Simplemente decir que, ¡Sin las estrellas no estaríamos aquí!
Las estrellas han estado diez mil millones de años fusionando elementos sencillos en otros más complejos. Esos materiales se han repartido por el Universo y han germinado en grandes nebulosas moleculares en las que se han formado sustancias y moléculas esenciales para la vida que, al formarse nuevas estrellas y mundos, han sido depositados en estos planetas para posibilitar una química que, en un ambiente adecuado, por evolución, puede hacer que la Vida florezca en distintos ecosistemas idóneos para ello.
Herschel-HIFI desvela los precursores moleculares de la vida en la Nebulosa.
El Observatorio Espacial Herschel de la ESA ha puesto de manifiesto las moléculas orgánicas que son la llave para la vida en la Nebulosa de Orión, una de las regiones más espectaculares de formación estelar en nuestra Vía Láctea. Este detallado espectro, obtenido con el Instrumento Heterodino para el Infrarrojo Lejano (Heterodyne Instrument for the Far Infrared, HIFI) es una primera ilustración del enorme potencial de Herschel-HIFI para desvelar los mecanismos de formación de moléculas orgánicas en el espacio.
Estas imágenes de Webb muestran una parte de la nebulosa de Orión conocida como la Barra de Orión. La imagen más grande, a la izquierda, proviene del instrumento cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de Webb. Arriba a la derecha, el telescopio se enfoca en un área más pequeña utilizando el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de Webb. En el centro mismo del área observada con MIRI se encuentra un sistema estelar joven con un disco protoplanetario llamado d203-506. La ampliación de abajo a la derecha muestra una imagen combinada de NIRCam y MIRI de este joven sistema.
ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb) y el equipo de Primeras Observaciones Científicas PDRs4All
Detectaron moléculas orgánicas alrededor de una joven estrella: su relación con el origen de la vida.
Un equipo internacional reportó la presencia de 17 compuestos a unos 1300 años luz de la Tierra. El hallazgo incluye sustancias vinculadas a procesos biológicos, observadas en el disco de gas y polvo donde se forman nuevos planetas.
A casi 1.300 años luz de la Tierra se encuentra uno de los semilleros de estrellas más hermosos de nuestra galaxia. Y también de los más profusamente estudiados por el hombre. Allí, en la inmensidad del espacio, una enorme nube de gas de 24 años luz de diámetro está “fabricando” por lo menos 700 nuevas estrellas. Pero no solo eso, sino que también alberga en su interior todos los ingredientes necesarios para la vida . Se trata de la Nebulosa de Orión , tan brillante que puede ser observada a simple vista desde nuestro planeta.
¿Cómo todavía algunos piensan que solo en la Tierra está presente la Vida? Existen millones de mundos situados en las zonas habitables de sus estrellas en los que el agua líquida está presente, también océanos y una rica atmósfera y la presencia de todos los elementos creados en las estrellas y precursores del surgir de la vida.
El Universo es igual en todas partes, todas sus regiones (por lejos que puedan estar), se rigen por las cuatro leyes fundamentales y por las mismas Constantes universales, lo que nos lleva a pensar que, en todas partes pasarán las mismas cosas en condiciones idénticas.
Son millones las estrellas que pueden dar origen al surgir de la Vida
En 1929, el astrónomo norteamericano Harlow Shapley dijo “somos seres orgánicos que nos autodenominamos humanos, hechos de la misma materia que las estrellas”. Puede que esta fuera la primera referencia a la poética expresión “somos polvo de estrellas” que tanto fascina a muchos de nosotros.
Somos polvo de estrellas porque toda la materia se originó en el interior de ellas: en un principio, la única materia post-Big Bang eran simples átomos de hidrógeno que fueron transformándose en el resto de elementos a través de procesos de fusión debido a la presión en el corazón de las estrellas, que posteriormente expulsaron al exterior como consecuencia de explosiones estelares
La base de la vida puede formarse en polvo que rodea estrellas jóvenes
Un estudio basado en modelos informáticos permite concluir que las moléculas complejas esenciales para la vida pudieron formarse en poco tiempo en discos de polvo alrededor de estrellas jóvenes.
Así creemos que era la Tierra cuando hace unos 3.800 millones de años, surgió aquella primera célula replicante que inició la fascinante historia de la Vida en nuestro pequeño mundo. En aquella Tierra primitiva estaban todos los ingredientes necesarios, la química de los elementos creados en las estrellas mezclados con el agua líquida, la radiación, la atmósfera, los océanos….
¡El Universo! Gracias a la Astronomía, la Física, la Astrofísica y otras disciplinas y estudios relacionados, estamos conociendo cada día lo que en realidad es nuestro Universo que, nos tiene deparadas muchas, muchas sorpresas y maravillas que ni podemos imaginar. ¡Son tantas las cosas que aún tenemos que aprender de éste Universo Inmenso!
“Aproximadamente 250 millones de años después de que se produjera la gran explosión que dio origen al cosmos, el Big Bang, comenzaron a nacer las primeras estrellas del universo. Así lo revela una investigación llevada a cabo por un equipo internacional de astrónomos y publicada en la revista Nature. Los resultados del trabajo también han dado a conocer el oxígeno más distante jamás detectado.
La respuesta a esta gran pregunta de cuándo nacieron las primeras estrellas la ha facilitado el telescopio ALMA del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile, gracias a los datos de observación de una galaxia lejana llamada MACS1149-JD1. Los investigadores detectaron un resplandor muy débil emitido por su oxígeno ionizado. Para cuando fue detectada la luz infrarroja en la Tierra, su longitud de onda era más de 10 veces mayor que cuando se originó.
Esta es la imagen más nítida jamás obtenida por ALMA, aún más precisa que las que se toman normalmente en luz visible con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA. En ella vemos el disco protoplanetario que rodea a la joven estrella HL Tauri. Estas nuevas observaciones de ALMA revelan subestructuras dentro del disco que nunca antes se habían visto, e incluso muestran las posibles posiciones de los planetas formándose en las manchas oscuras dentro del sistema. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
La galaxia más lejana descubierta en nuestro Universo
Para averiguar cuándo tuvo lugar esta formación temprana de estrellas, los investigadores reconstruyeron los inicios de la historia de la galaxia MACS1149-JD1 utilizando datos infrarrojos tomados con los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, descubriendo que el brillo observado de la galaxia puede explicarse con un modelo en el que el comienzo de la formación estelar arranca apenas 250 millones de años después del comienzo del universo.
La Doble Hélice es un reporte autobiográfico escrito por James D. Watson, un científico estadounidense conocido por descubrir la estructura del ADN junto a Francis Crick. La historia se ubica entre los años 1951 y 1953, en un ambiente posterior a la Segunda Guerra Mundial.
Actualmente el descubrimiento de la estructura del ADN se considera un trabajo conjunto de Maurice Wilkins, Rosalind Franklin, Linus Pauling, Francis Crick y James D. Watson.
Watson y Crick descubrieron que el ADN tenía forma doble hélice, que recuerda a una escalera de caracol formada por los nucleótidos como escalones.
Al principio, cuando el universo era simétrico, sólo existía una sola fuerza que unificaba a todas las que ahora conocemos, la gravedad, las fuerzas electromagnéticas y las nucleares débil y fuerte, todas emergían de aquel plasma opaco de alta energía que lo inundaba todo. Más tarde, cuando el universo comenzó a enfriarse, se hizo transparente y apareció la luz, las fuerzas se separaron en las cuatro conocidas, emergieron los primeros quarks para unirse y formar protones y neutrones, los primeros núcleos aparecieron para atraer a los electrones que formaron aquellos primeros átomos. Doscientos millones de años más tarde, se formaron las primeras estrellas y galaxias. Con el paso del tiempo, las estrellas sintetizaron los elementos pesados de nuestros cuerpos, fabricados en supernovas que estallaron, incluso antes de que se formase el Sol. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que una supernova anónima explotó hace miles de millones de años y sembró la nube de gas que dio lugar a nuestro sistema solar, poniendo allí los materiales complejos y necesarios para que algunos miles de millones de años más tarde, tras la evolución, apareciéramos nosotros.
La liberación de los fotones hizo un universo transparente y la luz, recorrió, desde entonces, todos los confines del Cosmos. La velocidad de salida intrínseca de fotones ionizantes en alrededor de 2.000 millones de años después del Big Bang. la interpretación del escape de radiación durante las “edades oscuras” cósmicas, un tema que está obligado a florecer con la llegada de los telescopios de 30 metros, –que permitirán una investigación inviable hoy–, y el telescopio James Webb, sucesor del telescopio espacial Hubble.
Las estrellas evolucionan desde que en su núcleo se comienza a fusionar hidrógeno en helio, de los elementos más ligeros a los más pesados. Avanza creando en el horno termonuclear, cada vez, metales y elementos más pesados. Cuando llega al hierro y explosiona en la forma descomunal de una supernova. Luego, cuando este material estelar es otra vez recogido en una nueva estrella rica en hidrógeno, al ser de segunda generación (como nuestro Sol), comienza de nuevo el proceso de fusión llevando consigo materiales complejos de aquella supernova.
Puesto que el peso promedio de los protones en los productos de fisión como el cesio y el kriptón, por ejemplo, es menor que el peso promedio de los protones de uranio, el exceso de masa se ha transformado en energía mediante E = mc2. Esta es la fuente de energía que subyace en la bomba atómica de tan malos recuerdos.
Así pues, la curva de energía de enlace no sólo explica el nacimiento y muerte de las estrellas y la creación de elementos complejos que también hicieron posible que nosotros estemos ahora aquí y, muy posiblemente, será también el factor determinante para que, lejos de aquí, en otros sistemas solares a muchos años luz de distancia, puedan florecer otras especies inteligentes que, al igual que la especie humana, se pregunten por su origen y estudien los fenómenos de las fuerzas fundamentales del universo, los componentes de la materia y, como nosotros, se interesen por el destino que nos espera en el futuro.
El Disco de una proto-estrella
Una proto-estrella es aquella que acaba de nacer, cuando en esa fase del nacimiento lanza grandes cantidades de hidrógeno y oxígeno desde sus polos, se está formando y mediante estos mecanismos busca la estabilidad que la mantendrá fusionando hidrógeno en helio durante miles de millones de años.
Cuando alguien oye por vez primera la historia del nacimiento, vida y muerte de las estrellas, por regla general (lo se por experiencia) no dice nada, sin embargo, su rostro refleja escepticismo. ¿Cómo de gas y polvo puede surgir una estrella? ¿Cómo puede vivir10.000 millones de años? Después de todo, nadie ha vivido tanto tiempo como para ser testigo de su evolución. Y, si es así, ¿Cómo pueden saberlo? Bueno, lo cierto es que sí, tenemos los medios necesarios para saber eso…y mucho más.
Un extraño animal ha nacido en una granja del estado de Sabah (Malasia) y lejos de tratarse de una criatura mitológica, es una cabra cíclope. Este raro espécimen se caracteriza por tener un solo ojo y nace una sola vez en 16.000, y su esperanza de vida es muy corta
El Universo no tiene límites y todo lo que podamos pensar que está presente en él, ahí estará. Fijaos en lo que nos mostró National Geographic, las imágenes de un raro ejemplar de un solo ojo descubierto por pescadores en el Golfo de California. National Geographic acostumbra a asombrar al mundo con sus espectaculares fotografías, en ocasiones de especies tan asombrosas que parecen sacadas de otro mundo. ¿Qué no habrá por ahí fuera?
Cambiando de tema y dada la enorme importancia que tiene el Sol para la Vida en la Tierra, habría que pensar desde ya, que el Sol, como todo en nuestro Universo, tiene un principio y tendrá un final. “Nació” de una Nebulosa creada por una explosión Supernova. En esa Nebulosa de crearon nuevas estrellas y planetas, el Sol y el Sistema Solar, y, la Tierra, tuvo la suerte (más bien la tuvimos nosotros), de caer en el lugar que llaman habitable, allí donde las temperaturas no te fríen o te congelan y el agua corre líquida y cantarina.
Los elementos químicos presentes en el joven planeta Tierra, la radiación, la creación de la Atmósfera, los océanos,,, Todo ello contribuyó a que surgiera aquella primera célula replicante que dio la señal de salida de todas las formas de vida en la Tierra y que fueron cambiando a medida que evolucionaban y, mientras unas desparecían por no saber adaptarse, otras se agarraban con uñas y dientes a la vida para prevalecer.
Es curioso saber que los Chimpancé y los humanos, tuvieron un ancestro común que no era ni Homo ni Pan. No hemos llegado a saber por qué, un buen día, las dos ramas divergieron y mientras uno sigue en la copa de los árboles, los otros tratan de llegar a las estrellas.
Nosotros los humanos nos seguimos haciendo las preguntas: ¿Quiénes somos? ¿De dónde venimos? ¿Hacia dónde vamos? Y, sabemos que en el pasado tuvimos un ancestro común con el Chimpancés, y, no sabemos el por que, en un cierto momento, las dos ramas divergieron, y, mientras el chimpancés sigue en la copa de los árboles, nosotros los humanos hemos evolucionado y tratamos de llegar a las estrellas.
Cuando mentalmente me sumerjo en las profundidades inmensas del universo que nos acoge, al ser consciente de su enormidad, veo con claridad meridiana lo insignificante que somos en el contexto del Cosmos “infinito”. Como una colonia de bacterias que habitan en una manzana, allí tienen su pequeño mundo, lo más importante para ellas, y, no se paran a pensar que puede llegar un niño que, de un simple puntapié, las envíe al infierno.
¡Es todo tan relativo! Millones de seres infinitesimales pueden vivir ahí arriba, y, para ellos, ese es, su universo. Ajenos a todo lo que ocurre a su alrededor nacen, se multiplican y mueren. Simplemente es cuestión de tamo, de perspectiva y, desde luego, de consciencia.
Igualmente, nosotros nos creemos importantes dentro de nuestro cerrado y limitado mundo en el que, de momento, estamos confinados. El paso del Tiempo nos permitió evolucionar, y, al observar la Naturaleza y contemplar las maravillas que encerraba, mirar a los cielos y, asombrados ver el brillo de las estrellas, buscamos la manera de llegar hasta ellas para poder aprender lo importantes que eran para nosotros y para la vida. También, desde un universo pequeño de esferas cristalinas, nuestro creciente saber, nos llevó hacia un Universo ilimitado de enormes proporciones que no dejaba de crecer.
Si algún día, aquí en la Tierra, aprendemos a reproducir la energía de las estrellas, ese día, la Humanidad habrá dado uno de los pasos más importantes de toda su historia. La Energía es la base de la vida, y, para poder llegar a las estrellas, donde está nuestro origen primero, es necesario que aprendamos a dominar esa fuente inagotable que nos llevaría más allá, mucho más allá de nuestro Sistema solar.
Tendremos que dominar la energía del Sol, ser capaces de fabricar naves espaciales que sean impenetrables a las partículas que a cientos de miles de trillones circulan por el espacio a la velocidad de la luz, poder inventar una manera de imitar la gravedad terrestre dentro de las naves para poder hacer la vida diaria y cotidiana dentro de ella sin estar flotando todo el tiempo y, desde luego, buscar un combustible que procure velocidades relativistas, cercanas a c, ya que de otra manera, el traslado por los mundos cercanos se haría interminable. Finalmente, y para escapar del Sistema solar, habría que buscar la manera de romper la barrera de la velocidad de la luz. Bueno, más que romper, se trataría de burlarla.
El entramado de un multiverso desconocido pero, presentido, puede ser el lugar en el que está ubicado el nuestro, entre otros muchos universos en un cúmulo de ellos que, como en el nuestro las galaxias, formen complejas estructuras no de mundos ni de estrellas, ni de galaxias, sino de Universos.
No sería descabellado pensar que nuestro universo es uno de los muchos universos que antes que él existió y que, al cumplir su ciclo, desaparezca para hacer posible la llegada de un nuevo universo, con un nuevo tiempo, un nuevo espacio y unas nuevas especies en multitud de nuevas estrellas y nuevos mundos.
Si es así como realmente sucede, ¿todos los universos que han existido antes o que existirán después tendrán las mismas propiedades que este nuestro?
No creo que en los ciclos de universos se produzcan siempre las mismas consecuencias y estén presentes las mismas fuerzas. Simplemente con que la masa o la carga del electrón fuesen diferentes, el universo también lo sería. Los equilibrios de nuestro universo son muy sensibles, la materia que podemos observar: estrellas y galaxias, planetas y nosotros mismos, son posibles gracias al equilibrio existente a niveles nucleares. Los quarks confinados por gluones que fabrican la fuerza nuclear fuerte, se junta para crear protones y neutrones que conforman los núcleos de la materia y, al ser rodeados por los electrones, dan lugar a los átomos.
Yosa es un personaje ficticio del universo de Star Wars, era uno de los más renombrados y poderosos maestros Jedi
Incluso es posible que, otros seres, en otros mundos lejanos, hayan podido llegar a las mismas conclusiones cuánticas que nosotros por diferentes caminos, no importan las matemáticas o las ecuaciones que apliquen, al final del camino, el resultado siempre será el mismo: partículas elementales (Quarks y Leptones) que no importa el nombre que les puedan dar, serán las que formarán otras partículas complejas para formar núcleos que serán rodeados por electrones (sea cual pueda ser el nombre que “ellos” le den), y, de esa manera, a ellos también les aparecerá el átomo que unidos, formarán células que se juntaran para formar moléculas que se unirán para crear la materia.
En cromo-dinámica cuántica, la propiedad de libertad asintótica hace que la interacción entre quarks sea más débil cuanto más cerca están unos de otros (confinación de quarks) y la fuerza crece cuando los quarks tratan de separarse, es la única fuerza que crece con la distancia. Los quarks y los gluones están confinados en una región cuyo valor se define por:
R » ћc /L » 10-13cm
En realidad, la única manera de que pudiéramos observar quarks libres, sería en un ambiente con la temperatura del universo primitivo, es la temperatura de desconfinamiento. En aquel ¡infierno! primero del Big Bang, los quarks estuvieron libres durante un tiempo antes de formar protones y neutrones y otras partículas de las familias de los hadrones, como los mesones.
Pero, a todo esto, ¿Qué pintamos aquí nosotros?
¡Mirado así no parece que seamos gran cosa! Sin embargo, la cuestión no es tan sencilla, y, parece (al menos a mí) que, si estamos aquí, tenemos algunas obligaciones que cumplir, y, entre ellas, una de las principales es conocer el Universo al que pertenecemos y del que formamos parte. Nuestras mentes, de alguna manera que aún no podemos determinar, están directamente conectadas con el Universo.
Muchos grandes pensadores se han devanado los sesos tratando de desvelar los misterios del Universo, y, desde luego, nos dejaron datos y conocimientos valiosos que ahora, nos sirven de base para que nosotros podamos continuar sus trabajos y desvelos. Así, por medio de la Astronomía, la Astrofísica, la Física y las Matemáticas (la Química también está presente), podremos continuar andando por el largo camino que aún nos queda por recorrer.
Mientras tanto, disfrutemos del Universo pero, sin olvidar que, toda respuesta, está cargada de nuevas preguntas.
Si la fórmula E = mc2, nos dice que materia y energía son dos aspectos de la misma cosa… ¿Es la luz materia?
La luz es, en realidad, energía en forma de onda electromagnética que también puede describirse como un flujo de partículas llamadas fotones. Esta dualidad onda-partícula es una característica fundamental de la luz, lo que significa que se comporta tanto como una onda (propagándose y difractándose) como una partícula (con energía y cantidad de movimiento discretas). La luz visible es solo una pequeña porción del espectro electromagnético y es la que nuestros ojos pueden detectar.
Los fotones son los “cuantos” de luz, paquetes discretos de energía que transmiten esta radiación. Al principio el Universo era opaco, los fotones estaban confinados, y, cuando se pudieron liberar, el Universo se hizo transparente, en aquellos primeros momentos no había nadie para que pudieran contemplar toda aquella creación, y, cuando la materia “inerte” evolucionó y pudo transformarse en vida… Seres inteligentes presentes en el Universo, pudieron contemplar todas las maravillas que el Universo nos ofrece.
El conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas se conoce como el espectro electromagnético, del cual la luz visible es solo una pequeña parte, que va del violeta al rojo. Nuestra especie, incentivada por la curiosidad y la necesidad de saber, ha sabido construir maravillas tecnológicas (como el James Webb y otros), que nos permiten visionar en esos otros aspectos de la luz que para nosotros están ocultos, lo que nos ha permitido desvelar secretos profundamente escondidos de la Naturaleza.
En definitiva, la luz como el Agua y el Tiempo, esconden aún muchos secretos que no hemos sabido desvelar.
La suerte que tenemos es, precisamente esa, que no podemos saberlo todo, la Naturaleza nos hizo así para mantener viva la curiosidad.
Lo de que podemos hacer lo que queramos… ¡Está lejos de la realidad! Sin embargo, creo que las decisiones en momentos clave de la vida… ¡Si que marcan tu destino! La Vida no se nos ha regalado, la tenemos que pagar de muchas maneras, y, una de ellas, es que no siempre podremos hacer lo que queremos.
Siempre nos hemos preguntado que es lo que había antes del Big Bang.
La historia del Universo antes del Big Bang todavía es misteriosa. Los científicos aceptan que elBig Bang y su gran explosión sembraron el espacio de materia. A partir de ese punto invisible, el Universo surgió. Y más allá de acuerdos y desacuerdos en detalles, la explicación está vigente. Sin embargo, la gran incógnita de qué había antes del Big Bang sigue moviendo las especulaciones y las investigaciones.
Surgió de una Fluctuación del “Vacío” que estaba lleno a rebosar
En no pocas ocasiones uno se ha parado a pensar en cómo pudo surgir el Universo a partir de la “nada”. Si surgió es porque había. Y, desde luego, todo está directamente relacionado con eso que se conoce por fluctuaciones, esas desviaciones aleatorias en el valor de las cosas sobre su valor medio. No hay que perder de vista los sistemas descritos por la mecánica cuántica, en ellos están bien definidas esas fluctuaciones que, en esa infinitesimal región se llaman “fluctuaciones cuánticas” y, tienen mucho que ver con el Principio de Incertidumbre de Heisenberg.
Imagen de las llamadas fluctuaciones del vacío son oscilaciones aleatorias, e impredecibles
En Cualquier sistema por encima del cero absoluto se pueden presentar dichas fluctuaciones. Es neceario que tengamos en cuenta dichas fluctuaciones para poder obtener una teoría cuantitativa de de las “transiciones de fase” en tres dimensiones. Incluso se puede llegar a pensar que las “fluctuaciones cuánticas” pudieron ser las responsables de la formación de las estructuras en el universo primitivo que pudo surgir de una “Fluctuación del Vacío” que rasgando el espacio tiempo en otro lugar, produjo la opción de crear nuestro universo, o, incluso, múltiples universos conectados al principio y separados más tarde para hacerse unidades independientes de universos.
Lo que vemos arriba marcado dentro de un círculo es lo que se conoce como el Gran Vacío de Boötes, uno de los mayores “vacíos conocidos de nuestro Universo. El Tiene unos 250 millones de años luz de diámetro (casi el 0.27% del diámetro del universo visible), o unos 236,000 Mpc3 en el volumen. Se considera un super-vacío y sólo tiene dentro de él a unas sesenta galaxias. Fue descubierto por Robert Kirshner (1981), como parte de un estudio de corrimientos al rojo galácticos. El centro del Vacío Boötes esta a aproximadamente 700 millones de años luz de la Tierra.
En astronomía, el vacío está referido a regiones del espacio con menor contenido de Galaxias que el promedio o ninguna galaxia. También le solemos llamar vacío cósmico. Han sido detectados vacíos con menos de una décima de la densidad promedio del Universo en escalas de hasta 200 millones de años-luz en exploraciones a gran escala.
Por mucho que lo intentemos, si queremos vaciar del todo una habitación, nunca lo conseguiremos: Siempre hay.
Sabemos que la “Nada” no existe y que, a partir de las “Fluctuaciones de vacío” nace la materia. Para que la teoría sea consistente, y se respete el principio de indeterminación, el vacío cuántico tiene que sufrir fluctuaciones.
¡Las fluctuaciones de vacío! que, al igual que las ondas “reales” de energía positiva, están sujetas a las leyes de la dualidad onda/partícula; es decir, tienen tanto aspectos de onda como aspectos de partícula. Las ondas fluctúan de forma aleatoria e impredecible, con energía positiva momentáneamente aquí, energía negativa momentáneamente allí, y energía cero en promedio. El aspecto de partícula está incorporado en el concepto de partículas virtuales, es decir, partículas que pueden nacer en pares (dos partículas a un tiempo), viviendo momentáneamente de la energía fluctuacional tomada prestada de regiones “vecinas del espacio”, y que luego se aniquilan y desaparecen, devolviendo la energía a esas regiones vecinas. Si hablamos de fluctuaciones electromagnéticas del vacío las partículas virtuales son fotones virtuales; en el caso de fluctuaciones de la Gravedad en el vacío, son gravitones virtuales.
Ni con los ojos abiertos como platos hemos podido “ver” lo que “hay” en esas “regiones vecinas” a nuestro mundo y que llamamos vacío en el que se producen fluctuaciones que hace surgir “cosas” que, de inmediato, desaparecen. Insistimos en querer verlas para saber y no dejamos de preguntarnos… ¿Qué es lo que hay allí? ¿Vivirá en esa región la tan buscada partícula de Higgs, la materia oscura o las cuerdas? ¿Qué es lo que allí puede haber? En realidad sabemos que las fluctuaciones de vacío son, para las ondas electromagnéticas y gravitatorias, lo que “los movimientos de degeneración claustrofóbicos” son para los electrones.
Dependiendo de sus masas, las estrellas mueren para convertirse en Gigant4es rojas y enanas blancas, estrellas de neutrones o agujeros negros.
Si confinamos un electrón a una pequeña región del espacio, entonces, por mucho que un trate de frenarlo y detenerlo, el electrón está obligado por las leyes de la mecánica cuántica a continuar moviéndose aleatoriamente, de forma impredecible. Este movimiento de degeneración claustrofóbico que produce la presión mediante la que una estrella enana blanca se mantiene contra su propia compresión gravitatoria o, en el mismo caso, la degeneración de los neutrones, mantiene estable a la estrella de neutrones que, obligada por la fuerza que se genera de la degeneración de los neutrones, es posible frenar la enorme fuerza de gravedad que está comprimiendo a la estrella.
De la misma forma, si tratamos de eliminar todas las oscilaciones electromagnéticas o gravitatorias de alguna región del espacio, nunca tendremos éxito. Las leyes de la mecánica cuántica insisten en que siempre quedarán algunas oscilaciones aleatorias impredecibles, es decir, algunas ondas electromagnéticas y gravitatorias aleatorias e impredecibles. Estas fluctuaciones del vacío no pueden ser frenadas eliminando su energía (aunque algunos estiman que, en promedio, no contienen energía en absoluto).
Claro que, aún nadie ha podido medir de ninguna manera la cantidad real de energía que se escapa de ese supuesto “vacío”, como tampoco se ha medido la cantidad de fuerza gravitatoria que puede salir de ese mismo espacio “vacío”. Si la energía es masa y si la masa produce gravedad, entonces ¿Qué es lo que hay en ese mal llamado “espacio vacío”?
Podemos imaginar que el vacío es un depósito de energía: las partículas virtuales surgen del vacío, tomando prestada temporalmente parte de su energía. En física, lo normal es sorprenderse y leer cosas como esta:
El concepto de espacio-tiempo como medio físico lleno de energía virtual fue emergiendo gradualmente a lo largo del siglo XX. A partir de entonces pudimos desvelar que, lo que llamamos vacío estaba lleno a rebosar, y, de ellí surgían partículas virtuales que, al instante, volvían a desaparecer. ¿Qué era todo aquello? ¿Dónde estaba toda aquella energía?
“Así, como entramos en una nueva era para comprender el tiempo, también hemos entrado a una nueva era de comprender el espacio. Se ha descubierto que lo que llamamos espacio vacío, el vacío, en realidad está repleto de inmensa energía potencial. La conclusión ordinaria de considerar el espacio como la nada, el lugar donde se sitúa la materia, evidentemente se ha convertido en nuestro espacio. Pero el vacío tiene más energía que la materia que está en ese vacío y de hecho, la materia y el vacío son una misma cosa, hay una continuidad. Se ha descubierto que hay más energía en un centímetro cúbico de vacío que en todo el Universo manifiesto.”
Lo cierto es que estamos en un momento crucial de la Física, las matemáticas y la cosmología, y debemos, para poder continuar avanzando, tomar conceptos nuevos que, a partir de los que ahora manejamos, nos permitan traspasar los muros que nos están cerrando el paso para llegar a las supercuerdas, a la posible “materia oscura” o a una “teoría cuántica de la gravedad” que, también está implícita en la teoría M.
Si, todas estas teorías dieron un buen resultado en su momento y, aún en el presente siguen cumpliendo sus cometidos pero, si queremos ir más allá… ¡Necesitamos nuevas Teorías! Sin poder confirmar la Teoría de Cuerdas y otras que circulan por ahí, continuamos con las mismas herramientas: El Modelo Estándar, La Relatividad, La Mecánica Cuántica…
Claro que todas esas teorías estuvieron bien y la Humanidad dio un paso de gigante en el conocimiento del Universo y de cómo funcionaba la Naturaleza. Sin embargo… Habrá que buscar cosas nuevas que nos lleven más allá. Llevamos más de cien años utilizando las mismas herramientas (el cuanto de Planck y la relatividad de Einstein), sería la hora de que alguien iluminado tenga esa idea que nos haga dar ese gran paso hacia la física del futuro.
Las nuevas tecnologías cambiaran el futuro. Dentro de algunas décadas, las nuevas generaciones podrán disfrutar de técnicas ahora inimaginables que les llevará lejos en todos los ámbitos de la medicina, la I.A., los viajes espaciales, la computación cuántica….
Estamos anclados, necesitamos nuevas y audaces ideas que puedan romper las cadenas “virtuales” que atan nuestras mentes a ideas del pasado que, como la relatividad y la mecánica cuántica llevan cien años predominando sobre la física. ¿No es tiempo ya de andar otros caminos que nos lleven más lejos, que nos enseñen otros horizontes? ¿Dónde están las ideas? ¿Dónde nuestra imaginación?
Como nos dicen en este anuncio del Kybalion, nada es estático en el Universo y, todo está en continuo movimiento o vibración. Habréis oido hablar de la energía de punto cero que permanece en una sustancia en el cero absoluto (cero K). Está de acuerdo con la teoría cuántica, según la cual, una partícula oscilando con un movimiento armónico simple no tiene estado estacionario de energía cinética nula. Es más, el Principio de Incertidumbre no permite que esta partícula esté en reposo en el punto central exacto de sus oscilaciones. Del vacío surgen sin cesar partículas virtuales que desaparecen en fracciones de segundo, y, ya conocéis, por ejemplo, el Efecto Casimir en el que dos placas pueden producir energía negativa surgidas del vacío.
Efecto Casimir
Me llama poderosamente la atención lo que conocemos como las fluctuaciones de vacío; esas oscilaciones aleatorias, impredecibles e in-eliminables de un campo (electromagnético o gravitatorio), que son debidas a un tira y afloja en el que pequeñas regiones del espacio toman prestada momentáneamente energía de regiones adyacentes y luego la devuelven.
Ordinariamente, definimos el vacío como el espacio en el que hay una baja presión de un gas, es decir, relativamente pocos átomos o moléculas. En ese sentido, un vacío perfecto no contendría ningún átomo o molécula, pero no se puede obtener, ya que todos los materiales que rodean ese espacio tienen una presión de vapor infinita. En un bajo vacío, la presión se reduce hasta 10-2 pascales, mientras que un alto vacío tiene una presión de 10-2 – 10-7 pascales. Por debajo de 10-7 pascales se conoce como un vacío ultra-alto. Tenemos que llegar a la conclusión de que el “vacio” y la “nada” no existen realmente. ¡Siempre hay!
La Nada no existe, siempre hay
“La raíz etimológica de «nada»: res nata, es contradictoria del significado actual, pues significa cosa nacida. Quizás este -para muchos- insospechado y contundente hecho justifique las tal vez permanentes e irreconciliables concepciones antagónicas, y la reificación no incurra ya en falacia.
En contraste, en la filosofía griega la idea de la nada surgió con los problemas de la negación del ser, de la conservación del ser y de la imposibilidad de afirmar la nada. En particular, Parménides creyó que del «no ser» (la nada) no se puede hablar. Epicuro y Lucrecio aseveraron que la materia no se puede crear de la nada, ni destruir a nada”. Hasta los antiguos sospechaban esa verdad.
Charla de Álvaro Rujula
“Saquemos los muebles de la habitación, apaguemos las luces y vayámonos. Sellemos el recinto, enfriemos las paredes al cero absoluto y extraigamos hasta la última molécula de aire, de modo que dentro no quede nada. ¿Nada? No, estrictamente hablando lo que hemos preparado es un volumen lleno de vacío. Y digo lleno con propiedad. Quizás el segundo más sorprendente descubrimiento de la física es que el vacío, aparentemente, no es la nada, sino una substancia. Aunque no como las otras…”
No ven nada pero…¡Hay!
El hombre lleva toda la razón y es cierto que en física, la “nada” no existe y es simplemente una abstracción, un concepto, una manera de hablar para entendernos en ciertos aspectos de la conversación. Como antes he dicho por ahí arriba, existe ese algo que surge del “espacio vacío” y que conocemos como partículas virtuales, las que constantemente se crean y se destruyen y aunque no son observables de manera directa, los efectos que dichas partículas generan si que lo son. En ese sentido la física curiosamente se alinea con la etimología de la palabra nada. Todo esto, ese fenómeno que no hemos llegado a comprender nos lleva a sospechar que, ahí reside un a “identidad secreta” que nos pone delante de “la nada y el nacer”, es decir, nos pone delante del plano que nos dice que… !la nada puede ser el nacimiento! Lo que hace posible el propio proceso de nacer, o, dicho de otra manera, la “nada” podría ser la perenne potencia de ser.
Principio de Indeterminación de Heisenberg
Así, podemos llegar a la conclusión de que debido a la extraña mecánica cuántica, “la nada” se puede transformar en “algo” de manera constante. El Principio de Incertidumbre de Heisenberg señala que un sistema nunca puede tener exactamente cero energía y como la energía es masa -la relatividad especial nos demostró que son dos caras de una misma moneda-, podríamos llegar a entender el por qué, pares de partículas se pueden formar espontáneamente siempre y cuando se amiquilen rápidamente para restablecer el equilibrio.
En mecánica cuántica, la Incertidumbre nos dice que hay una compensación entre energía y tiempo: Cuanta menor energía tiene un sistema, más tiempo podrá mantenerse. Lo mismo les pasa a las estrellas supermasivas que duran mucho menos que estrellas más pequeñas que consumen menos materia de fusión nuclear. Si pensamos en todo eso, incluso podríamos llegar a la conclusión final de que, el Universo, que tiene 13.700 millones de años, ha tenido el tiempo necesario para poder formar, a partir del “vacío cuántico” estrellas y galaxias llenas de mundos y de formas de vida complejas, gracias a que, su energía en conjunto, debe ser -teniendo en cuenta su extensión- demasiado baja, o, lo necesariamente baja para que eso sea posible.
¿Todo eso surgió de la nada? La Singuilaridad de Densidad y Energía infinoitas
Claro que, a pesar de todo lo que más arriba he dicho, debemos llegar a la conclusión de que “no sabemos”, y, el hecho cierto de que, hayamos sido capaces de desvelar “algunos” secretos de la Naturaleza, no debe ser suficiente para que se nos suban esos “pequeños” triunfos a la cabeza. Newton nos descubrió que la luz del Sol o luz blanca, era el producto de la mezcla de todos los componentes coloreados, hizo pasar un rayo de luz por un prisma y, la habitación donde hacía el experimento, sus paredes, se llenaron de luciérnagas luminosas de muchos colores, el arco iris estaba allí, del rojo al violeta, descompuestos en mariposas luminosas.
Planck nos habló del cuanto de energía, h. Einstein nos dijo que la energía y la masa eran la misma cosa y que la luz marcaba el límite al que podemos enviar la información en nuestro universo. Otros descubrieron de qué estaba formada la materia y cómo se transmitían las fuerzas fundamentales del nuestro Universo. Pudimos descubrir la existencia de unas constantes universales que hacían posible un Universo como el que nos acoge. Muchos otros secretos fueron desvelados y “arrancados” de la “gruta de los tesoros” que la Naturaleza esconde.
Todo eso es cierto, y, nuestro cerebro, una obra de la Naturaleza que lo hizo surgir a partir de la materia “inerte”, que ha podido evolucionar para desvelar todos esos secretos y, sin embargo, no debemos confundir -para nuestro propio bien-, que unos pocos conocimientos son los conocimientos. Como decía el sabio:
“cuanto más profundizo en el saber de las cosas, más consciente soy de lo poco que sé. Mis conocimientos son limitados pero, mi ignorancia, es infinita“.
“La ciencia no es otra cosa que la empresa de descubrir la unidad en la variedad desaforada de la naturaleza, o más exactamente, en la variedad de nuestra experiencia que está limitada por nuestra ignorancia.”
El aleteo de la mariposa en Singapur, causaba un Tsunami en China
Yo creo que la Ciencia es un proceso de ir descubriendo a cada paso un orden nuevo que nos lleve a unir lo que parecía desunido. Todo en el Universo tiene una relación y, lo que pasa “aquí”, de alguna manera, influye en lo que pasará “allí”. Todo parece estar conectado por hilos invisibles de la Gravedad y el electromagnetismo que tienen alcance infinito y están presentes en todas partes, también en nosotros influyen esas y las otras fuerzas fundamentales del Universo para que seamos como somos y no de otra manera.
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por Emilio Silvera ~
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