Oct
24
Los secretos del Universo y, de la vida.
por Emilio Silvera ~
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Habiendo repasado uno de los trabajos que se pusieron días pasados, me ha parecido que no está completo y aquí lo arreglo y lo dejo de manera más amplia para que todos puedan entender el mensaje.
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Paul Dirac ocupó la cátedra lucasiana de matemáticas en Cambridge durante parte del tiempo en que Eddington estuvo viviendo en los observatorios. Las historias que se cuentan de Paul Dirac dejan muy claro que era un tipo con un carácter peculiar, y ejercía de matemático las 24 h. del día. Se pudo saber que su inesperada incursión en los grandes números fue escrita durante su viaje de novios (Luna de miel), en febrero de 1.937.
Aunque no muy convencido de las explicaciones de Eddington, escribió que era muy poco probable que números adimensionales muy grandes, que toman valores como 1040 y 1080, sean accidentes independientes y no relacionados: debe existir alguna fórmula matemática no descubierta que liga las cantidades implicadas. Deben ser consecuencias más que coincidencias.
Aquí tenéis la hipótesis de los grandes números según Dirac:
“Dos cualesquiera de los números adimensionales muy grandes que ocurren en la naturaleza están conectados por una sencilla relación matemática, en la que los coeficientes son del orden de la unidad”.
Los grandes números de que se valía Dirac para formular esta atrevida hipótesis salían del trabajo de Eddington y eran tres:
N1 = (tamaño del universo observable) / (radio del electrón) = ct (e2/mec2) ≈ 1040
N2 = Razón fuerza electromagnética-a-gravitatoria entre protón y electrón = e2/Gme mp ≈ 1040
N = número de protones en el universo observable = c3t/Gmp ≈ 1080
Aquí t es la edad actual del universo, me es la masa de un electrón, mp es la masa de un protón, G la constante de gravitación, c la velocidad de la luz y e la carga del electrón.
Según la hipótesis de Dirac, los números N1, N2y √N eran realmente iguales salvo pequeños factores numéricos del orden de la unidad. Con esto quería decir que debe haber leyes de la naturaleza que exijan fórmulas como N1 = N2, o incluso N1 = 2N2. Un número como 2 ó 3, no es terriblemente diferente de 1 está permitido porque es mucho más pequeño que los grandes números implicados en la fórmula; esto es lo que él quería decir por “coeficientes…. del orden de la unidad”.
Esta hipótesis de igualdad entre grandes números no era en sí misma original de Dirac. Eddington y otros habían escrito antes relaciones muy semejantes, pero Eddington no había distinguido entre el número de partículas del universo observable, que se define como una esfera centrada en nosotros con un radio igual a la velocidad de la luz multiplicada por la edad actual del universo, o lo que es lo mismo:

Universo observable: R = 300.000 × 13.500.000.000
El cambio radical expuesto por Dirac en su hipótesis de grandes números es que nos exige que creamos que un conjunto de constantes tradicionales de la naturaleza, como N2, debe estar cambiando a medida que el universo envejece en el tiempo, t:
N1 ≈ N2 ≈ √N ≡ t
Puesto que Dirac había incluido dos combinaciones que contenían la edad del universo, t, en su catálogo de grandes números, la relación que él propone requiere que una combinación de tres de las constantes de la naturaleza tradicionales no sea constante en absoluto, sino que su valor debe aumentar continuamente a medida que el universo se hace más viejo, de modo que
e2/Gmp ≡ t
Dirac decidió acomodar este requisito abandonando la constancia de la constante de gravitación de Newton, G. Sugirió que estaba decreciendo en proporción directa a la edad del universo en escalas de tiempo cósmicas, como
G ≡ 1/t
Así pues, en el pasado G era mayor y en el futuro será menor que lo que mide hoy. Ahora veremos que N1 ≈ N2 ≈ √N ≡ t y la enorme magnitud de los tres grandes números es una consecuencia de la gran edad del universo: todas aumentan con el paso del tiempo.
La propuesta de Dirac provocó un revuelo entre un grupo de científicos vociferantes que inundaron las páginas de las revistas especializadas de cartas y artículos a favor y en contra. Dirac, mientras tanto, mantenía su calma y sus tranquilas costumbres, pero escribió sobre su creencia en los grandes números cuya importancia encerraba la comprensión del universo con palabras que podrían haber sido de Eddington, pues reflejan muy estrechamente la filosofía de la fracasada “teoría fundamental”.
“¿No cabría la posibilidad de que todos los grandes sucesos presentes correspondan a propiedades de este Gran Número [1040] y, generalizando aún más, que la historia entera del universo corresponda a propiedades de la serie entera de los números naturales…? Hay así una posibilidad de que el viejo sueño de los filósofos de conectar la naturaleza con las propiedades de los números enteros se realice algún día”.
La propuesta de Dirac levantó controversias entre los físicos, y Edward Teller en 1.948, demostró que si en el pasado la gravedad hubiera sido como dice Dirac, la emisión de la energía del Sol habría cambiado y la Tierra habría estado mucho más caliente en el pasado de lo que se suponía normalmente, los océanos habrían estado hirviendo en la era precámbrica, hace doscientos o trescientos millones de años, y la vida tal como la conocemos no habría sobrevivido, pese a que la evidencia geológica entonces disponible demostraba que la vida había existido hace al menos quinientos millones de años.
El eufórico George Gamow era buen amigo de Teller y respondió al problema del océano hirviente sugiriendo que podía paliarse si se suponía que las coincidencias propuestas por Dirac eran debidas a una variación temporal en e, la carga del electrón, con e2 aumentando con el tiempo como requiere la ecuación e2/Gmp ≡ t
Por desgracia, la propuesta de Gamow de una e variable tenía todo tipo de consecuencias inaceptables para la vida sobre la Tierra. Pronto se advirtió que la sugerencia de Gamow hubiera dado como resultado que el Sol habría agotado hace tiempo todo su combustible nuclear, no estaría brillando hoy si e2 crece en proporción a la edad del universo. Su valor en el pasado demasiado pequeño habría impedido que se formaran estrellas como el Sol. Las consecuencias de haber comprimido antes su combustible nuclear, el hidrógeno, hubiera sido la de convertirse primero en gigante roja y después en enana blanca y, por el camino, en el proceso, los mares y océanos de la Tierra se habrían evaporado y la vida habría desaparecido de la faz del planeta.

Dirac describió el electrón incluyendo la relatividad y su formula es de una gran belleza
Gamow tuvo varias discusiones con Dirac sobre estas variantes de su hipótesis de G variable. Dirac dio una interesante respuesta a Gamow con respecto a su idea de la carga del electrón, y con ello la constante de estructura fina, pudiera estar variando.
Recordando sin duda la creencia inicial de Eddington en que la constante de estructura fina era un número racional, escribe a Gamow en 1.961 hablándole de las consecuencias cosmológicas de su variación con el logaritmo de la edad del universo.

La Constante de estructura fina 1/137
“Es difícil formular cualquier teoría firme sobre las etapas primitivas del universo porque no sabemos si hc/e2 es constante o varía proporcionalmente a log(t). Si hc/e2 fuera un entero tendría que ser una constante, pero los experimentadores dicen ahora que no es un entero, de modo que bien podría estar variando. Si realmente varía, la química de las etapas primitivas sería completamente diferente, y la radiactividad también estaría afectada. Cuando empecé a trabajar sobre la gravedad esperaba encontrar alguna conexión entre ella y los neutrinos, pero esto ha fracasado.”
Dirac no iba a suscribir una e variable fácilmente, como solución al problema de los grandes números. Precisamente, su trabajo científico más importante había hecho comprensible la estructura de los átomos y el comportamiento del electrón, y dijo que existía el positrón. Todo ello basado en la hipótesis, compartida por casi todos, de que e era una verdadera constante, la misma en todo tiempo y todo lugar en el universo, un electrón y su carga negativa eran exactas en la Tierra y en el más alejado planeta de la más alejada estrella de la galaxia Andrómeda. Así que Gamow pronto abandonó la teoría de la e variable y concluyo que:

“El valor de e se mantiene en pie como el Peñón de Gibraltar durante los últimos 6×109 años.”
Pero lo que está claro es que, como ocurre siempre en ciencia, la propuesta de Dirac levantó una gran controversia que llevó a cientos de físicos a realizar pruebas y buscar más a fondo en el problema, lo que dio lugar a nuevos detalles importantes sobre el tema.

Alain Turing, pionero de la criptografía, estaba fascinado por la idea de la gravedad variable de Dirac, y especuló sobre la posibilidad de probar la idea a partir de la evidencia fósil, preguntando si “un paleontólogo podría decir, a partir de la huella de un animal extinto, si su peso era el que se suponía”.
El gran biólogo J.B.S. Haldane se sintió también atraído por las posibles consecuencias biológicas de las teorías cosmológicas en que las “constantes” tradicionales cambian con el paso del tiempo o donde los procesos gravitatorios se despliegan de acuerdo con un reloj cósmico diferente del de los procesos atómicos (¿será precisamente por eso que la relatividad general – el cosmos -, no se lleva bien con la mecánica cuántica – el átomo -?).
Tales universos de dos tiempos habían sido propuestos por Edward Arthur Milne y fueron las primeras sugerencias de que G podría no ser constante. Unos procesos, como la desintegración radiactiva o los ritmos de interacción molecular, podrían ser constantes sobre una escala de tiempo pero significativamente variables con respecto a la otra. Esto daba lugar a un escenario en el que la bioquímica que sustentaba la vida sólo se hacía posible después de una particular época cósmica, Haldane sugiere que:
“Hubo, de hecho, un momento en el que se hizo posible por primera vez vida de cualquier tipo, y las formas superiores de vida sólo pueden haberse hecho posibles en una fecha posterior. Análogamente, un cambio en las propiedades de la materia puede explicar algunas de las peculiaridades de la geología precámbrica.”
Este imaginativo escenario no es diferente del que ahora se conoce como “equilibrio interrumpido”, en el que la evolución ocurre en una sucesión discontinua de brotes acelerados entre los que se intercalan largos periodos de cambio lento. Sin embargo, Haldane ofrece una explicación para los cambios.
Lo que tienen en común todas estas respuestas a las ideas de Eddington y Dirac es una apreciación creciente de que las constantes de la naturaleza desempeñan un papel cosmológico vital:
Existe un lazo entre la estructura del universo en conjunto y las condiciones locales internas que se necesitan para que la vida se desarrolle y persista. Si las constantes tradicionales varían, entonces las teorías astronómicas tienen grandes consecuencias para la biología, la geología y la propia vida.

Si la carga del electrón o la masa del protón (dos constantes de la Naturaleza), cariaran aunque solo fuese unas diez millonésimas… ¡Los átomos no se podrían formar y, la vida, no hubiera podido surgir.
No podemos descartar la idea ni abandonar la posibilidad de que algunas “constantes” tradicionales de la naturaleza pudieran estar variando muy lentamente durante el transcurso de los miles de millones de años de la historia del universo. Es comprensible por tanto el interés por los grandes números que incluyen las constantes de la naturaleza. Recordemos que Newton nos trajo su teoría de la Gravedad Universal, que más tarde mejora Einstein y que, no sería extraño, en el futuro mejorará algún otro con una nueva teoría más completa y ambiciosa que explique lo grande (el cosmos) y lo pequeño (el átomo), las partículas (la materia) y la energía por interacción de las cuatro fuerzas fundamentales.

La teoría de cuerdas podría permitir pequeñas “vibraciones de Lorentz”, que son derivaciones de la invariancia de Lorentz, un principio fundamental de la relatividad que postula que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores inerciales. Estas violaciones serían muy pequeñas y solo se manifestarían en energías muy altas o a escalas muy pequeñas, por lo que son difíciles de detectar experimentalmente.


¿Será la teoría de Supercuerdas ese futuro?
Robert Dicke
Me referiré ahora aquí a un físico extraño. Se sentía igualmente cómodo como matemático, como físico experimental, como destilador de datos astronómicos complicados o como diseñador de sofisticados instrumentos de medida.
Tenía los intereses científicos más amplios y diversos que imaginarse pueda. Él decía que al final del camino todos los conocimientos convergen en un solo punto, el saber.
Así de curioso, ya podéis imaginar que fue uno de los que de inmediato se puso manos a la obra para comprobar la idea de la constante gravitatoria variable de Dirac que podía ser sometida a una gran cantidad de pruebas observacionales, utilizando los datos de la geología, la paleontología, la astronomía, la física de laboratorio y cualquier otro que pudiera dar una pista sobre ello. No estaba motivado por el deseo de explicar los grandes números. Hacia mediados de la década de los 60 hubo una motivación adicional para desarrollar una extensión de la teoría de la gravedad de Einstein que incluye una G variable. En efecto, durante un tiempo pareció que las predicciones de Einstein no coincidían en lo referente o sobre el cambio de órbita de Mercurio que era distinta a las observaciones cuando se tenía en cuenta la forma ligeramente achatada del Sol.

Robert Dicke, que este era el nombre del extraño personaje, y su estudiante de investigación Carl Brans, en 1.961, demostraron que si se permitía una variación de G con el tiempo, entonces podía elegirse un ritmo de cambio para tener un valor que coincidiera con las observaciones de la órbita de Mercurio. Lamentablemente, se descubrió que todo esto era una pérdida de tiempo. El desacuerdo con la teoría de Einstein a inexactitudes de nuestros intentos de medir el diámetro del Sol que hacían que este pareciera tener una forma de órbita diferente a la real. Con su turbulenta superficie, en aquel tiempo, no era fácil medir el tamaño del Sol. Así que, una vez resuelto este problema en 1.977, desapareció la necesidad de una G variable para conciliar la observación con la teoría.
Curiosidades
Lo cierto es que, los grandes números del Universo, nada tiene que ver con la Lotería. Están ahí porque tienen que estar. Otra cuestión será que nosotros no sepamos por qué.
De todas las maneras, lo anterior no quita importancia al trabajo realizado por Dicke que preparó una revisión importante de las evidencias geofísicas, paleontológicas y astronómicas a favor de posibles variaciones de las constantes físicas tradicionales. Hizo la interesante observación de explicar los “grandes números” de Eddington y Dirac bajo el apunte de que allí tenía que subyacer algún aspecto biológico que de momento no éramos capaces de ver.
“El problema del gran tamaño de estos números es ahora fácil de explicar… Hay un único número adimensional grande que tiene su origen estático. Este es el número de partículas del universo. La edad del universo “ahora” no es aleatoria sino que está condicionada por factores biológicos… porque algún cambio en los valores de grandes números impedirían la existencia del hombre para considerar el problema”.
93.000 millones de años luz
Dirac también intervino en esclarecer grandes problemas de la física.
Cuatro años más tarde desarrolló esta importante intuición con más detalle, con especial referencia a las coincidencias de los grandes números de Dirac, en una breve carta que se publicó en la revista Nature. Dicke argumentaba que formas de vidas bioquímicas como nosotros mismos deben su propia base química a elementos tales como el carbono, nitrógeno, el oxígeno y el fósforo que son sintetizados tras miles de millones de años de evolución estelar en la secuencia principal. (El argumento se aplica con la misma fuerza a cualquier forma de vida basada en cualesquiera elementos atómicos más pesados que el helio). Cuando las estrellas mueren, las explosiones que constituyen las supernovas dispersan estos elementos biológicos “pesados” por todo el espacio, de donde son incorporados en granos, planetesimales, planetas, moléculas “inteligentes” auto replicantes como ADN y, finalmente, en nosotros mismos que, en realidad, estamos hechos de polvo de estrellas.
Esta escala temporal está controlada por el hecho de que las constantes fundamentales de la naturaleza sean:
t(estrellas) ≈ (Gmp2 / hc)-1 h/mpc2 ≈ 1040 ×10-23 segundos ≈ 10.000 millones de años.
No esperaríamos estar observando el universo en tiempos significativamente mayores que t(estrellas), puesto que todas las estrellas estables se habrían expandido, enfriado y muerto. Tampoco seríamos capaces de ver el universo en tiempos mucho menores que t(estrellas) porque no podríamos existir; no había estrellas ni elementos pesados como el carbono. Parece que estamos amarrados por los hechos de la vida biológica para mirar el universo y desarrollar teorías cosmológicas una vez que haya transcurrido un tiempo t(estrellas) desde el Big Bang.
Así pues, el valor que del gran número nos dio Dirac N(t) no es en absoluto aleatorio. Debe tener un valor próximo al que toma N(t) cuando t esta cercano el valor t(estrella).
Todo lo que la coincidencia de Dirac dice es que vivimos en un tiempo de la Historia Cósmica posterior a la formación de las estrellas y anterior a su muerte. Esto no es sorprendente. Dicke nos está diciendo que no podríamos dejar de observar la coincidencia de Dirac: es un requisito para que exista vida como la nuestra
De esta forma Dicke nos vino a decir que:
“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 universo visible contiene sólo: 1 átomo por metro cúbico 1 Tierra por (10 años luz)3 1 Estrella por (103 años luz)3 1 Galaxia por (107 años luz)3 1 “Universo” por (1010 años luz)3
La consecuencia que de todo esto podemos obtener es que, el Universo (nuestro Universo), es como lo conocemos gracias a que las leyes que lo rigen son las que son y no otras diferentes. Las fuerzas fundamentales actúan sobre la materia presente, la materia se comporta siguiente el ritmo que el Universo les marca, las transformaciones se producen por el simple hecho de que todo lo que existe es dinámico, nada estático puede estar presente en nuestro Universo, y, ese movimiento o vibración, hace que las cosas cambien, se transformen y se eleven, es decir, a partir de sustancias o elementos simples, se convierten en complejos y, hasta tal punto es así que, esa complejidad llega hasta el máximo plano en el que la materia puede existir, ¡la vida! y, ésta, también tiene su propio ciclo de evolución que se traduce en la Conciencia, es decir, algunos seres vivos pueden llegar a alcanzar la consciencia a través de sus mentes y, siendo así, han podido alcanzar ese plano superior de entendimiento que reside en lo que llamamos Mente, lugar que es, en realidad, el que más conectado está con el Universo mismo del que, de alguna manera, forma parte.


En el Universo se forjaron (los materiales que nos conforman y se hicieron en los núcleos estelares) y al Universo pertenecen, y, sin embargo, estamos en la fase de aprendizaje, aún no sabemos comunicarnos con ese Universo que nos trajo aquí, y, al que me gustaría preguntar: ¿Por qué nos has traído? ¿Qué función es la nuestra? ¿Qué destino nos tienes reservado?
¡Es todo tan complejo!
Pero, como decía Hilbert: “Tenemos que saber, sabremos”.
Emilio Silvera V.
Oct
23
¿El Átomo? ¡Una maravilla de la Naturaleza!
por Emilio Silvera ~
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Los átomos han maravillado a los físicos desde que Demócrito los presintió. Sabemos que el núcleo es una parte de cien mil y, a pesar de la insignificante parte que ocupa en el átomo, allí se concentra más del 99,9% de la masa del átomo. Claro que, no queda la cosa ahí. Los nucleones (hadrones de la rama bariónica, como protones y neutrones), están conformados por tripletes de Quarks que, confinados en las entrañas de los nucleones se ven allí retenidos por la fuerza nuclear fuerte. Está fuerza actúa al contrario de las otras fuerzas fundamentales, es decir, crece con la distancia. Y, los Quarks están sujetos por la fuerza que intermedia otra partícula de la familia de los Bosones, es decir, los Gluones.
Los átomos se juntan para formar moléculas, las moléculas para formar células, éstas para formar cuerpos, es decir… ¡La Materia! Sin átomos nada de lo que podemos contemplar estaría presente, nosotros mismos estamos conformados por átomos.
Según la I.A., las maravillas del átomo residen en:
Su estructura es dinámica y muy compleja: Un núcleo denso con protones y neutrones, rodeado de electrones que forman nubes de probabilidad, no órbitas, en capas energéticas específicas, dictada por la Mecánica Cuántica. Cada átomo es único por su número de protones, y sus propiedades químicas surgen de cómo se organizan sus electrones, permitiendo interacciones y la formación de la materia tal como la conocemos, desde la estabilidad hasta fenómenos cuánticos como el espín, una propiedad intrínseca crucial.
- Núcleo: Contiene protones (positivos) y neutrones (neutros), determinando la identidad del elemento.
- Electrones: Partículas negativas que existen en orbitales, no en órbitas, definidos por niveles y subniveles de energía (s, p, d, f).
- Identidad: El número de protones (número atómico) define el elemento (ej., Hidrógeno, Oxígeno).
- Neutralidad: El equilibrio entre protones y electrones mantiene al átomo eléctricamente neutro.
- Interacciones: La distribución electrónica es clave para los enlaces químicos y las propiedades de la materia.
Hablamos de los átomos y no siempre estamos comprendiendo la auténtica naturaleza y la inmensa importancia que tienen eso infinitesimales objetos. Un átomo mide del orden de los nanómetros (10-10 m.), siendo hasta 100.000 veces más pequeño que el átomo en diámetro, con la mayor parte del átomo siendo espacio vacío.
Fijaos en la importancia que tienen las “cositas” pequeñas que, como por ejemplo los electrones, si variaran su cargas eléctrica (una constante de la Naturaleza), aunque solo fuese una diez millonésima… ¡La vida no podría haber surgido!
Bueno, ni la materia tampoco.

No existe la importancia de lo muy grande o de lo muy pequeño, cada cosa que existe tiene su propio fin determinado por la Naturaleza. Es asombroso los caminos que ha recorrido el Universo para hacer posible nuestra presencia aquí, y que pudiéramos desvelar tantos secretos, para lo que nos ha datado de la “máquina” más compleja que se conoce (el cerebro), que con 86.000 millones de neuronas dinámicas que crean sinapsis (fogonazos de luz), para que surjan ideas, pensamientos y hasta sentomientos.
Ya sabeos, el Ajuste Finpo del Universo para que pudiéramos estar aquí.

Este es el ajuste fino del que hablaba, los parámetros que hacen posible la presencia de la vida en este pequeño mundo y creo que… ¡Por todo el Universo!
Sí, el Universo sabía que íbamos a venir.
Emilio Silvera V.
Oct
23
¿Cómo será el Futuro de la Humanidad? ¡Ya me gustaría saberlo!
por Emilio Silvera ~
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Siempre nos ha gustado conjeturar sobre lo que podría ser. Nuestra imaginación es tan grande que podemos “dibujar” cientos de escenarios distintos, y lo cierto es que, cualquiera de ellos podría ser el que será.
Pero, ¿no estamos suponiendo mucho sin tener en cuenta lo poco que podemos hacer contra los designios de la Naturaleza? Existen fuerzas que no dominamos.
Sí, para nosotros, el Universo es “Infinito”.
El sueño de viajar a otros mundos…. ¡Queda muy lejos!
Las posibilidades de encontrar civilizaciones Inteligentes… ¡Es muy remota!
Existen miles de millones de mundos. Solo en la Vía Láctea existen unos 30.000 Millones de estrellas como el Sol, y, la mayoría tiene planetas orbitándolas, con la posibilidad de que un gran número esté situado en la zona habitable, y, si tenemos en cuenta que el Universo es igual en todas partes, que en todas sus regiones están regidas por las cuatro fuerzas fundamentales y las Constantes universales, lo lógica sería pensar que lo que pasa “aquí”, también habrá pasado “allí”.
Pensar que estamos solos en tan inmenso Universo… ¡Que desperdicio de mundos!
En el presente podemos contemplar maravillosas imagines construidas en el Pasado. En este caso, imagen especular que podemos disfrutar gracias a la luz. Desde que está Catedral fue construida, han pasado muchas cosas, el mundo ha cambiado, las Sociedades son diferentes, hemos avanzado hacia un futuro, que cuando se realizó dicha construcción, ni podíamos imaginar.

¿Podría adquirir la Tierra una atmósfera como la de Titán en el futuro? o, ¿podría perder la que tiene ahora como le pasó a Marte? También es posible que con el paso del Tiempo sea Titán la que adquiera una atmósfera como la de la Tierra hoy.
¿Será cierto que dentro de 1.700 millones de años la Tierra saldrá de la zona habitable y entrará en ella Marte como revelan unos estudios? Sí, es científicamente cierto que la Tierra saldrá de la zona habitable del Sistema Solar en un plazo estimado entre 1.750 y 3.250 millones de años. Esta conclusión proviene de un célebre estudio astrobiológico liderado por la Universidad de East Anglia y publicado en la revist
El clima y la topografía de nuestro planeta varían continuamente, como las especies que viven en el. Y lo que es más espectacular, hemos descubierto que todo el Universo de estrellas y galaxias esta en un estado de cambio dinámico en el que grandes cúmulos de galaxias se alejan los unos de los otros hacia un futuro que será diferente del presente. Hemos empezado a darnos cuenta de que vivimos en un tiempo prestado. Los sucesos astronómicos catastróficos son comunes, los mundos colisionan. Hace sólo unos días que pasó a menos de 40.000 Km de la Tierra un pedrusco tan grande como una casa de pisos.
¿Seguiremos teniendo tanta suerte en el futuro?

Nuestro planeta nos muestra grandiosos paisajes que nos permite disfrutar de su Naturaleza, ¿sabremos conservarla nosotros?
El planeta Tierra ha sufrido en el pasado colisiones de impacto de cometas y asteroides. Como he dicho alguna vez, un dia se le acabara la suerte; el escudo que tan fortuitamente nos proporciona el enorme planeta Júpiter, que guarda los confines exteriores de nuestro Sistema Solar, no será capaz de salvarnos. Al final, incluso nuestro Sol morirá. Nuestra Vía Láctea será engullida por un enorme Agujero Negro central. La vida tal como la conocemos terminara. Los supervivientes tendrán que haber cambiado su forma, sus hogares y su Naturaleza en tal medida que hoy, nos costaría llamarlo “vida” según nuestros criterios actuales, a esa existencia prolongada y exenta de enfermedades.
Apacibles y tranquilos lugares que, sin que podamos evitarlo se podrían convertir en infiernos. Hagamos al menos lo posible para conservar lo que ya tenemos. Finalmente, nada dependerá de nosotros que, al fin y al cabo, somos simples humanos, una especie entre miles de millones en el devenir del Universo.
Hemos reconocido los secretos simples del Caos y de la Impredecibilidad que asedian tantas partes del mundo que nos rodea en el que, nunca podremos estar seguros de nada. Entendemos que nuestro clima es cambiante pero no podemos predecir los cambios. Hemos apreciado las similitudes entre complejidades como esta y las que emergen de los sistemas de interacción humana –sociedades, economías, elecciones, ecosistemas- y del interior de la Mente humana.
Todas estas sorprendentes complejidades tratan de convencernos de que el mundo es como una montaña rusa desbocada, rodando y dando bandazos; que todo lo que una vez se ha tenido por cierto podría ser derrocado algún dia. Algunos incluso ven semejantes perspectivas como una razón para sospechar de la ciencia, como si produjera un efecto corrosivo sobre los fundamentos de la Naturaleza Humana y de la certeza, como si la construcción del Universo físico y el vasto esquema de sus leyes debieran haberse establecido pensando en nuestra fragilidad psicológica.
El Universo, como las especies que lo pueblan, son dinámicas y cambiantes, nada perdura
Pero hay un sentido en el que todo este cambio e Impredecibilidad es una ilusión. No constituye toda la Historia sobre la Naturaleza del Universo. Hay tanto un lado conservador como un lado progresista en la estructura profunda de la realidad y sigue retrocediendo hasta: “A pesar del cambio incesante y la dinámica del mundo visible…”
Hemos sido capaces de ver la Tierra desde fuera. Si nosotros mismos no lo impedimos, algún día, podremos ver también nuestra propia Galaxia en todo su inmenso esplendor. ¡No lo estropeemos! Utilicemos la razón, recapacitemos sobre lo que estamos haciendo, y, si viramos el barco hacia otra dirección que coincida con el camino lógico de la Naturaleza…mucho mejor nos irá.
Lo cierto es que, el Universo, según hasta donde sabemos, tiene una edad de 13,700 millones de años, nosotros solo llevamos aquí (como seres humanos verdaderos) unas decenas de miles de años, y, durante tan corto periodo de tiempo, hemos podido llegar a comprender que, nada es para siempre, que los cambios estarán eternamente presentes y, que lo que hoy es, mañana no lo será.


Si sabemos utilizarlo con mesura, si contralamos hasta donde puedan llegar, si no les otorgamos consciencia de Ser…
No podemos saber si la Humanidad como tal, estará aquí mucho tiempo más y, si con el tiempo y los cambios que se avecinan, nosotros los humanos, mutaremos hacia seres más completos y de mayor poder de adaptación al medio. Y, desde luego, nuestros descendientes, llegara un dia lejano en el futuro en el cual, habrán dejado la Tierra antes de que se convierta en Gigante Roja y calcine el Planeta y, habrán colonizado otros mundos. Para eso faltan mucho miles de millones de años. En la actualidad, solo estamos dando los inseguros primeros pasos por los alrededores de nuestro hogar, plantearnos ir mucho mas allá, es impensable. No tenemos ni la capacidad tecnológica ni la inteligencia necesaria para desarrollar los medios que se necesitan para poder desplazarnos a otros mundos lejanos que, posiblemente, estando situados en zona habitable como la misma Tierra, nos podrían dar el cobijo necesario para su colonización y hacer de ellos nuestros futuros hogares.
Es posible que de existir los universos paralelos, algunos al menos, podrían ser como el nuestro
No se si los habrá, pero si existen otros universos, el SER Humano los encontrará, y, posiblemente, dentro de muchos eones, descendientes de nuestra Especie, puedan construir en mundos ignotos de Galaxias de cuya belleza nos gustaria conocer. En realidad, como nadie ha estado allí para contarnos como podrían ser esos multiversos, nuestras mentes dibujan imágenes que los representan en cada caso, como cada cual quiera.
Ni siquiera sabemos, con seguridad, si existe la “materia oscura”.
Tampoco podemos afirmar nada de la certeza del Big Bang que, en último caso, no podría haber existido nunca y el Universo esté aquí por otras razones que no hemos sabido encontrar, y, el Modelo de la Singularidad, aunque es lo mejor que tenemos, al final no sea lo que ocurrió. En realidad estamos tan inseguros de tantas cosas que… ¡Sentimos la pesada carga de la ignorancia sobre nosotros!
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 vacío del espacio estelar. El vacío más perfecto que hoy podemos alcanzar en un laboratorio terrestre contiene aproximadamente mil millones de átomos por m3.
No debería sorprendernos que 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.
Un mundo con vida de silicio… ¿Qué temperatura tendría? ¿Cómo serían mentalmente esas “criaturas”
En 1891, el astrofísico alemán Julius Scheiner se convirtió en quizás la primera persona a especular sobre la idoneidad de silicio como base para la vida. Esta idea fue adoptada por el químico británico James Emerson Reynolds (1844-1920) quien, en 1893, en su discurso de apertura de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, señaló que la estabilidad térmica de compuestos de silicio podría permitir que la vida existir a temperaturas muy altas (véase termófilos).
El Universo nunca dejará de sorprendernos, es demasiado grande para que nuestras mentes tridimensionales lo puedan asimilar y, en él se encuentran muchas cosas que nos sobrepasan, están presentes distancias que no podemos asimilar aunque inventamos unidades para tratar de medirlas. Y, sobre todo, en el Universo que tiene su ritmo particular que viene dado por las cuatro fuerzas fundamentales que, en interacción con la materia presente, producen fenómenos que tratamos de desvelar y, tanto los objetos como los sucesos, tienen su mensaje que no siempre comprendemos.
¿Qué hace la Entropía con nosotros?
Si hablamos del Universo no podemos olvidar el “Tiempo” con su inexorable transcurrir, y tampoco, a su inseparable compañera la “Entropía” destructora de todo lo que existe y que a medida que el primero transcurre, la segunda lo transforma todo. Debemos aprovechar ese corto espacio de tiempo que nos otorga en su transcurrir. Fijáos en las tres imágenes de arriba, todos pasamos por el mismo proceso y, si no sabemos aprovechar el corto espacio de tiempo que se nos permite, entonces, ¿para qué estamos aquí? ¿Acaso será cierto que todo comenzó con la explosión de una singularidad que produjo lo que llamamos big bang?
Es cierto que el futuro es incierto y que, nosotros los humanos, nunca podremos estar en él. Estamos condenados a vivir en un eterno presente. Además, la Incertidumbre de no saber lo que pueda pasar mañana, nos ha acompañado desde siempre: La caída de un meteorito, una explosión supernova, el cambio de ciclo del electromagnetismo de la Tierra o, por razones desconocidas su desaparición, extraños sucesos naturales que hagan desaparecen los océanos, la reducción del oxígeno que respiramos, o, que nosotros mismos, tan inconscientes como de costumbre, fabriquemos a nuestros sucesores.

Y, mientras cualquiera de esas cosas pueden ocurrir, seguimos hablando de universos paralelos y agujeros de gusano, o, viajes en el Tiempo. ¡Ilusos! No queremos ser conscientes de la precariedad en la que vivimos, realmente de prestado, y, cuando la Naturaleza o nuestra torpeza quiera… ¡Todo al garete!
Aprovechemos bien el tiempo que se nos ha dado, ya que, al no saber lo que pueda ser realmente de nosotros, lo mejor es ser humilde y respetar a los demás, ser mejores personas, es decir, Ser seres Humanos de verdad. Decir a las personas que nos cuidan lo que las queremos, darlo todo por ellas sin pedir nada a cambio… ¡Es la mayor alegría!
Todo esto está muy bien pero, si nuestra especie no tuviera ese “ingrediente” que llamamos ideas y la imaginación de sabe siempre más allá del Tiempo Presente, nada podríamos imaginar. Los mundos futuros que construimos en nuestras Mentes, serán acertados o no. Sin embargo, desarrollar las ideas siempre nos ha dado buen resultado.
¡Pues, sigamos imaginando!
Emilio Silvera V.
Oct
22
¿Sabremos algún día como empezó todo?
por Emilio Silvera ~
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Según lo que podemos observar y los datos que hemos podido recuperar… El Big Bang es lo que más se acerca a lo que pudo pasar para que surgiera el Universo. Otros dicen que pudo ser una fluctuación del vacío.

- Explica: La expansión del universo, la radiación de fondo cósmica y la abundancia de elementos ligeros.
- No explica: El momento exacto del inicio (la “singularidad”), ni de dónde provino la materia y energía iniciales, ni el “antes”.

Lo cierto es que, a ciencia cierta, no podemos explicar como nació el Universo, el Tiempo y la entropía
- Límites de la física: La Relatividad General y la Mecánica Cuántica (las teorías que rigen lo grande y lo pequeño) no se unen, y el inicio del universo necesita ambas, explica la necesidad de una Teoría unificada que acoja a todas las fuerzas del universo. Sin embargo, cuando han tratado de unificar la cuántica de Planck, con la Relatividad de Einstein… ¡Aquello salta y se hace añicos, surgen los dichosos infinitos que no se pueden re-normalizar.
- El “instante cero”: Las leyes físicas se rompen en la singularidad, por lo que no podemos modelar lo que ocurrió exactamente en el Big Bang,
La Inflación cósmica y la liberación de los fotones, hicieron un universo transparente
- Inflación Cósmica: Sugiere una expansión exponencial rapidísima justo después del instante inicial, resolviendo algunos problemas pero no el origen mismo.
- Universos Burbujas: Hipótesis de universos que nacen de “burbujas” o fluctuaciones en un “multiverso”.
- Gravedad Cuántica/Tiempo Imaginario: Stephen Hawking propuso que el tiempo real comenzó con el Big Bang, y antes era como otra dimensión espacial, haciendo que la pregunta “¿qué había antes?” no tuviera sentido, según BBC Mundo.
De la Tierra sabemos bastante y, por lo menos de manera muy aproximada, hemos construido una historia desde su nacimiento, hace ahora unos 4.600 M de años, hasta el presente. Muchas han sido las vicisitudes de todo tipo pasadas, y, las historias en las que la vida ha estado presente han sido muchas. En la actualidad sólo viven el 1% de las Especies que aquí han estado. Grandes extinciones, evolución, química y materiales que contribuyeron junto con la radiación solar, la atmósfera, el oxígeno, la lluvia de impactos de asteroides… ¡Toda una gran aventura! De la que finalmente surgimos nosotros.
¿Cómo llegó la Vida al planeta Toerra?

“Los Cometas lo dieron y los cometas se lo llevaron”
Carl Sagan
Cuando se acerca un cometa a nuestro planeta, los astrónomos y aficionados están pendientes de su paso y los mejores telescopios tratan de capturar su imagen y estudiar sus peculiaridades, su línea de viaje, calculan cuando volverá o si se perderá para siempre. Los astrólogos sacan del suceso los más variopintos resultados y hacen al “pobre” cometa culpable de desgracias y catástrofes. Otros, los que menos ideas puedan tener de lo que un cometa es realmente, lo miran con aprensión y piensan que algún cataclismo nos acecha.

A diferencia de los asteroides que viajan alrededor del Sol en órbitas circulares confinadas al cinturón de asteroides y al plano de la eclíptica, mientras que los cometas lo hacen en órbitas elípticas inclinadas al azar con respecto al plano de la eclíptica. Cuando un cometa se acerca al Sol, el calor solar vaporiza el hielo. Los gases liberados comienzan a brillar, formando una luminosa bola llamada coma. Empujados por el viento solar, estos gases luminosos forman una larga y brillante cola, en uno de los espectáculos más impresionantes que pueden contemplarse en el cielo nocturno.

Más de uno apuesta por el hecho de que, la Vida en el planeta Tierra, fue traída por algún Cometa que impactó con ella en el pasado. Si nos paramos a pensar un poco, caeremos en la cuenta de que, el hecho de que la Biblia sea tan buena lectura reside en que está llena de drama y espectáculo: fuego y azufre, señales en los cielos, diluvios, aguas que se separan, plagas y pestilencias. Si el mundo fue creado hace seis mil años, como muchos cristianos creían en un tiempo (y algunos aparentemente todavía lo creen). Dios habría estado verdaderamente ocupado en dar la forma actual a nuestro mundo, construyendo montañas y océanos, excavando valles, moviendo glaciares…


Cuando los geólogos del siglo XVIII trataron de explicar las montañas y los valles fluviales, los océanos salados y la glaciación, los estratos rocosos y los fósiles en términos de procesos físicos antes que de acción divina, se dieron cuenta de que serían necesarios muchos más de aquellos seis mil años para formar estos accidentes. Está claro que todos los accidentes de la Tierra han sido moldeados poco a poco por cambios sucesivos que se extendieron a lo largo de enormes períodos de tiempo. Son necesarios muchos millones de años para asentar los sedimentos rocosos y levantar y erosionar las montañas.
Estas Historias estaban bien para aquellos tiempos pero… La Ciencia las ha derrumbado
Así que, el Diluvio de Noé, la vorágine volcánica y los rayos celestiales deben ser atribuidos a otros ámbitos más naturales que fueron bien explicados por Charles Lyell, en su libro publicado en 1830 con el título de Principios de Geología (el que se llevó Darwin como compañero de viaje en su viaje alrededor del mundo en el Beagle).
Falla Azores-Gibraltar


La Falla de Azores-Gibraltar o Falla transformante de Azores-Gibraltar, llamada también Zona de falla de Azores-Gibraltar, es una gran falla geológica que se extiende hacia el este desde el final del “rift” de Terceira en las Azores, prolongándose hacia el estrecho de Gibraltar hacia el Mar Mediterráneo. Esta forma parte del límite de placas entre la Placa Euroasiática y la Placa Africana. El tramo situado al este del Estrecho de Gibraltar está pobremente estudiado y es habitual considerarlo un límite “difuso”. En algunos puntos cerca de la Península Itálica algunos geólogos creen que la falla conecta con una zona de subducción donde la placa Africana está subduciendo lentamente por debajo de la placa Euroasiática.
Si miramos en retrospectiva, podemos ver que el uniformismo de James Hutton tenía un impulso ideológico: era una reacción contra contra las interpretaciones religiosas de la naturaleza. Al final, ha resultado ser una doctrina notablemente tozuda. La evidencia de catástrófes geológicas y biológicas repentinas fue obvia durante mucho tiempo, y pese a todo fue generalmente ignorada. Quienes llamaban la atención sobre esto tendían a ser llamados charlatanes. Cuando el respetado astrónomo Edmon Halley conjeturó en 1694 que un cometa podría chocar ocasionalmente con un planeta, su sugerencia no mereció ninguna atención. El astrónomo H.A. Proctor fue lo bastante temerario como para proponer que los cráteres de la lunares podrían ser el resultado de impactos de meteoritos.

Seria raro que encontráramos un objeto espacial sin señales en su superficie
Si contemplamos la fotografía de planetas y lunas, todos, sin excepción, nos muestran una imagen muy similar a la de la Luna con intensa formación de cráteres debidos a los impactos recibidos de cuerpos provenientes del espacio exterior: Mercurio y Marte proporcionan ejemplos excelentes. Estos cuerpos han conservado el registro de colisiones porque carecen de una atmósfera espesa y tienen poca actividad geológica. Por el contrario, la mayoría de los impactos en la Tierra…
En este suceso los Dinosaurios lo pagaron muy caro, a nosotros (que vendríamos 65 millones de años más tarde) , se nos abrió una puerta.


Embalse de Manicouagan (El lago de Manicouagan): Comúnmente conocido como ‘El Ojo de Quebec’ en Canadá, este lago anular fue formado por un meteorito que golpeó 212 millones años atrás a una velocidad de 100 km por hora, creando un cráter gigante de 5 kilómetros de diámetro.
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Cráter Berringer
Como podéis observar si miráis las imágenes de aquellos cráteres que se formaron en la Tierra en el pasado lejano, han sido borrados por la erosión. Pero no todos. Al menos veinticinco lugares de impactos han sido positivamente identificados tan sólo en Australia. Estados Unidos tiene una de los cráteres más famosos, próximo a la ciudad de Winslow, en Arizona. Conocido como el Cráter del Meteoro o Cráter Berringer, tiene 1,2 Kilómetros de diámetro, cien metros de profundidad y treinta mil años de antigüedad. Se conocen cráteres mucho más grandes y más viejos. Se sabe que, fue hace entre 4.000 y 3.800 millones de años, cuando se paso una fase de intensa violencia que creó los cráteres lunares.
Otra perspectiva del Cráter
El periodo medio de la órbita del cometa Halley es de 76 años, pero no se pueden calcular las fechas con exactitud ya que la garvedad de los planetas mayores altera el periodo del cometa en cada vuelta. La órbita del Halley es retrógrada e inclinada 18 grados respecto de la eclíptica. Y, como la de todos los cometas, altamente excéntrica. El núcleo del cometa Halley mide aproximadamente 16 x 8 x 8 kilómetros. El núcleo del Halley es muy oscuro: su albedo es de sólo 0.03, por lo que es más negro que el carbón y uno de los objetos más oscuros del sistema solar. La densidad del núcleo del Halley es muy baja: unos 0.1 gramos/cm3, indicando que probablemente es poroso, quizá debido a la gran cantidad de polvo que queda después de que los hielos se sublimen.
El Halley es casi único entre los cometas, ya que es a la vez grande y activo, y tiene una órbita regular y bien definida. Ésto lo convierte en un objetivo relativamente fácil para los astrónomos, aunque no es el más representativo de los cometas.

El cometa Halley volverá a acercarse al Sol en el año 2061. Arriba podemos contemplar el núcleo que, en realidad, es un iceberg en órbita.
Se especula con la idea de que el Sistema Solar entero pasó por una intensa fase de bombardeo de grandes meteoritos y que fue debido a la destrucción de una luna o de algún cometa monstruoso. Desde el punto de vista de la vida, después de esta intensa andanada, la Tierra pudo quedar “sembrada” de sustancias orgánicas. Cuando la nave espacial Giotto pasó cerca del Cometa Halley en 1986, mostró un núcleo negro-alquitrán que contenía Carbono, Hidrógeno, Nitrógeno y Azufre. Los análisis de los granos de polvo que manaban de su parte frontal probaron que hasta una tercera parte era material orgánico.
El origen de la vida en la Tierra aún esconde secretos para la ciencia. Uno de los puntos de debate es si los bloques de la química de la vida se formaron in situ o si llegaron a bordo de meteoritos. De ser cierta esta segunda hipótesis, sería más fácil explicar cómo surgieron las enormes y complejas moléculas bioquímicas, ya que nuestro planeta se habría encontrado con parte del trabajo hecho, incluyendo componentes posiblemente escasos en la Tierra primitiva. Pero, además, esta siembra de semillas químicas pudo disparar la evolución de la vida no sólo aquí, sino en lugares como Marte, cuya primera infancia fue muy similar a la de la Tierra.
El descubrimiento de que la Tierra sufrió agotadoras andanadas cósmicas hace 3.800 millones de años nos pone delante de un auténtico rompecabezas. Si hay que creer en el registro fósil, la vida estaba floreciendo ciertamente hace 3.500 millones de años, y posiblemente ya hace 3.850 millones de años. Dadas las funestas consecuencias de un impacto importante, ¿podría la vida haber sobrevivido durante el último bombardeo intenso?

No, no será fácil saber como empezó todo realmente y de dónde procede ese comienzo que tantos han tratado de encontrar.
Por desgracia, el rastro de evidencia se acaba precisamente cuando este problema se hace más interesante. Aunque los geólogos han encontrado cristales de zirconio aislados de 4.200 millones de años de antigüedad, y han inferido que algún tipo de corteza sólida debía haber existido en dicha época, las más antiguas rocas intactas encontradas datan de hace 4.030 millones de años. Los procesos geológicos han eliminado casi toda la evidencia de lo que pudio haber sido nuestro planeta antes de hace aproximadamente unos 3.800 millones de años. La Tierra se muestra reacia a ofrecernos secretos de su juventud. Sin embargo, las evidencias indirectas de las condiciones que había antes de hace 3.800 millones de años puiede estar justo debajo (¡incluso dentro!) de nuestras narices.
La información en el ADN se almacena como un código compuesto por cuatro bases químicas, adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). El ADN humano consta de unos 3 mil millones de bases, y más del 99 por ciento de esas bases son iguales en todas las personas.
El ADN humano contiene a 6 mil millones de pares de bases de nucleótidos. Esto hace por lo menos dos metros de cadenas de ADN. Aquellas cadenas tienen que ser almacenadas dentro de ± 6 µ el núcleo clasificado de m de cada célula.: Claramente demasiado grande para caber en el núcleo. Hace falta pues un mecanismo que permita almacenar todo. Este mecanismo debería permitir a ciertas proteínas para tener acceso a las partes específicas del ADN y el puesto en otras partes. Los eucariotas utilizan los nucleosomas. Un nucleosoma está constituido de:± 200 pb de DNA.
2 moléculas de histona H2a
2 moléculas de histona H2b
2 moléculas de histona H3
2 moléculas de histona H4
1 molécula de histona H1
Lo cierto es que la Luz de las estrellas y la mano de la Naturaleza nos trajeron aquí
El ADN de nuestros cuerpos contienen un registro del pasado, porque nuestros genes han sido moldeados por circunstancias ambientales. Aunque el registro genético, como el registro geológico, ha quedado envuelto y oscurecido por los estragos del tiempo, no está completamente borrado. Sonsacando información de los genes, los microbiólogos pueden decir mucho sobre el ancestro universal que pudo haber vivido hace unos 4.000 millones de años, y con esta infromación podemos conjeturar algo sobre las condiciones que imperaban en aquella época. El mensaje que se extrae es una auténtica sorpresa.


Las primeras formas de vida en la Tierra, flotando en la proverbial espuma de los mares primordiales que finalmente dio lugar a los árboles, abejas y humanos, no es sólo un popular concepto darwiniano, sino también una premisa biológica esencial de la que dependen muchos investigadores como parte de las bases de su trabajo.
En el siglo XIX, Charles Darwin yendo más allá que otros, que proponían que podría haber un ancestro común para mamíferos u otros animales, y sugirió que había un ancestro común probablemente para toda la vida del planeta – plantas, animales y bacterias. Un nuevo análisis estadístico lleva esta suposición al banco de pruebas y ha encontrado que no sólo se mantiene a flote, sino que es extremadamente sólida.
¿No era algo obvio, desde el descubrimiento y descifrado del ADN, que todas las formas de vida son descendientes de un único organismo común — o al menos una especie basal? No, dice Douglas Theobald, profesor ayudante de bioquímica en la Universidad de Brandeis y autor del nuevo estudio, detallado en el ejemplar del 13 de mayo de la revista Nature. De hecho, dice: “Cuando me propuse esto, realmente no sabía cuál sería la respuesta”.
Imaginemos que pasaba durante la época de intenso bombardeo cósmico. Todo gran impacto provocaba una gran convulsión global. La magnitud del desbarajuste era mucho peor incluso que el golpe que destruyó a los dinosaurios. En una época tan tadía como 3.800 millones de años, la Luna fue golpeada por un objeto de noventa kilómetros de diámetro, lo que produjo ujna colosal cuenca del tamaño de las Islas Británicas. Varios cataclismos similares han dejado señales en forma de cercos de montañas. Al ser mucho más grande, la Tierra debe haber sufrido docenas de colisiones de esta magnitud, ademásd de algunas otras que eran incluso mayores.
¿Cómo podríamos nosotros parar a uno de estos? ¿Cómo Quijote a los molinos? Es decir, podríamos creer que teníamos la fuerza de parar el gran meteorito que se acerca veloz a nosotros pero, el resultado… ¡Sería el mismo! (Guardando las distancias entre la escena del Quijote y la nuestra de hoy queriendo parar al monstruo).

Siguen buscando mundos habitables ante la amenaza de meteoritos
Si alguno como el de arriba se nos viene encima, siempre me viene a la memoria la imagen (con los medios que tenemos para poder solucionar el problema hoy) de que pareceremos como Don Quijote queriendo derribar aquellos Molinos con su pobre lanza. ¿Qué podríamos hacer? NADA, sólo pagar las consecuencias.
Podríamos continuar analizando más a fondo las consecuencias de lo que, un impacto de esta índole podría producir en la Tierra. Un cuerpo impactante de 500 kilómetros de diámetro haría un agujero de 1.500 kilómetros de diámetro y de unos 50 kilómetros de profundidad. Un enorme volumen de rocas quedaría vaporizado en una gigantesca bola de fuego que se extendería rápidamente por todo el planeta, desalojando la atmósfera y creando un horno global. La temperatura superficial ascendería a más de mil grados Celsius, lo que provocaría la ebullición de todos los océanos del mundo y fundiría las rocas hasta una profundidad de casi un kilómetro.

A medida que la atmósfera, aplastantemente densa y vapor super-calentado se enfriaban lentamente durante un período de algunos meses o años, empezaría a llover gotas de roca fundida. Pasaría todo un milenio antes de que pudiera haber lluvia normal, preludio de un gran aguacero de dos mil años (Un Diluvio) que finalmente rellenaría los océanos y haría volver el planeta a algún tipo de normalidad.
El “Tiempo” no me permite continuar con lo que todo esto supondría para la vida tal como la conocemos y, si después de un desastre así, volveríamos a estar presentes en éste mundo que hoy es nuestra casa. Ya sabéis, amigos míos, que la Naturaleza cuando actúa, no tiene en cuenta que nosotros estamos aquí.
Emilio Silvera V.
Oct
22
Siempre queriendo saber ¡Nuestra curiosidad!
por Emilio Silvera ~
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“Hay dos maneras de difundir la luz: ser la vela encendida o el espejo que la refleja.”
En ese sentido, como nadie nace sabiendo, todos hemos recibido el reflejo del saber del mundo al leer los pensamientos de otros, al prestar atención a las enseñanzas escolares y académicas o universitarias y, también, no pocos conocimientos adquiridos son el fruto de la experiencia y de la vida que cada uno de nosotros hemos llevado y nos ha tocado vivir.
Las branas son entidades físicas conjeturadas por la teoría M y su vástago, cosmología de branas. En la teoría M, se postula la existencia de p-branas y d-branas (ambos nombres provienen parasintéticamente de “membrana”). Las p-branas son objetos de dimensionalidad espacial p (por ejemplo, una cuerda es una 1-brana). En cosmología de branas, el término “brana” se utiliza para referirse a los objetos similares al universo cuadri-dimensional que se mueven en un sustrato de mayor dimensión. Las d-branas son una clase particular de p-branas.
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Aquí estaría representada la membrana ,y, ¿ la “materia oscura“?
Según la teoría de cuerdas, las membranas existen en la undécima dimensión, en realidad son infinitas. Se dice que cada membrana corresponde a un un universo, por ejemplo a nuestro universo le corresponde una membrana y las otras membranas serían universos paralelos. Según algunos físicos el universo es una membrana esférica, los bordes de las membranas forman ondulaciones las cuales están en constante movimiento, se dice que estas membranas se mueven con “forma de olas” en esta dimensión (11ª). Esta dimensión es sumamente delgada e infinitamente larga, estas membranas están en movimiento como las olas en el mar, es decir, las membranas serían burbujas en olas de mar que al chocar inician el Big Bang; es decir, el Big Bang es un fenómeno que ocurre una y otra vez.

En la Teoría M, la “membrana” (M-brana) es un objeto extendido que existe en dimensiones adicionales más allá de las 10 de la teoría de cuerdas, concretamente en 11 dimensiones, y es fundamental, no solo un límite, con la M2-brana (membrana de 2 dimensiones) y la M5-brana (membrana de 5 dimensiones) como ejemplos clave, unificando las cinco teorías de cuerdas y permitiendo que nuestro universo 3D sea una de estas membranas (una brana) flotando en un espacio de dimensiones superiores.
En el marco de la teoría de cuerdas, la membrana(M) es un conjunto de dimensiones presente, ampliando sus límites. Se ha llegado a explicar la causa del “Big Bang”por el choque de dos membranas, así, la explosión producida sería la causa del nacimiento y expansión del universo. La materia y la energía sólo puede transmitirse a través de las cuatro primeras dimensiones excepto la gravedad, que puede difundirse en las once. La materia de una puede alterar el espacio-tiempo de otra paralela. De hecho, fenómenos similares fueron los que indujeron la teoría.
Hiperbólico (silla de montar)
Las membranas podrían estar separadas por distancias pequeñísimas unas de otras, incluso, según resultados experimentales, a millonésimas de milímetro. Gracias a este hecho se intentaría explicar por qué la gravedad parece menos fuerte de lo que en realidad es. Las formas más postuladas son la de membranas planas y paralelas entre sí y la de paraboloide hiperbólico (silla de montar).
Si las membranas son planas y paralelas, la gravedad quedaría encajonada entre ambas, fluctuando entre una y la otra, pero siempre manteniéndose constante. Por el contrario, si las membranas adoptaran la forma de silla de montar, irían perdiendo paulatinamente energía y, por tanto, materia, hasta desaparecer sumido en la difusión por las once dimensiones.

El modelo Steinhardt–Turok
En este modelo cíclico basado en la cosmología de branas, rival del modelo inflacionario, dos láminas tridimensionales o 3-branas colisionan periódicamente. Según esta teoría la parte visible del universo de cuatro dimensiones representa una de esas branas, quedando la otra brana oculta a todas las fuerzas de la naturaleza excepto la gravedad. Cada ciclo consiste en que cada una de las branas dentro de un espacio-tiempo tetradimensional y separadas por una dimensión espacial muy corta y seis enrolladas chocan con cierta periodicidad creando condiciones parecidas a las del big bang del modelo inflacionario.
Según la teoría, después de millones de años, al aproximarse el final de cada ciclo la materia y la radiación se diluyen a casi cero debido a una expansión acelerada del universo alisando las dos branas pero con pequeños rizos o fluctuaciones cuánticas aún presentes que imprimirán en el próximo choque con no uniformidades que crearán grumos o cúmulos que generarán estrellas y galaxias.
Cuando todo “termina” se dan las circunstancias necesarias para que todo comience de nuevo
Pero sigamos con las dimensiones y las consecuencias más interesantes de añadir dimensiones espaciales extra que hacen posible que cambien las constantes de la Naturaleza observadas. Si el mundo tiene realmente cuatro dimensiones espaciales, entonces las verdaderas constantes de la Naturaleza existen en cuatro dimensiones. Si nosotros nos movemos sólo en tres de esas dimensiones, veremos y sentiremos sólo “sombras” tridimensionales de las auténticas constantes tetradimensionales.


En un lugar de más dimensiones que no vemos, el espacio y el tiempo pueden ser encubiertos y podría dar lugar a que se formen galaxias en un plano de sombras que no podemos alcanzar a ver en nuestro mundo tridimensional. sería como si un universo paralelo al nuestro estuviera llevando un ritmo en el que, las cosas podrían ser iguales pero distintas.
Claro que esas sombras de las que hablo, no tienen por qué ser constantes. Si la dimensión extra aumenta en tamaño, igual que se están expandiendo nuestras tres dimensiones del Universo, entonces nuestras constantes tridimensionales decrecerán al mismo ritmo. Esto nos dice inmediatamente que si algunas dimensiones extra están cambiando, deberán hacerlo de una forma bastante lenta; de lo contrario nosotros no las hubiéramos llamado “constantes” en absoluto.
La constante de estructura fina ha sido medida de mil manera
Tomemos una constante tradicional de la Naturaleza, como la constante de estructura fina, normalmente representada por el símbolo
, es la constante física fundamental que caracteriza la fuerza de la interacción electromagnética. Es una cantidad sin dimensiones, por lo que su valor numérico es independiente del sistema de unidades usado.
La expresión que la define es:
donde
es la carga elemental, la
es la constante reducida o racionalizada de Planck,
es la velocidad de la luz en el vacío, y
psilon es la permitividad del vacío. Si el tamaño de la dimensión extra del espacio es R, entonces el valor de la “constante” de estructura fina tridimensional α, variaría en proporción a 1/R2 cuando cambia R.
Imaginemos que estamos en un universo en expansión de cuatro dimensiones pero sólo podemos movernos en tres de ellas. Las fuerzas de la electricidad y el magnetismo pueden “ver” las cuatro dimensiones y encontraremos que nuestra parte tridimensional de ellas se debilitará cuando la cuarta dimensión se haga mayor.

Sabemos que si la constante de estructura fina tridimensional está cambiando no puede hacerlo en ninguna parte tan rápido como se expande el Universo. Esto nos dice que cualquier cuarta dimensión debe ser muy diferentes de las otras. La idea de Klein consistía en que es a la vez muy pequeña y estática y que está confinada en el límite de Planck. Alguna fuerza extra atrapa las dimensiones extra y las mantiene pequeñas. Si no cambian de tamaño de forma significativa no tenemos por qué ver ninguna de nuestras constantes cambiando.
Un escenario posible imagina que el Universo empieza con todas sus dimensiones espaciales comportándose de una manera democrática, pero luego, algunas de las dimensiones quedan atrapadas y permanecen compactadas de manera tal que son infinitesimales, están el el límite de Planck y permanecen, como digo, estáticas y muy pequeñas desde entonces en ese lugar invisible al que no podemos llegar y que se explica:
La distancia de Planck es la unidad de longitud más pequeña que tiene sentido en el universo, equivalente a aproximadamente 1.616 x 10-35 m. Es la escala a la que las teorías actuales de la gravedad y la física cuántica dejan de ser válidas, y el espacio-tiempo se vuelve una “espuma cuántica” indescifrable.

Las otras tres dimensiones que sí consiguieron expandirse, son las que vemos y en las que vivimos, las que forman y hacen de nuestro universo el que podemos observar hoy, en el que se han conformado las galaxias y los mundos que, en alguna ocasión, han podido surgir criaturas que, como ha pasado aquí en la Tierra, hablen de estas cuestiones complejas que no llegan a entender… del todo.
Como no dejamos de pretender alcanzar lo “inalcanzable”, allá por el año 1982, los teóricos de cuerdas sugirieron por primera vez una respuesta a un viejo problema: cómo casar la teoría cuántica con la teoría de la gravedad de Einstein. Todos los intentos previos habían fracasado miserablemente. Predecían invariablemente que alguna cantidad medida debería ser infinita. Estos “infinitos” plagaban todas las teorías con sólo tres dimensiones de espacio y una de tiempo. Sin embargo, en 1984 Michael Green y John Wchwarz demostraron que este problema podía subsanarse combinando dos ideas radicales.

“La satisfacción póstuma de Einstein al ver que sus ecuaciones de la Relatividad General, que describen lo muy grande (gravedad), emergen de la Teoría M de Cuerdas, unificando así la física de lo macroscópico con la física de lo microscópico (Mecánica Cuántica de Planck), algo que él no logró en vida, simbolizando la realización de una Teoría del Todo que une las dos grandes fuerzas del universo.”
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Einstein, desde donde se pueda encontrar, estará sonriendo al comprobar con satisfacción que sus ecuaciones de campo de la relatividad general, sin que nadie las llame y como por arte de magia, surgen de la Teoría M de cuerdas en la que subyacen sus ideas. Y, al contemplar, no sin cierto grado de asombro cómo se pueden unir las dos teorías (la suya y la de Planck, la de lo muy grande y lo muy pequeño), los que le siguieron habían conseguido lo que él mismo persiguió, sin conseguirlo durante más de treinta años.
Green y Wchwarz sugerían que, si se abandona la idea de que las entidades más básicas son puntuales (se referían a las partículas subatómicas), con tamaño cero, y se permite que haya más de tres dimensiones espaciales, entonces los infinitos desaparecen milagrosamente, cancelándose. Como sucede con la anterior teoría de Kaluza-Klein. Es apasionante y misterioso el hecho de que, en esa escala tan pequeña de 10-33 cm, la longitud fundamental de Planck, se puedan encontrar “escondidas” las dimensiones que nos permiten unificar las dos teorías más importantes de nuestro tiempo.
¿Habrá un Universo en la sombra que no podemos ver?
Claro que, tendremos que poner los pies en el suelo y centrarnos en lo que “sabemos” y “vemos”:
Neutrinos, fotones, quarks, leptones, hadrones: bariones y mesones, todos, en definitiva son lo mismo, distintos estados de la materia que conforman unos y otros en determinadas ocasiones, y, en cada momento, ocupan el lugar que les destina en Universo adoptando la forma que en ese preciso instante les corresponde. Claro que, todos estos, son objetos de nuestro Universo luminoso, el otro, el Universo en la Sombra, ni sabemos si puede estar realmente ahí.
Durante mucho tiempo, los físicos han sabido que toda reacción entre partículas elementales obedece a una simetría que llamamos CPT. Esto significa que si miramos la partícula de una reacción, y luego vemos la misma reacción cuando (1) la miramos en un espejo, (2) sustituimos todas las partículas por antipartículas y (3) hacemos pasar la partícula hacia atrás, los resultados serán idénticos. En este esquema la P significa paridad (el espejo), la C significa conjugación de carga (poner las antipartículas) y T la reserva del Tiempo (pasar la partícula al revés).

Claro que, todo lo anteriormente expuesto son sólo sugerencias del momento y que duran y tienen vigencia durante un tiempo impredecible, ya que, el tiempo sigue su marcha, el universo continúa expandiéndose y, nuestras mentes evolucionan para poder “ver” otras teorías y otros horizontes nuevos y más avanzados, complejos y profundos que nos acercan a la verdadera naturaleza del Universo que no comprendemos…, lo suficiente.
Nada es tan sencillo como en un principio nos parece, y la primera impresión la debemos poner en cuarentena hasta haberla analizado mejor. Y, lo curioso del caso es que, lo mismo podemos decir cuando esa primera impresión nos transmita complejidad que, al analizarla con calma, descubramos que todo resulta ser un conjunto de elementos sencillos que, al estar unidos los unos a los otros, forman una estructura que transmite una imagen de complejidad.
Si adoptamos una aptitud de calma y nos disponemos a estudiar el problema en profundidad y desde las distintas perspectivas que nos den la solución, habremos alcanzado el nivel del buen científico. No podéis ni imaginar las vueltas que le dio Einstein a su Relatividad Especial y cuantas ideas de otros genios utilizó para conseguir el resultado final.
Emilio Silvera V.
















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