La una comprueba y la otra cree

“La Ciencia se mueve en el ámbito del estudio de aquella parte de lo real que es verificable. La Religión se mueve en el ámbito del sentido de nuestras vidas, que es una experiencia, en parte, comunicable. Son dos ámbitos independientes que pueden interpelarse, dialogar y, para algunos científicos, ¿integrarse?”

Algunos quieren encontrar las respuestas en la religión que como todos sabemos es cosa de fe. Creer en aquello que no podemos ver ni comprobar no es precisamente el camino de la ciencia que empieza por imaginar, después conjeturar, más tarde teorizar, se comprueba una y mil veces la teoría aceptada a medias y sólo cuando todo está amarrado y bien atado, todas esas fases pasan a la categoría de una ley o norma que se utiliza para continuar investigando en la buena dirección.

Otros han sido partidarios de la teoría del caos y argumentan que a medida que el nivel de complejidad de un sistema aumenta, entran en juego nuevos tipos de leyes. Entender el comportamiento de un electrón o un quark es una cosa; utilizar este conocimiento para comprender el comportamiento de un tornado es otra muy distinta. La mayoría está de acuerdo con este aspecto. Sin embargo, las opiniones divergen con respecto a si los fenómenos diversos y a veces inesperados que pueden darse en sistemas más complejos que las partículas individuales son realmente representativos del funcionamiento de los nuevos principios de la física, o si los principios implicados son algo derivado y están basados, aunque sea de un modo terriblemente complicado, en los principios físicos que gobiernan el ingente número de componentes elementales del universo.

Casi todo el mundo está de acuerdo en que el hallazgo de la Gran Teoría Unificada (teoría del Todo), no significaría de modo alguno que la psicología, la biología, la geología, la química, y también la física, hubieran resuelto todos sus problemas.

El universo es un lugar tan maravilloso, rico y complejo que el descubrimiento de una teoría final, en el sentido en el que esta planteada la teoría de supercuerdas, no supondría de modo alguno el fin de la ciencia ni podríamos decir que ya lo sabemos todo y para todo tendremos respuestas.  Más bien será, cuando llegue, todo lo contrario: el hallazgo de esa teoría de Todo (la explicación completa del universo en su nivel más microscópico, una teoría que no estaría basada en ninguna explicación más profunda) nos aportaría un fundamento mucho más firme sobre el que podríamos construir nuestra comprensión del mundo y, a través de estos nuevos conocimientos, estaríamos preparados para comenzar nuevas empresas de metas que, en este momento, nuestra ignorancia no nos dejan ni vislumbrar. La nueva teoría de Todo nos proporcionaría un pilar inmutable y coherente que nos daría la llave para seguir explorando un universo más comprensible y por lo tanto, más seguro, ya que el peligro siempre llega de lo imprevisto, de lo desconocido que surge sin aviso previo; cuando conocemos bien lo que puede ocurrir nos preparamos para evitar daños.

La búsqueda de esa teoría final que nos diga cómo es el universo, el tiempo y el espacio, la materia y los elementos que la conforman, las fuerzas fundamentales que interaccionan, las constantes universales y en definitiva, una formulación matemática o conjunto de ecuaciones de las que podamos obtener todas las respuestas, es una empresa nada fácil y sumamente complicada; la teoría de cuerdas es una estructura teórica tan profunda y complicada que incluso con los considerables progresos que ha realizado durante los últimos décadas, aún nos queda un largo camino antes de que podamos afirmar que hemos logrado dominarla completamente. Se podría dar el caso de que el matemático que encuentre las matemáticas necesarias para llegar al final del camino, aún no sepa ni multiplicar y esté en primaria en cualquier escuela del mundo civilizado.

Los últimos 30 años de su vida los dedicó a buscar la Teoría del Todo. Sus ecuaciones se exponían en los escaparates de la Quinta Avenida de Nueva York, la gente se agolpaba para verlas sin entender nada.

Muchos de los grandes científicos del mundo (Einstein entre ellos), aportaron su trabajo y conocimientos en la búsqueda de esta teoría, no consiguieron su objetivo pero sí dejaron sus ideas para que otros continuaran la carrera hasta la meta final. Por lo tanto, hay que considerar que la teoría de cuerdas es un trabajo iniciado a partir de las ecuaciones de campo de la relatividad general de Einstein, de la mecánica cuántica de Planck, de las teorías gauge de campos, de la teoría de Kaluza–Klein, de las teorías de… hasta llegar al punto en el que ahora estamos.

La armoniosa combinación de la relatividad general y la mecánica cuántica es un éxito muy importante. Además, a diferencia de lo que sucedía con teorías anteriores, la teoría de cuerdas tiene la capacidad de responder a cuestiones primordiales que tienen relación con las fuerzas y los componentes fundamentales de la naturaleza.

Igualmente importante, aunque algo más difícil de expresar, es la notable elegancia tanto de las respuestas que propone la teoría de cuerdas, como del marco en que se generan dichas respuestas. Por ejemplo, en la teoría de cuerdas muchos aspectos de la naturaleza que podrían parecer detalles técnicos arbitrarios (como el número de partículas fundamentales distintas y sus propiedades respectivas) surgen a partir de aspectos esenciales y tangibles de la geometría del universo. Si la teoría de cuerdas es correcta, la estructura microscópica de nuestro universo es un laberinto multidimensional ricamente entrelazado, dentro del cual las cuerdas del universo se retuercen y vibran en un movimiento infinito, marcando el ritmo de las leyes del cosmos.

Lejos de ser unos detalles accidentales, las propiedades de los bloques básicos que construyen la naturaleza están profundamente entrelazadas con la estructura del espacio-tiempo.

Claro que, siendo todos los indicios muy buenos, para ser serios, no podemos decir aún que las predicciones sean definitivas y comprobables para estar seguros de que la teoría de cuerdas ha levantado realmente el velo de misterio que nos impedía ver las verdades más profundas del universo, sino que con propiedad se podría afirmar que se ha levantado uno de los picos de ese velo y nos permite vislumbrar algo de lo que nos podríamos encontrar.

¿Existieron universos antes que el nuestro? Nuevas evidencias nos dicen que sí

La teoría de cuerdas, aunque en proceso de elaboración, ya ha contribuido con algunos logros importantes y ha resuelto algún que otro problema primordial como por ejemplo, uno relativo a los agujeros negros, asociado con la llamada entropía de Bekenstein–Hawking, que se había resistido pertinazmente durante más de veinticinco años a ser solucionada con medios más convencionales. Este éxito ha convencido a muchos de que la teoría de cuerdas está en el camino correcto para proporcionarnos la comprensión más profunda posible sobre la forma de funcionamiento del universo, que nos abriría las puertas para penetrar en espacios de increíble belleza y de logros y avances tecnológicos que ahora ni podemos imaginar.

                                                             Edwar Witten

Su mujer:

“Ed se puede pasar horas, sentado en el sofá, mirando por el ventanal, con la mirada perdida. Está calculando ecuaciones mentalmente y siguiendo el hilo que enlaza a las unas con las otras tratando de llegar a alguna parte.”

Como he podido comentar en otras oportunidades, Edward Witten, uno de los pioneros y más destacados experto en la teoría de cuerdas, autor de la versión más avanzada y certera, conocida como teoría M, resume la situación diciendo que:

“La teoría de cuerdas es una parte de la física que surgió casualmente en el siglo XX, pero que en realidad era la física del siglo XXI”.

Witten, un físico-matemático de mucho talento, máximo exponente y punta de lanza de la teoría de cuerdas, reconoce que el camino que está por recorrer es difícil y complicado. Habrá que desvelar conceptos que aún no sabemos que existen.

El hecho de que nuestro actual nivel de conocimiento nos haya permitido obtener nuevas perspectivas impactantes en relación con el funcionamiento del universo es ya en sí mismo muy revelador y nos indica que podemos estar en el buen camino revelador de la rica naturaleza de la teoría de cuerdas y de su largo alcance. Lo que la teoría nos promete obtener es un premio demasiado grande como para no insistir en la búsqueda de su conformación final. El universo, la cosmología moderna que hoy tenemos, es debida a la teoría de Einstein de la Relatividad General y las consecuencias obtenidas posteriormente por Alexandre Friedmann. El Big Bang, la expansión del universo, el universo plano y abierto o curvo y cerrado, la densidad crítica y el posible Big Crunch.

Un comienzo y un final que abarcará miles y miles de millones de años de sucesos universales a escalas cosmológicas que, claro está, nos afectará a nosotros, insignificantes mortales habitantes de un insignificante planeta, en un insignificante sistema solar creado por una insignificante y común estrella.

Pero… ¿somos en verdad tan insignificantes?

Emilio Silvera V.

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Una representación de los modelos de espuma cuántica, en los que el espacio-tiempo se vuelve turbulento a distancias muy pequeñas debido a que empieza a manifestar su carácter cuántico.

“La mecánica cuántica, la teoría que rige el micro-mundo de los átomos y las partículas, es sin duda muy llamativa. A diferencia de muchas otras áreas de la física, es extraña y contraintuitiva, lo que la hace deslumbrante e intrigante. Cuando se concedió el premio Nobel de Física de 2022 a Alain Aspect, John Clauser y Anton Zeilinger por sus investigaciones sobre la mecánica cuántica, se desató el entusiasmo y el debate.”

“La longitud de Planck (ℓP) u hodón (término acuñado en 1926 por Robert Lévi) es la distancia o escala de longitud por debajo de la cual se espera que el espacio deje de tener una geometría clásica.”

                 

                                     

                                                                

                                                                

                

                                              

            Gustav Mie

Ese ha sido uno de las grandes esfuerzos realizados por desarrollar una teoría que diera cuenta del equilibrio de la electricidad que constituye el electrón y, los trabajos de Mie, han sido apoyados por toda la comunidad de los físicos teóricos, él se basa principalmente en la introducción de un tensor- energía de términos suplementarios que dependen de las componentes del potencial electromagnético, además de los términos de energía de la teoría de Maxwell-Lorentz. Estos nuevos términos que en el espacio exterior no son importantes, son sin embargo efectivos en el interior de los electrones al mantener el equilibrio frente a la repulsión eléctrica.

A pesar de la belleza de la estructura formal de esta teoría, erigida por Mie, Hilbert y Weyl, sus resultados físicos hasta ahora han sido insatisfactorios. Por una parte, la multiplicidad de posibilidades es desalentadora, y por otra parte dichos términos adicionales no han podido ser formulados de una manera tan simple que la solución pudiera ser satisfactoria,

Hasta ahora la Teoría de la Relatividad General no ha realizado ningún cambio en este estado de la cuestión. Si por el momento no consideramos el término cosmológico

Donde G denota el Tensor de curvatura de Riemann contraído, G es el escalar de curvatura formado por contracción repetida, y Tμν el Tensor de energía de “materia”. En fin, explicar toda la ecuación puede llegar a ser engorroso y es toda una larga historia que no siempre entretiene al personal. Así que, lo dejamos.

Muchos son los conceptos que tendríamos que explicar aquí para dilucidar todas estas cuestiones que, implicadas en estas teorías, nos llevan a la cinemática, de la simultaneidad, transformaciones de coordenadas, relatividad de longitudes y tiempos, adición de velocidades, lo que nos dijo Maxwell y Lorentz. transformación de energía en rayos luminosos, la gravedad y la propagación de la luz, la naturaleza física de los campos gravitatorios… y un sin fin de cuestiones que, hacen necesario un gran volumen y, también, un amplio dominio de conocimientos de los que carezco.

                                                        

                                                              

                                                         

Lo cierto es que, la Teoría de la Gravedad, nos lleva a imaginar situaciones que podrían ser y, en alguna ocasión, se nos puede presentar como posibles caminos para solucionar cuestiones que, en el mundo físico que conocemos, nos parecen irresolubles pero… En física, amigos míos, lo imposible parece posible.

¡Encontrar la solución para burlar la velocidad de la luz, y, atravesando portales mágicos, ir a otras galaxias! Es cierto que la mente está muy delante de los hechos pero… Cuando se piensa en algo, ahí queda la posibilidad de plasmarlo en una realidad.

Al menos por el momento, no podemos saber si nuestro Universo es único. Sin embargo, hemos pensado en la posibilidad de que pudiera ser uno de tantos. Como nunca nadie pudo estar en otro Universo, tenemos que imaginarlos y basados en la realidad del nuestro, realizamos conjeturas y comparaciones con otros que podrían ser. ¿Quién puede asegurar que nuestro Universo es único? Realmente nadie puede afirmar tal cosa e incluso, estando limitados a un mundo de cuatro dimensiones espacio-temporales, no contamos con las condiciones físicas necesarias para poder captar (si es que lo hay), ese otro universo paralelo o simbiótico que presentimos junto al nuestro y que sospechamos que está situado en ese “vacío” que no hemos llegado a comprender. Sin embargo, podríamos conjeturar que, ambos universos, se necesitan mutuamente, el uno sin el otro no podría existir y, de esa manera, estaríamos en un universo dual dentro de la paradoja de no poder conocernos mutuamente, al menos de momento, al carecer de los conocimientos necesarios para ello.

Emilio Silvera V.

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La fotosíntesis es un proceso físico-químico que consiste en una conversión de energía, es decir que con ayuda de la energía lumínica las sustancias inorgánicas como el dióxido de carbono y agua se convierten en energía química, en forma de compuestos de carbono.

Para cada especie, la tasa con la que se pierde carbono está determinada principalmente por el tipo de fotosíntesis. Así, existen diferencias sustanciales entre las plantas C₃ y C₄. La respiración a escala de una comunidad o ecosistema depende del estado de crecimiento, y varía entre menos del 20 por ciento en plantas jóvenes en rápido crecimiento, hasta más del 90 por ciento en bosques maduros.

El estudio de la corteza terrestre

Los grandes accidentes de la superficie terrestre (el fondo marino, los continentes y sus cordilleras) han sido generados por el imparable movimiento de los rígidos bloques de la litosfera. Las grandes placas oceánicas divergen en las crestas dorsales oceánicas, donde surge el magma creando nueva corteza basáltica, que se desliza a lo largo de fallas hasta que finalmente chocan con los bordes continentales donde se hunden en profundas fosas, zonas de subducción, para ser recicladas en el manto. Aunque el recorrido entre la dorsal y la fosa se completa en 10⁷ años, algunas zonas continentales permanecen muy estables, estando cubiertas por rocas cuya edad es casi veinte veces la edad de las más antiguas cortezas marinas, que a su vez, datan de unos doscientos millones de años.

Múltiples estrellas y mundos, infinidad de galaxias…. ¿Por qué no de Universos?

Los Matemáticos afirman que los Universos múltiples existen, y, si eso es así, coincide con algunas observaciones que han sido realizadas y que, de manera sorprendente, respaldan el resultado de la existencia de otros universos a partir del “borde” mismo del nuestro, y, además, es posible que, las grandes estructuras de estos universos (del más cercano), esté influenciando en el comportamiento del  nuestro que lo hace como si existiera más materia de la que realmente hay debido a que, la fuerza de gravedad de esos “universos” vecinos, incide de manera real en este Universo nuestro.

En los últimos 540 millones de años se extinguió el 99% de las especies animales, entre ellas los famosos dinosaurios. A lo largo de la historia de la Tierra ocurrieron cinco extinciones masivas (muerte abrupta de un gran número de animales), todo esto sin la intervención del hombre.

Cuando repaso la biblioteca de casa… No pocos ejemplares despiden un fulgor de misterio, sabiduría, promesas….

        Aquella Historia se pudo haber mejorado

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Lo cierto es que estamos confinados en un eterno Presente

¿Cómo imaginar lo que el Tiempo es? Bueno, me puedo imaginar una empinada escalera por la que subimos sin parar, y, a medida que vamos dejando atrás peldaños, estos se volatilizan y desaparecen, sólo más arriba (delante de nosotros), siguen los peldaños invitándonos a continuar.

Así, los peldaños que desaparecen detrás de nosotros es el Tiempo Pasado, el que se fue, el que nunca volverá. Si ese Pasado fue antes nuestro Presente, lo podremos rememorar, recordar lo que allí pudimos vivir pero, nunca podremos volver a ese Tiempo que se fue.

Seguimos subiendo la escalera (el Tiempo), y, siempre estaremos en los peldaños del Presente, nunca (por mucho que podamos correr), alcanzaremos esos peldaños del Futuro que aún no existen, es el Tiempo que vendrá-

El sueño de la Humanidad de viajar en el Tiempo, nos gusta especular con lo que pasaría si… ¡Las paradojas!

El Futuro que nosotros vislumbramos resulta que será el Tiempo de los que detrás de nosotros vendrán, y, sin embargo… ¡Para ellos también será Presente!

No creo que nunca podamos viajar al Pasado, ni tampoco llegar al Futuro… ¿No habrá una Censura Cósmica que lo impida?

Por imaginar que no quede, todos hemos leído alguna vez esa historia de Ciencia Ficción en la que el personaje principal viaja al Pasado o al Futuro, y, nos muestran exóticas historias que se conforman dentro de ese escenario temporal que solo puede existir en nuestra imaginación.

Pero… ¿Quién no soñó alguna vez con un viaje en el Tiempo? La pasamos bien imaginando situaciones imposibles, y, además, es barato, no implica riesgo alguno, desplegamos nuestros recursos imaginativos en escenarios exóticos y asombrosos, en los que, situaciones imposibles son vividas con normalidad.

Emilio Silvera V.

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Si nos retrotraemos en el Tiempo, si con los datos que hemos logrado obtener de las rocas más antigua del planeta, fósiles de las primitiva formas de vida, y vamos siguiendo el recorrido que (seguramente), hizo la Vida hasta llegar a nosotros, no tenemos más remedio que asombrarnos y maravillarnos ante tan fantástica secuencia de la evolución que realizó un viaje desde la materia “inerte” hasta los pensamientos.

Evolucionó el planeta y una inmensa diversidad de criaturas surgidas y evolucionadas en sus distintos ecosistemas. En el presente, solo el 1% de las especies que han existido siguen su camino hacia un futuro incierto para todos. No sabemos lo que nos pueda tener reservado el Azar, y, no podemos decir  con total seguridad que nosotros mismos podremos determinar nuestro futuro, nunca fue así.

Nuestra especie que finalmente ha predominado sobre todas las demás, ha logrado avanzar muchísimo en muy poco tiempo, y, habiendo logrado un enorme nivel en el apartado de la tecnología, se podría complicar su existencia con algo que forma parte de esos asombrosos adelantos descubrimientos de la tecnología de computación y el fascinante mundo de la robótica.

Según pienso, ya hemos dado demasiada participación a esta tecnología en nuestra Sociedad, en nuestras vidas. Si se paraliza Internet… ¡Se congela nuestro mundo en todas sus actividades supeditadas hoy a la tecnología de la computación!

Hemos dado un enorme salto en la disciplina de la Física (desde Planck y Einstein), y la cosmología, desde los cuantos de acción del físico alemán que escribió un artículo de ocho páginas y sembró la semilla de la mecánica cuántica en 1.900, Posteriormente, en el año 1905, Einstein publicó cinco artículos que señalaron un antes y un después en el mundo de la Física.

En 1906, Einstein continuó su prolífica producción científica, aunque no publicó otros cinco artículos como en el “Annus Mirabilies” de 1905.  Sin embargo, sí publicó varios trabajos importantes, incluyendo uno sobre el movimiento browniano bajo la influencia de campos eléctricos fluctuantes y continuó desarrollando sus ideas sobre la teoría de la relatividad y la mecánica estadística. 

La relatividad Especial en la que todo era relativo, y, donde masa y energía eran dos aspectos de la misma cosa,  cambió la perspectiva que la Física tenía sobre muchas cosas, y, en 1915 con su Relatividad General, nos trajo otra forma de mirar y entender el Cosmos.

¿Qué podemos decir de los asombrosos adelantos de las otras disciplinas: Química, Genética y Biología en general, Geología, Astronomía, Antropología, Historia, Filosofía… ¡Matemáticas! y otras muchas que son el mayor tesoro de la Humanidad.

La Informática y la Ingeniería también han marcado un hito en el devenir de la especie.

La Aventura del planeta que según se comporta parece un ente vivo (GAIA), y, han hecho posible que estemos aquí en un lugar acogedor con intervalos de incertidumbre cuando el mismo planeta se regenera mediante movimientos de sus placas tectónicas que crean cadenas montañosas, provocan terremotos, Tsunamis, lluvias torrenciales, erupciones volcánicas…

Así, sin poseer aún todos los conocimientos que necesitamos tener, vamos caminando hacia ese Futuro incierto que no siempre podemos construir nosotros mismos al entrar en la ecuación sucesos inesperados enviados por la propia Naturaleza. Por lo demás, si que se cumple el Principio de Causalidad: El Presente está sembrado del Pasado, y, el Futuro (en parte), será el surgir de las semillas que sembramos en el Presente.

Siempre me ha gustado mirar hacia atrás, ver lo que pasó, y, dentro de lo posible evitar aquellos episodios en los que nuestra especie intervino para crear situaciones de mal recuerdo. Siendo cierto que la Humanidad no tiene el poder de cambiar la Naturaleza, y, que cuando esta bosteza nosotros nos echamos a temblar, también lo es que, si procuramos comportarnos de manera que no intervengamos en un futuro negativo para nuestros descendientes… ¡Será mejor!

Emilio Silvera V.

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