquellos cometas o cuerpos que puedan impactarnos con peligro serio de extinción.

Primero enviarán, en convenio con la Agencia Espacial Europea, dos sondas espaciales para el estudio de los asteroides. Las dos naves espaciales distintas – Sancho e Hidalgo – lanzadas en diferentes trayectorias hacia un asteroide para examinarlo y analizar su estructura, enviará los datos a la Tierra y, al final, se estrellaría contra el asteroide para desviar su trayectoria.

El objeto que representa mayor amenaza es el Apophis, que pasará en 2.029 junto a la Tierra. Sin embargo, no olvidemos que la Tierra cuenta con un buen aliado natural para evitar (en parte) problemas de ese tipo: nuestro vecino Júpiter que, con su enorme masa atrae hacia él objetos errantes de este tipo.

De todas maneras, un programa serio de este tipo no es tan fácil, y requeriría diseñar un proyecto para llevar cargamentos y astronautas a la Estación Espacial Internacional (ISS), la Luna y, eventualmente, Marte. Si se hace así, la misión de desviar pedruscos de la trayectoria de nuestro planeta Tierra sí podría tener éxito.

Einstein era muy aficionado a los ejercicios mentales (como él los llamaba). Planteaban un problema y se pensaba en cómo solucionarlo. Es un buen ejercicio para tener despierta la mente.

Yo, me parece, tengo la misma tendencia; de cualquier ocasión saco una excusa para hacer ejercicios mentales. Por ejemplo, estoy leyendo (a ratos y pedazos) un libro titulado “La plenitud del vacío”, escrito por Jean Bouchart d’Orval que trata de temas interesantes, sin embargo, contiene conceptos vacíos de contenido y pretenciosos en el fondo y en la forma. Me explico: contiene en sus expresiones un nivel que trata de ser superior, no adopta una forma sencilla de explicar las cosas y puede decir frases como “…estas dimensiones de espacio están unidas a la del tiempo por la noción del intervalo invariable.” (¿?) ¡Qué cosas! ¿Qué quiere decir esto? Mi amigo José Manuel, que me dejó el libro, tampoco comprende el concepto intervalo invariable; así lo tiene anotado en el margen superior. Para su tranquilidad le diré que el autor tampoco lo comprende; lo incluyó creyendo que la expresión quedaba bien y realzaba el trabajo, no obstante, para mí ha obtenido el resultado contrario. Nada puede tener más belleza que la sencillez y la claridad al expresar las ideas.

emilio silvera

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), un pañero holandes que ademas fue pionero del microscopio, descubrio el musculo estriado, el esperma y las bacterias. Posteriormente, fue el cientifico ingles Robert Hooke (1635-1703) quien vio por primera vez las “celulas” y les dio este nombre, pero no supo reconocer su importancia.

La comprension de la estructura microscopica de los objetos vivientes es esencial para cualquier intento de entender como funcionan. En este sentido, difieren de las maquinas mecanicas, que estan construidas a un nivel macroscopico a partir de componentes que a un nivel microscopico son homogeneas y carecen de interes. Por el contrario, los objetos vivientes parecen a simple vista muy sencillos, pero revelan una complejidad asombrosa a escala microscopica. Este intrincamiento vertiginoso sigue manifestandose cuando descendemos a una escala atomica.

Tanto los biologos mecanicos, como todas las generaciones previas de biologos, no eran en absoluto conscientes de esta caracteristica vital del conocimiento. Algunas funciones biologicas (como el modo en que la sangre circula) son incomprensibles a nivel macroscopico, ya que los secretos mas importantes (como el por porque de la circulacion de la sangre) se localizan a escala molecular, mas alla incluso del alcance de los que utilizan microscopios. Por esta razon, los biologos mecanicos realizaron progresos relativamente escasos, a pesar de sus avances ocasionales en lo relativo a la circulacion de la sangre y la optica ocular.

Desde que podemos recordar, el hombre siempre ha efectuado tentativas para hallar el secreto de la energia de la vida y, aunque cientificamente no se puede decir que hubieran avanzado mucho, llego un momento en que todo eso cambio y se realizaron algunos progresos. Esto se debio a los logros impactantes de un hombre: Antonoine Laurent Lavoisier (1743-1794), autor de la Revolucion Quimica y victima de la Revolucion Francesa. Aristoteles, Galeno,  Paracelso, Stahl y otros cientificos habian reconocido todos ellos que existia una cierta relacion entre la respiracion, el calor y la vida, pero no tenian clara aun la naturaleza de esta relacion y fue mucho lo que se estudio sobre ello hasta ir comprendiendo poco a poco los significados de lo que podian ir contemplando a traves del microscopio.

Esta claro que, ahora, visto desde la distancia, podamos pensar que algunos pensamientos de aquellos hombres de ciencia nos puedan parecer peregrinos y, aunque nos pueda resultar increible, algunos cientificos del siglo diecisiete pensaban que la vida estaba impulsada por algo parecido a la polvora. La invencion de la polvora a finales de la Edad Media habia llevado a la creencia de que sus componentes (azufre y nitrato potasico) eran tambien responsables de los truenos de las tormentas, la actividad de los volcanes y los terremotos. Esta suposicion estaba aparentemente confirmada por el olor a azufre de los volcanesy las tormentas. La hipotesis que se formulo era que, en la respiracion, el cuerpo extraia este espiritu nitroso del aire, combinandolo despues con componentes sulfurosos, que ya estaban en el cuerpo, para producir una combustion -la explosion de la vida. Esta teoria de la polvora para explicar la vida es otro ejemplo fascinante de como el cambio tecnologico proporcionaba nuevas analogias y maneras innovadoras de pensar sobre cuestiones biologicas.

Entre 1750 y 1775, quimicos britanicos descubrieron gases principales: Joseph Black descubrio el dioxido de carbono en 1757; Henri Cavendish el hidrogeno en 1766; Daniel Rutherford el nitrogeno en 1772; Joseph Priestley en 1774 y el quimico sueco Karl Scheele en 1772, independientemente, descubrieron el oxigeno. Sin embargo, no se considero que estos gases fueron distintas sustancias quimicas, sino que se penso que eran tipos de aire, ya que aun predominaba la teoria de los cuatro elementos de Empedocles -2.200 años despues de su muerte. Asi, por ejemplo, el dioxido de carbono se denominaba aire fijo, el oxigeno se conocia como aire desflosgisticado o aire de fuego. Pero el mundo cientifico se puso en marcha hacia la revolucion: hacia el derrocamiento de los cuatro elementos, la extincion del flogisto, el rechazo del vitalismo, y la creacion de la quimica y de la quimica fisiologica.

Lavoisier resultaba inverosimil como revolucionario: su padre era abogado y su familia formaba parte de la prospera burguesia francesa. Recibio la mejor educacion posible y estudio leyes, y fue un amigo de la familia quien le hizo interesarse por la quimica. La Academia francesa de las Ciencias existia desde 1666 y, con solo 21 años de edad, Lavoisier decidio que queria ser miembro de ella. Investigo con exito varios sistemas para el alumbrado publico, el rey le concedio una medalla de oro y con solo 25 años fue elegido academico. Entonces fue cuando se embarco en la serie de experimentos quimicos que iban a remodelar el mundo de la ciencia. Sin embargo, como la mayoria de los demas cientificos  contemporaneos, tenian que financiarse sus propios experimentos, por lo que utilizo la herencia materna para comprarse el derecho a ser miembro de una empresa recaudadora de impuestos. Aunque esto le dio una seguridad financiera, finalmente resulto fatal, ya que los recaudadores de impuestos no estaban bien vistos despues de la Revolucion Francesa.

No obstante, su carrera le posibilito conocer a su futura esposa, Marie, que entonces tenia trece años y era hija de otro recaudador de impuestos. Esto resulto ser una jugada inteligente, porque Marie se convirtio pronto en una cientifica competente y fue de mucha utilidad como ayudante en todos los trabos de Lavoisier.

En 1789, el año de la gran obra de Lavoisier Traite elementaire de chimie, marco tambien el comienzo de la Revolucion Francesa. Aunque presto sus servicios en el Gobierno Revolucionario, sus credenciales burguesas y de recaudador lellevaron al procesamiento y a la guillotina en 1974.

Lavoisier puso su mirada, su punto de miera en primer lugar en la teoria de los cuatro elementos. Los alquimistas habian descubierto que, si el agua hervia durante mucho tiempo, el resultado era que esta desaparecia y quedaba un residuo solido. Pensaron que esto se debia a la transmutacion de un elemento -el agua- en otro -la tierra- por la accion del calor o del secado. En la actualidad sabemos que el residuo solido procede en parte de las sales disueltas en un tipo de agua que no es agua pura, y en parte del recipiente en la que hierve el agua. Lavoisier demostro esto hirviendo agua pura durante 101 dias en un recipiente de cristal cerrado hermeticamente. Descubrio que en el agua aparecia una pequeña cantidad de materia solida, pero, pesando dicha materia, el agua y el recipiente, con lo que quedo probado que el agua no se podia haber convertido en tierra.

Muchos mas fueron los experimentos de Lavoisier, tales como la combustion de los metales en los que se producia una oxidacion. Por aquellos dias (octubre de 1774) Joseph Priestley visito Paris y acudio a una cena con Lavoisier y otros cientificos franceses. Esta reunion crucial iba a aportar la clave esencial para la investigacion de Lavoisier, pero tambien produjo una larga disputa sobre las ideas y el plagio, la batalla por la prioridad cientifica que es antigua ya en el tiempo.

Muchos temas y personajes se me quedan en el tintero pero, otras obligaciones me requieren y, de momento, no tengo mas remedio que dejarlo aqui. Creo que seguire hablando sobre el derrumbe de la teoria de los cuatro elementos que dio paso a un cuerno de la abundancia lleno de cuestiones relacionadas con la materia. Si el “aire” era una mezcla de distintos gases, el “agua” era una combinacion de hidrogeno y oxigeno, y el “fuego” no era en absoluto un elemento, entonces, ¿en que tierra de nadie quedaba la “tierra”?

Por ahi comenzare en el proximo comentario de este apartado ¡El Microscopio! y nuestros avances, y, de esa manera, iremos avanzando en el conocimiento de cosas que, de seguro, os gustara saber.

De acuerdo con la relatividad especial, no existe un tiempo absoluto que pueda ser medido con independencia del observador, de manera que eventos simultáneos para un observador ocurren en instantes diferentes vistos desde otro lugar.

El tiempo puede ser medido, por tanto, de manera relativa, como los son las posiciones en el espacio (Euclides) tridimensional, y esto puede conseguirse mediante el concepto de espacio-tiempo. La trayectoria de un objeto en el espacio-tiempo se denomina por el nombre de línea de Universo. La relatividad general, nos explica lo que es un espacio-tiempo curvo con las posiciones y movimientos de las partículas de materia.

La curvatura del espacio tiempo es la propiedad del espacio-tiempo en la que las leyes familiares de la geometría no son aplicables en regiones donde los campos gravitatorios son intensos.

La relatividad general de Einstein, nos explica y demuestra que el espacio-tiempo está íntimamente relacionado con la distribución de materia en el Universo y, nos dice que, el espacio se curva en presencia de masas considerables como planetas, estrellas o Galaxias (entre otros).

En un espacio de sólo dos dimensiones, como una lámina de goma plana, la geometría de Euclides se aplica de manera que la suma de los ángulos internos de un triángulo en la lámina es de 180º. Si colocamos un objeto masivo sobre la lámina de goma, la lámina se distorsionará y los caminos de los objetos que se muevan sobre ella se curvaran. Esto es en esencia, lo que ocurre en relatividad general.

Los efectos de c (la velocidad de la luz en el espacio vacío). Recordad la paradoja de los gemelos: el primero hace un viaje a la velocidad de la luz hasta Alfa de Centauri y regresa, cuando baja de la nave espacial, tiene 8,6 años más que cuando partió de la Tierra. Sin embargo, el segundo gemelo que esperó en el planeta Tierra, el regreso de su hermano, era ya un viejo jubilado. El tiempo transcurrido había pasado más lento para el gemelo viajero. La velocidad relantiza el transcurrir del tiempo.

Otra curiosidad de la relatividad especial es la que expresó Einstein mediante su famosa fórmula de E= mc² que, nos viene a decir que masa y energía son dos aspectos de una misma cosa. Podríamos considerar que la masa (materia), es energía congelada. La bomba atómica demuestra la certeza de esta ecuación.

Hay otras implicaciones dentro de esta maravillosa teoría de la relatividad especial, ahí está presente también la constracción de Lorentz. Un objeto que se mueve a velocidad de cercana a c, se achata o contrae en el sentido de la marcha, y, además, a medida que se acerca a la velocidad de la luz (299.752,458 Km/s), su masa va aumentando y su velocidad disminuyendo.

Así se ha demostrado con muones en los aceleradores de particulas que, lanzados a verlocidades relativista, han alcanzado una masa en 10 veces superior a la suya.

Esto quiere decir que la fuerza de inercia que se le está transmitiendo a la nave (por ejemplo), cuando se acerca a la velocidad de la luz, se convierte en masa.

Así queda demostrado que, masa y energía son dos aspectos de la misma cosa E=mc2.

Seguiremos con otras cuestiones de interés.

emilio silvera

No podemos perder de vista la Física de metales a muy bajas temperaturas. A estas temperaturas, los “fenómenos cuánticos” dan lugar  a efectos muy sorprendentes, que se describen con teorías cuánticas de campos, exactamente iguales a las que se utilizan en la Física de Partículas elementales. La Física de Partículas elementales no tiene nada que ver con la Física de Bajas Temperaturas, pero las matemáticas son muy parecidas.

En algunos materiales, el “campo” que se hace importante a temperaturas muy bajas podría ser el que describe como los átomos oscilan alrededor de sus posiciones de equilibrio, o el que describe a los electrones en este tipo de material. A temperaturas muy bajas nos encontramos con los “cuantos” de esos campos. Por ejemplo, el “fonón” es el cuanto del sonido. Su comportamiento recuerda al fotón, el cuanto de la luz, salvo que los números son muy diferentes: los fonones se propagan con la velocidad del sonido, a cientos o quizá miles de metros por segundo, y los fotones lo hacen a la velocidad de la luz que es de 299.792.458 m por segundo, ¡un millón de veces más deprisa! Las partículas elementales en las que estamos interesados generalmente tienen velocidades cercanas a la luz.

Uno de los “fenómenos cuánticos” más espectaculares que tienen lugar en los materiales muy fríos es la llamada superconductividad, fenómeno consistente en el hecho de que la resistencia que presenta ese material al paso de la corriente eléctrica se hace cero. Una de las consecuencias de este estado es que el material no admite la más mínima diferencia de potencial eléctrico, porque ésta sería inmediatamente neutralizada por una corriente eléctrica “ideal”. El material tampoco admite la presencia de campos magnéticos porque, de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell, la creación del campo magnético está asociada con una corriente eléctrica inducida, que al no encontrar resistencia neutralizaría completamente el campo magnético. Por tanto, en el interior de un superconductor no se puede crear ni un campo eléctrico ni magnético. Esta situación sólo cambia si las corrientes inducidas son muy elevadas, como ocurre cuando se somete el superconductor a los campos de imanes muy potentes y que perturban el material. No siendo capaz de resistir una fuerza tan brutal, pierde la superconductividad y se rinde permitiendo la existencia de un campo magnético en su interior.

¿Pero, que tiene que ver un superconductor con las partículas elementales? Bien, un material superconductor se puede entender como un sistema en el cual el campo electromagnético es un campo de muy corto alcance. Está siendo apantallado y, sin embargo, es un campo de Maxwell, un campo gauge (el espacio y el tiempo se toman como discretos, en vez de cómo continuos). ¡Esto es lo que hace interesante un superconductor para alguien que quiera describir la interacción débil entre las partículas como una teoría gauge! ¡Qué característica tan bella en la Física teórica! Se pueden comparar dos mundos completamente diferentes simplemente porque obedecen a las mismas ecuaciones matemáticas.

¿Cómo funciona un superconductor? La verdadera causa de este fenómeno peculiar la describieron John Bardeen, Leon N. Cooper y John R. Schieffer (por lo que recibieron el premio Nobel en 1972). Los electrones de un trozo sólido de material tienen que reunir al mismo tiempo dos condiciones especiales para dar lugar a la superconductividad: la primera apareamiento y la segunda condensación de Bose.

“Apareamiento” significa que los electrones forman pares y actúan en pares, y los que producen la fuerza que mantiene los pares unidos son los fotones. En cada par, los electrones rotan alrededor de su propio eje, pero en direcciones opuestas, de manera que un par (llamado “par de Cooper”), en su conjunto, se comporta como si no tuviera rotación (“movimiento angular”). Así, un par de Cooper se comporta como una “partícula” con espín 0 y carga eléctrica -2.

La “condensación de Bose” es un fenómeno típicamente mecánico-cuántico. Sólo se aplica a partículas con espín entero (bosones) que se agrupan juntos en el estado de menor energía posible. Recordemos que a los Bosones les gusta hacer a  todos la misma cosa. En este estado todavía se pueden mover, pero no pueden perder más energía y, en consecuencia, no sufren ninguna resistencia a su movimiento. Los pares de Cooper se mueven libremente, de manera que pueden crear corrientes eléctricas que no encuentran ninguna resistencia. Un fenómeno parecido tiene lugar en el helio líquido a muy bajas temperaturas. Aquí los átomos de helio forman una condensación de Bose y el líquido que forman puede fluir a través de los agujeros más pequeños sin la más mínima resistencia.

Como los electrones por separado tienen espín ½ no pueden sufrir una condensación de Bose. Las partículas cuyo espín es igual a un entero más un medio (fermiones) tienen que estar en estados cuánticos diferentes debido al principio de exclusión de Pauli. Esta es la razón por la que la superconductividad sólo se puede producir cuando se forman pares. Comprendo que la forma de explicarlo puede resultar algo confusa pero, estoy tratando de transmutar a explicación escrita lo que resulta claramente entendible con ecuaciones y, desde luego, no siempre resulta fácil dar explicaciones sencillas de fenómenos cuánticos que requieren formulaciones distintas a la de la palabra hablada.

Fueron el belga François Englert, el americano Robert Brout y el inglés Peter Higgs los que descubrieron que la superconductividad podría ser importante para las partículas elementales. Propusieron un modelo de partículas elementales en el cual partículas eléctricamente cargadas, sin espín, sufrían condensación de Bose. Esta vez, sin embargo, la condensación no tenía lugar en el interior de la materia sino en el vacío. Las fuerzas entre las partículas tenían que ser elegidas de tal manera que se ahorrara más energía llenando el vacío de estas partículas que dejándolo vacío. Estas partículas no son directamente observables, pero podríamos sentir este estado, en cuyo espacio y tiempo están moviéndose las partículas de Higgs (como se las conoce ahora) con la mínima energía posible, como si el espacio tiempo estuviera completamente vacío.

Las partículas de Higgs son los cuantos del “campo de Higgs”. Una caracterísitica de este campo es que su energía es mínima cuando el campo tiene una cierta intensidad, y no cuando es nulo. Lo que observamos como espacio vacío no es más que la configuración de campo con la menor energía posible. Si pasamos de la jerga de campo a la de partículas, esto significa que el espacio vacío está realmente lleno de partículas de Higgs que han sufrido una “condensación de Bose”.

Este espacio vacío tiene muchas propiedades en común con el interior de un superconductor. El campo electromagnético aquí también es de corto alcance. Esto está directamente relacionado con el hecho de que, en tal mundo, el fotón tiene una cierta masa en reposo.

Y aún tenemos una simetría gauge completa, es decir; la invariancia gauge no se viola en ningún sitio. Y así, sabemos cómo transformar un fotón en una partícula “con masa” sin violar la invariancia gauge. Todo lo que tenemos que hacer es añadir estas partículas de Higgs a nuestras ecuaciones. La razón por la que el efecto d3e la invariancia gauge en las propiedades del fotón es tan diferente ahora es que las ecuaciones están completamente alteradas por la presencia del campo de Higgs en nuestro estado vacío. A veces se dice que “el estado vacío rompe la simetría espontáneamente”. Esto no es realmente correcto, pero el fenómeno está muy relacionado con otras situaciones en las que se produce espontáneamente una rotura de simetría.

Higgs sólo consideró campos electromagnéticos “ordinarios”, pero desde luego, sabemos que el fotón ordinario en un vacío auténtico no tiene masa en reposo. Fue Thomas Kibble el que propuso hacer una teoría de Yang-Mills superconductora de esta forma, simplemente añadiendo partículas sin espín, con carga de Yang-Mills en vez de carga ordinaria, y suponer que estas partículas podían experimentar una condensación de Bose. Entonces, el alcance de las interacciones de Yang-Mills se reduce y los fotones de Yang-Mills se convierten en partículas con espín igual a 1 y masa distinta de cero.

Pero ¿no fue ésta la solución ideal al problema del capítulo anterior? ¡Los fotones de Yang-Mills adquieren su masa y el principio gauge se sigue cumpliendo! Creo que había dos razones por las que, al principio, esta visión no recibió la atención que se merecía. Primero, porque la gente pensó que el esquema era feo. El principio gauge estaba ahí, pero ya no era el tema central. El campo de Higgs había sido puesto ahí “a propósito” y la partícula de Higgs, en símisma, no era una “partícula gauge”. Si se admitía esto, ¿por qué no introducir más partículas y campos arbitrarios? Estas ideas se consideraron como simples modelos con los que jugar, sin mucho significado fundamental.

En segundo lugar estaba lo que se llamó “teorema de Goldstone”. Ya se habían propuesto antes modelos de partículas con “rotura espontánea de simetría”, pero para la mayoría de esos modelos, Jeoffrey Goldstone había probado que siempre contenían partículas sin masa y sin espín. Muchos investigadores, por lo tanto, pensaron que la teoría de Higgs también debía contener esa partícula de Goldstone, sin masa, y que esto era un inconveniente porque entre las partículas conocidas no había ninguna partícula de Goldstone. Incluso el propio Goldstone había advertido que el modelo de Higgs no satisfacía las condiciones para su demostración, así que no tenía que ser válido para este caso, pero todo el mundo estaba tan impresionado con las matemáticas del teorema, que el modelo de Higgs-Kibble no tuvo éxito durante algún tiempo.

Y así el teorema de Goldstone se utilizó como “un teorema de imposibilidad”: si el espacio vacío no es simétrico, entonces no se puede evitar la presencia de partículas sin masa y sin espín. Ahora sabemos que en nuestro caso, la letra pequeña invalida el teorema; las partículas de Goldstone se hacen invisibles debido a la invariancia gauge y no son más que las “partículas fantasma” que encontró Feynman en sus cálculos. Además, recuerde que como dije antes, el mecanismo Higgs no es una auténtica rotura espontánea de simetría.

Dos prestigiosos investigadores habían sugerido de forma independiente que se podían construir modelos realistas de partículas en los cuales el sistema de Yang-Mills fuera responsable de la interacción débil y el mecanismo de Higgs-Kibble la causa de su corto alcance. Uno de ellos era el paquistaní Abdus Salam. Salam estaba busando modelos estéticos de partículas y pensó que la belleza de la idea de Yang-Mills era razón suficiente para intentar construir con ella un modelo de interacción débil. La partícula mediadora de la interacción débil tenía que ser un fotón de Yang-Mills y el mecanismo de Higgs-Kibble la única explicación aceptable para que esta partícula tuviese una cierta cantidad de masa en reposo.

En una reunión subvencionada por el consorcio sueco Nobel en 1968, Salam expuso las ideas que había estado elaborando con su coautor John Ward. Su conferencia y la discusión posterior fueron publicadas, y poco después la cuestión que se convirtió en el centro de la discusión fue si la teoría era renormalizable. Intuitivamente, Salam creyó que la respuesta tenía que ser afirmativa, pero no pudo dar ningún detalle de la demostración. Fue incapaz de formular las reglas de Feynman y tuvo que admitir que la teoría parecía estar llena de partículas fantasma que estaban a punto de estropearlo todo. Si se calculaba la producción de tales partículas, en algunos experimentos se obtenía o una “producción negativa” o que la energía se hacía negativa. Ambos resultados eran inaceptables para una teoría lógicamente coherente.

El otro investigador que había llegado más o menos al mismo punto era el americano Steven Weinberg. Pero Weinberg dio un paso más al formular con mucho más detalle un modelo sencillo en el cual indicaba con precisión los campos que existían y cómo podían interactuar. Pero se limitó a los leptones. Weinberg comprendió que, junto al fotón ordinario, tenía que haber tres fotones de Yang-Mills pesados: uno cargado positivamente, uno cargado negativamente, y otro neutro. En lo que se refiere a los fotones cargados, todo el mundo estaba de acuerdo en que estos se necesitarían para describir la interacción débil; serían los famosos Bosones vectoriales intermediarios, W⁺ y W^-. De acuerdo con Weinberg, sus masas tenían que ser mayores que 60.000 MeV. Pero solos, estos Bosones  vectoriales cargados eran suficientes para explicar todos los procesos de interacción débil que se conocían en esa época. Que aparte de ellos y del fotón ordinario, γ, también se necesitase otro componente neutro (Weinberg lo llamó Z⁰) no era evidente en absoluto. Se encontró que la masa del Z⁰ tenía que ser un poco mayor que la de los Bosones cargados. En la figura 11 se indica cómo se sugirió que tendrían lugar las interacciones débiles. Sin embargo, era bien conocido que el proceso de intercambio “neutro” nunca se había observado y , por lo tanto, ¡se tenía que concluir que el diagrama de la figura 11 (c) estaba prohibido por una razón u otra!

Esto era un problema para aquellos que deseaban creer en una partícula neutra Z⁰, problema que era incluso más chocante si se compara la vida media del πˉ con la de K_L. ¿Por qué el pión se descompone en un μ^- y un νμ , mientras que el K_L durante toda su vida, mucho más larga, nunca se descompone vía Z⁰ en, por ejemplo, un μ⁺ y un μ^-? Weinberg comprendió, sin embargo, que las estrictas reglas matemáticas del sistema de Yang-Mills exigían la existencia de una corriente que puede emitir partículas neutras Z⁰. Para él estaba claro que algo no funcionaba bien con los Hadrones y por esta razón tituló su artículo: “Un modelo para los leptones”. Para los leptones, la consecuencia más importante de la existencia de la partícula neutra Z⁰ era el proceso de colisión νμ + eˉ → νμ + eˉ.

Los diagramas muestran cómo se produce la interacción débil mediante el intercambio de un bosón vectorial intermediario Wˉ. En la parte (a), la transición μ^- + ve → νμ + eˉ tiene lugar a través del estado intermedio νμ + W^- + ve, o a través de μ^- + e^- + W⁺. Si se siguen las flechas en la dirección opuesta se ven las interacciones de las correspondientes antipartículas. El diagrama también muestra cómo μ^- puede desintegrarse en νμ + eˉ +   (el antineutrino). La parte (b) muestra la reacción n→ p + eˉ +,  y la parte (c) como la partícula intermediaria neutra puede generar la desintegración de Σ⁺. Sin embargo, ¡este último es un proceso que nunca ha sido observado!

Weinberg concluyó así que esta teoría podía ser comprobada experimentalmente. Aunque ya se habían realizado experimentos con neutrinos en esta dirección, la existencia de este tipo de interacción era todavía muy incierta. Realmente, la eficiencia con la que los neutrinos del tipo electrón chocan con electrones también estaría afectada por la contribución debida al intercambio Z⁰, pero este proceso también debía tener lugar por intercambios con carga.

Weinberg también supuso que su modelo sería renormalizable, pero no pudo formular las reglas matemáticas con detalle. Esto ocurría en 1967 y en 1970, tanto Weinberg como Salam habían perdido interés en la teoría de Yang-Mills. Habían aparecido nuevas teorías para las interacciones débiles en las cuales jugaban el papel dominante diagramas distintos a los de la figura 11; teorías en las cuales había un número infinito de diagramas y en las que se permitían probabilidades negativas y ligeras violaciones de la causalidad. Ahora, con perspectiva, es fácil decir por qué semejantes ideas estaban condenadas a fallar, pero en esa época todas las posibilidades e imposibilidades tenían que ser comprobadas.

Había trabajo más que suficiente para un joven investigador como yo. En comparación con otros, yo leí poco y pensé mucho. De esta forma corría el riesgo de pensar demasiado y demasiado profundamente para descubrir algo que resultara ser ya conocido, pero me dio la ventaja de que entendí el problema de dentro a fuera. Así es como me encontré con el mecanismo de Higgs-Kibble (no creo que supiese en ese momento que se llamaba así). Vietnam era muy escéptico con estas ideas, y no fue fácil convencerlo de que pudiésemos llamar vacío a algo lleno de partículas invisibles. ¿No delatarían, dijo, su presencia por sus campos gravitatorios? La teoría puede ser formulada de tal manera que esos campos gravitatorios se compensen exactamente con otras partículas invisibles o por una contribución misteriosa del propio espacio vacío. Cómo consigue la naturaleza enmascarar tan exacta y eficientemente esos efectos de la gravedad que no podamos notar nada, es un misterio que continúa siendo muy debatido hoy en día. En mi opinión, la resolución de este rompecabezas tendrá que ser pospuesta hasta que entendamos mucho mejor la teoría de la gravedad cuántica. Y eso no ha sucedido todavía.

La ciencia del siglo XIX reconoció la universalidad de la energía y supo ver que la Humanidad sin energía que hiciera el trabajo más duro, no evolucionarían en el bienestar social y el saber.

De todas maneras, aún hoy día, a comienzos del siglo XXI, no tenemos un conocimiento unificado de todos los ámbitos y disciplinas, que relacionados de una u otra manera con la energía, nos presente una visión global y completa de este problema. Los estudios energéticos modernos se presentan fragmentados, divididos en disciplinas, y los científicos que trabajan en cada una de ellas están muy ocupados para leer el resultado obtenido en los otros estudios.

Los geólogos, por ejemplo, al tratar de entender las grandes fuerzas que transforman la superficie del planeta por el movimiento de las placas tectónicas, rara vez están al día de los descubrimientos en las otras ramas de la energética moderna, donde se estudia desde el esfuerzo de un corredor de élite hasta el vuelo de un colibrí.

Los ingenieros se preocupan por las plantas generadoras de electricidad y piensan poco en las constantes fundamentales de la energía o en los cambios que determinaron la evolución de las sociedades antes de la llegada de la civilización de los combustibles fósiles.

Energía es todo, desde el Sol hasta un embarazo; desde el pan que comemos hasta un microchip. Sin embargo, es difícil que un técnico pueda pensar en ello cuando está centrado en resolver el problema del momento.

La progresión lógica se realiza siguiendo una secuencia progresiva desde los flujos de energía planetarios a la vida de las plantas y los animales, siguiendo con la energía humana, la energía en el desarrollo de las sociedades preindustriales y modernas, y concluyendo con el transporte y los flujos de información, que son las dos características más importantes de la civilización de los combustibles fósiles.

Los que han leído algunos de mis trabajos saben que aquí podrán encontrarse con datos y materias diversas, y aunque el tema central, como he reseñado por título, es la evolución por la energía, también podrán leer sobre la entropía, las fuerzas de la naturaleza, el átomo, o incluso, del Sol, los vientos, radiación solar o cualquier dato que, en realidad, pueda estar conectado con el concepto de energía.

Operamos con unidades

El conocimiento, las peculiaridades y las complejidades de las diferentes formas de energías, así como su almacenamiento y transformación, requiere que cuantifiquemos esas cualidades y procesos. Para ello debemos introducir cierto número de conceptos científicos y medidas, así como sus unidades correspondientes.

Al hablar sobre energía nos encontramos con el problema de que el uso en el habla común de muchos términos científicos está equivocado. Como dice Henk Tennekes, “hemos creado una terrible confusión con los conceptos físicos simples en la vida ordinaria“. Pocos de esos malentendidos son tan generales y molestos como los relacionados con los términos energía, potencia y fuerza.

Definimos fuerza como la intensidad con la que intentamos desplazar – empujar, tirar, levantar, golpear… – un objeto. Podemos ejercer una fuerza enorme sobre la roca que sobresale en una montaña incluso si ésta permanece inmóvil. Sin embargo, sólo realizamos trabajo cuando el objeto que empujamos se mueve en la dirección de la fuerza aplicada. De hecho, se define el trabajo realizado como el producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida. La energía, como se define en los libros de texto, es “la capacidad de hacer trabajo”, y así, ésta se medirá con las mismas unidades que el trabajo.

Si medimos la fuerza en unidades denominadas newton (N), llamada así en honor de Isaac Newton, y la distancia en metros (m), el trabajo se mide en la malsonante unidad de newton-metro. Para simplificar, los científicos llaman al newton-metro julio (J), en honor de James Prescot Joule (1.818 – 1.889), quien publicó el primer cálculo preciso de la equivalencia entre trabajo y energía. El julio es la unidad estándar de trabajo y energía.

La potencia es simplemente la tasa de trabajo, es decir, un flujo de energía por unidad de tiempo. A un julio por segundo lo llamamos vatio (W) en honor de James Watt (1.736 – 1.819), inventor de la máquina de vapor mejorada y el hombre que estableció la primera unidad de potencia, que no fue el vatio sino el caballo de vapor (CV), una unidad aproximadamente igual a 750 W.

Seguimos con algunas tablas para documentarnos:

Para avanzar un poco más tenemos que pasar de empujar y tirar (lo que llamamos energía mecánica o energía cinética) a calentar (energía térmica). Definimos una unidad llamada caloría como la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un gramo de agua desde 14′5 a 15′5 ºC. Usando esta unidad podemos comparar energías térmicas, pero una vez más, esta unidad no nos permite comparar todas las clases diferentes de energías.

Si nos preguntamos ¿qué es la energía?, esta pregunta no es fácil de contestar. Incluso uno de los más grandes físicos modernos resulta de poca ayuda: “es importante darse cuenta de que en física, en realidad, no se sabe muy bien qué es la energía. No tenemos una idea de por qué la energía está formada por pequeños pulsos de una cantidad definida”, decía Richard Feynman en su libro Lectures on Physics.

David Rose, para definir la energía, decía: “es un concepto abstracto inventado por los físicos en el siglo XIX para describir cuantitativamente una amplia variedad de fenómenos naturales”.

El conocimiento moderno de la energía incluye un número de descubrimientos fundamentales: la masa y la energía son equivalente; los diferentes tipos de energía están relacionados por muchas transformaciones; durante esas transformaciones, la energía no se destruye (primer principio de la termodinámica) y esta conservación de la energía está inexorablemente acompañada por una pérdida de utilidad (segundo principio de la termodinámica).

El primer descubrimiento, descrito en una carta de Einstein a un amigo suyo como una “idea atrevida, divertida y atractiva”, se resume en su ecuación m = E/c², que en su versión más famosa se escribe como E = mc²; la ecuación más conocida de la física.

El segundo descubrimiento se demuestra continuamente en miles de trasformaciones energéticas que se producen en el universo. La energía gravitatoria mantiene las galaxias en movimiento, a la Tierra girando alrededor del Sol y confinada la atmósfera que hace nuestro planeta habitable. La transformación de la energía nuclear en el interior del Sol produce el continuo flujo de energía electromagnética, llamada radiación solar. Una pequeña parte de esa energía llega al planeta Tierra que, a su vez, libera energía geotérmica. El calor producido en ambos procesos pone en movimiento la atmósfera, los océanos y las gigantescas placas tectónicas terrestres.

Una pequeña parte de la energía radiante del Sol se transforma, a través de la fotosíntesis, en reservas de energía química, que son utilizadas por muchas clases de bacterias y plantas. Los seres heterótrofos (organismos que van desde las bacterias, los protozoos y los hongos hasta los mamíferos), ingieren y reorganizan vegetales de las plantas en nuevos enlaces químicos y los utilizan para crear energía mecánica (cinética).

La energía química almacenada durante millones de años en los combustibles fósiles se libera por combustión en calderas y máquinas como energía termal (térmica), la cual, a través de muchos procesos se convierte en energía mecánica, química o electromagnética.

emilio silvera

El segundo principio de la termodinámica se refiere a la inevitable realidad de que a lo largo de la cadena de transformación de la energía se va perdiendo la capacidad de realizar un trabajo útil. Hay una magnitud asociada con esta pérdida de utilidad de la energía que se llama entropía; en cada transformación la energía se conserva, pero la entropía del sistema en su conjunto sólo puede aumentar. No hay nada que podamos hacer contra esta disminución de utilidad. Un barril de petróleo es un almacén de energía muy útil y de baja entropía que se puede transformar en calor, electricidad, movimiento y luz. Las moléculas calientes de aire emitidas por el tubo de escape de un motor o la luz que rodea una bombilla representan un estado de alta entropía en el que se producen irrecuperables pérdidas de utilidad.

En un sistema cerrado, este proceso unidireccional de disipación entrópica tiene la inevitable consecuencia de una pérdida de la complejidad y un aumento de la homogeneidad. Esto se puede ver si usted compara la multitud de moléculas orgánicas que componen el petróleo con la monotonía de unos pocos tipos de moléculas sencillas que forman los gases del tubo de escape.

Por el contrario, todos los organismos vivos (desde las bacterias hasta las civilizaciones humanas) son sistemas abiertos, que están importando y exportando energía constantemente; son capaces de mantenerse en estado de desequilibrio químico y termodinámico, creciendo y evolucionando hasta una mayor heterogeneidad y complejidad. Desafían temporalmente la tendencia entrópica.

No conviene utilizar unidades inadecuadas para medir esta gran variedad de procesos, porque casi siempre las cifras estarían seguidas o precedidas de muchos ceros. Tanto el julio como el vatio representan respectivamente cantidades muy pequeñas de energía y potencia. Aproximadamente 30 microgramos de carbón o 2 segundos de metabolismo de un ratón de campo equivalen a 1 julio. Un vatio es la potencia de una pequeña vela encendida o el vuelo rápido de un colibrí.

Como los múltiplos son inevitables, se introduce una serie de prefijos para abreviar lomúltiplos más útiles: un kilogramo de buen carbón equivale a cerca de 30 millones de julios, 30 megajulios (MJ) de energía, y el consumo actual de combustibles fósiles en el mundo es aproximadamente diez billones de vatios, 10 teravatios (TW). Los mismos prefijos se añaden a las unidades de energía eléctrica: el voltio (v) es una medida de la diferencial de potencial entre dos puntos de un conductor, y el amperio (A), que mide la intensidad de la potencia eléctrica. La potencia de un sistema eléctrico es el producto de la diferencia de potencial y la intensidad de la corriente, lo que significa que un vatio es igual a un voltio por un amperio.

En la anterior tabla se relaciona una lista completa de los múltiplos y submúltiplos, algunos de los cuales se usan con mucha menos frecuencia cuando se trata de flujos de energías cotidianos.

Relación energética del Sol y la Tierra

Mientras en el núcleo del Sol quede suficiente hidrógeno para mantener las reacciones termonucleares, la estrella que nos alumbra inundará la Tierra con radiación solar, que suministra la energía necesaria para mantener la mayoría de los procesos físicos y químicos que se producen en nuestro planeta.

Esta radiación calienta la atmósfera y el océano, genera vientos y lluvias y sostiene el inexorable proceso de la denudación. De todas las conversiones generadas de las energías globales que se producen en la Tierra, las geotectónicas (la lenta modificación del fondo oceánico y de los continentes, acompañada de terremotos y las espectaculares liberaciones energéticas de los volcanes), son las únicas que no proceden de la radiación solar, sino de la gravedad y de la liberación gradual del calor terrestre.

La luz solar también suministra la energía necesaria para la fotosíntesis, la más importante transformación bioquímica, creando nueva biomasa en bacterias, fitoplancton, plantas superiores y, sobre todo, en bosques y praderas. Esta síntesis es el fundamento de la cadena alimenticia necesaria para el metabolismo heterótrofo de animales y personas, a los cuales la nutrición les permite desarrollar actividades que van desde una simple carrera a trabajos más elaborados, como la ocupación laboral y el ocio.

Así de importante es la luz. Las sociedades humanas, desde los pequeños grupos de cazadores o pastores hasta las sociedades más complejas que dependen de los enormes flujos de combustibles fósiles y electricidad, han estado ineludiblemente ligadas al continuo flujo de energía solar y a los almacenamientos energéticos procedentes de la misma.

El proceso de formación de carbón a partir de restos vegetales acumulados en zonas acuáticas y sumergidos, de tal manera que estaban aislados de la atmósfera, sufrieron una transformación por efecto de las bacterias anaeróbicas, que aumentan la concentración de carbono de los azúcares y desprenden gases, como metano y anhídrido carbónico. Así se forma una masa gelatinosa de turba. Posteriormente, ésta se hunde y sobre ella se van depositando nuevas capas. Las más inferiores pueden sufrir transformaciones metamórficas debido a la elevada presión y temperatura que soportan, convirtiéndose en grafito. Las condiciones biológicas, climáticas y estructurales más favorables para que tenga lugar esta serie de transformaciones se dieron durante el periodo carbonífero, que en Eurasia y Norteamérica se encontraban situadas en posición tropical y cubiertas de grandes bosques próximos al mar, que se inundaron debido a los movimientos verticales causados por la orogenia hercínica. Los yacimientos de carbón de mayor antigüedad proceden del devónico y los más modernos del cuaternario inferior.

El proceso de formación del petróleo se origina a partir de acumulaciones de plancton marino que sufre transformaciones, semejantes a la carbonización, por bacterias anaeróbicas, y que dan lugar a una materia denominada sapropel y posteriormente a la mezcla de hidrocarburos típica del petróleo. Esta transformación de hidrocarburos suele tener lugar al mismo tiempo que el proceso de sedimentación de arenas y arcillas que se transformarán en areniscas y margas, y quedarán impregnadas por el petróleo, dando lugar a las rocas madre de éste. Cuando éstas sufren presiones orogénicas o simplemente quedan sometidas a una mayor presión al hundirse los sedimentos, el petróleo migra hasta encontrarse con rocas impermeables que impiden su avance y se acumula en el subsuelo, generando los verdaderos yacimientos petrolíferos.

Los hidrocarburos gaseosos están acumulados en la parte superior de estos yacimientos de petróleo (aceites de roca: del latín petram, “piedra” y oleum, “aceite”), que es un aceite mineral hidrocarbonato, oleaginoso, inflamable, de olor acre, densidad inferior a la del agua y cuyo color varía desde el negro al incoloro. Consta principalmente de hidrocarburos líquidos, en los que se encuentran disueltos hidrocarburos sólidos (asfaltos y betunes) y gaseosos (metano, butano y acetileno); también contiene pequeñas porciones de nitrógeno, azufre, oxígeno, colesterina, porfirinas, vanadio, níquel, cobalto y molibdeno. De todo esto, mediante procesos industriales de refinado, se obtienen los productos de todos conocidos como la gasolina, nafta, queroseno, gasóleo, etc.

Su combustión es una de las fuentes más importantes de contaminación por los elevados porcentajes de azufre y otras materias que contiene. Sin embargo, por obtener esta fuente de contaminación y “riqueza” se crean conflictos que desembocan en las guerras que azotan nuestro mundo.

Ahora, después de esta breve explicación, sabemos un poco más sobre esta materia prima que ha servido, y continuará aún algún tiempo sirviendo de base a muchas generaciones pasadas y alguna menos futura: civilizaciones del combustible sólido, con su profesión de servicios energéticos, transporte generalizado y exceso de información (no siempre deseable, ya que si elimináramos el 80% de las programaciones televisivas, el mundo sería algo más culto y estaría menos embrutecido).

Un observador extraterrestre no podría encontrar nada extraordinario que le permitiera distinguir el Sol entre las millones de estrellas similares que existen en la nuestra y otras galaxias, y que a su vez representan una fracción de cientos de miles de millones de cuerpos radiantes que las forman. Como se ha dicho otras veces, nuestro Sol pertenece a una clase común de estrella localizada aproximadamente en el centro de la secuencia principal* del esquema de clasificación conocido como de Herzsprung-Russell, denominada enana G2, que posee un característico color amarillo y una magnitud estelar poco importante (+4′83). Así que, después de 4.500 millones de años, el Sol está a la mitad de su vida y va camino de transformarse de enana en gigante roja. Cuando esto ocurra, su luminosidad será mil veces mayor que la actual, y su diámetro, enormemente expandido, alcanzará (probablemente) la Tierra. Durante algún tiempo el planeta girará dentro de una órbita en el interior de la ligera cubierta de la estrella, pero final e inevitablemente caerá describiendo una espiral hasta ser engullida por el núcleo de la gigante roja.

Mucho antes de que el Sol se transforme en una gigante roja la vida en la Tierra desaparecerá. Según se contraiga el núcleo solar, las reacciones termonucleares calentarán su capa externa; el diámetro de la estrella se expandirá unas diez mil veces y la radiación de la subgigante roja evaporará los océanos y mares de la Tierra generando fortísimos vientos calientes en la convulsa atmósfera del planeta.

Sin embargo, mientras haya hidrógeno en el núcleo de la estrella, los inexorables cambios de su luminosidad serán graduales y el Sol continuará suministrando la energía necesaria, tanto para la vida en la Tierra como para la mayoría de las transformaciones físicas que ocurren en ella.

Las primeras explicaciones científicas de la radiación solar, cálculo basado en la gravitación de Hermann Helmholtz, conducen a una estimación de la vida de la estrella de unos treinta millones de años. La famosa ecuación de Einstein relacionando la materia y la energía abrió el camino hacia un modelo más preciso que, por sí sólo, tampoco nos ofrece una solución completamente satisfactoria. Por otra parte, no parece probable que la transformación total de materia solar, convirtiendo los núcleos atómicos y los electrones en radiación (según teorizaba Sir Arthur Eddington), pueda producirse ni siquiera a temperaturas superiores a los diez mil millones de grados Kelvin (K). La idea hoy aceptada de que la producción de la energía en el núcleo del Sol obedece a reacciones nucleares fue propuesta a finales de los años treinta por Hans Bethe, Charles Critchfield y Carl Friedrich von Weizsäcker.

La fusión de hidrógeno en helio, en el ciclo protón-protón, se inicia cuando la temperatura alcanza los trece millones de grados Kelvin. Justo por encima de los 16 millones Kelvin empieza a dominar el ciclo carbono-nitrógeno que genera C¹². No podemos estar seguros, pero de acuerdo con los mejores modelos, el ciclo C-N genera solamente un 1′5% de la energía total del Sol.

emilio silvera

* Que está a la mitad de su vida, 4.500 millones de años. Volver