Viendo las huellas de aquel suceso, imaginamos las consecuencias del desastre, y, nos viene a la Mente la posibilidad de que, en cualquier momento, se podrá repetir el suceso. El Futuro es incierto, nunca podremos estar allí. Hoy es el Presente, mañana es el Futuro pero, cuando llegue… ¡Se convertirá en Presente.

Estamos confinados en un eterno Presente, el Pasado (si es nuestro), lo podemos rememorar, y, si es de otros, la Historia conocida nos lo cuenta. El Pasado es un Tiempo que se fue, nunca podremos estar allí y, la posibilidad de viajar en el Tiempo… ¡Es altamente dudosa!

              ¿ Y si el Tiempo hablara?  Sería el mejor testigo

Si pudiera hablar, nos podría contar todos esos secretos que la Naturaleza esconde, desde el Principio de los Tiempo, cuando “nació” el Big Bang en el mismo momento que el  Tiempo y la Entropía.

Entropía, irreversibilidad y la flecha del tiempo, siempre hacia un Futuro que nunca podremos conocer, estamos confinados en un eterno presente. La Entropía presente en todos los sistemas cerrados, avanza y destruye.

Así el inexorable Transcurrir del uno, y, la persistente acción destructora de la otra (Tiempo y Entropía), nos llevan a este Universo nuestro que le asigna “un Tiempo” a todo: Las partículas que viven milisegundos, o, algunas pueden llegar a tener la edad del Universo (como el protón), un elefante vive 70 años, la mosca unos días, la tortuga galápago 150 años, nosotros 80 años… Todo está determinado y no podemos intervenir nosotros para cambiarlo, aunque en algunos casos, hemos logrado ralentizarlo.

El Futuro es como el Horizonte, navegamos hacia el pero nunca lo podremos alcanzar

El Futuro es el Tiempo que vendrá, el que no existe, y, sin embargo hablamos de viajar al Futuro, un destino que está por hacer. Creo que deberá existir una especie de Censura Cósmica que impida viajar al Futuro y al Pasado, donde nuestra presencia y actos lo podría cambiar todo. 

El Pasado, ese Tiempo que se fue para siempre, el que no podremos recuperar cuando nos trae al recuerdo el que perdimos y no supimos aprovechar, de él solo nos quedan recuerdos.

 

El pasado que se fue y que podemos recordar, y, el Futuro que … ¡Solo lo podemos imaginar! Nadie ha estado allí para contarnos como será. ¡El Tiempo! Tan importante en nuestras vidas.

A veces me viene a la Mente la imagen de una escalera de peldaños infinitos, nunca nadie ha llegado a su final, y, me imagino que esa escalera es el Tiempo y, nosotros, no dejamos de subirla, y, los peldaños que van quedando detrás… ¡Se destruyen a medida que avanzamos! Son el Pasado,. mientras que los escalones que tenemos delante tratamos de subirlos pero nunca alcanzamos un final, no sabemos lo allí podrá existir mi como será (eso es el Futuro).

Claro que un gran pensador decía:

¡Con el paso de los Eones… Hasta la misma muerte tendrá que morir!

Se escurre entre los dedos de la mano y no lo podemos drenar, el sigue y sigue inexorable

El Tiempo lo adecuamos a nuestras necesidades: Un segundo, el minuto, l ahora, el día, un mes, el año, los siglos, los milenios… Los Eones.

 

En nuestro Universo, todo tiene un Principio y un Final, nada permanece, la Eternidad… ¿Dónde está?

El Tiempo siempre ha fascinado a los filósofos y pensadores 

“La filosofía del espacio y el tiempo, también conocida como cosmología filosófica, es la rama de la filosofía que trata de los aspectos referidos a la ontología, la epistemología y la naturaleza del espacio y el tiempo. Los problemas vinculados al espacio y al tiempo tradicionalmente han sido centrales en los sistemas filosóficos, desde los presocráticos hasta Bergson y Heidegger. La filosofía analítica y el positivismo lógico, en ejercicio de su crítica del método científico y la metafísica tradicionales, los han estudiado con particular interés desde sus comienzos.”

A lo largo de la historia muchos científicos, filósofos e historiadores han tratado de dar respuesta a la pregunta ¿qué es el tiempo? Agustín de Hipona, por ejemplo, en su obra Las Confesiones, menciona lo siguiente

Él como tantos otros… ¡tampoco sabia lo que el Tiempo es!

Las definiciones son muchas: !Se piensa al tiempo como la duración de los estados de las cosas que se encuentran sujetas al cambio.”

El tiempo, sostenía  Aristóteles que parece ser una de las condiciones de posibilidad del movimiento, en tanto el despliegue de las fases de cualquier tipo de cambio requiere de un espacio de tiempo. Esta constatación del intelecto vulgar conduce a la pregunta filosófica por el tiempo en relación con el movimiento.

El tiempo no es movimiento, pero debemos reconocer que no podemos hablar de tiempo sin cambio. Pues cuando en nuestra alma no cambia nada o no advertimos que cambie algo, tampoco advertimos el pasar del tiempo. Dicho de otro modo, el tiempo solo existe para nosotros, en tanto que el alma capte cambio o movimiento.

Hay algunas ideas sobre el tiempo en las que la mayoría de los filósofos y científicos coinciden en gran medida. Científicos y filósofos coinciden y definen que el tiempo requiere cambios . El tiempo puede ser simplemente una forma abstracta innata para que los humanos comprendan y marquen el cambio.

Según Sócrates: Para él, tiempo es tiempo vivenciado o vivido. Aún más, en el número del tiempo se articula, como mostraré, la movilidad de la vida. Sólo en lo viviente puede haber experiencia del tiempo y experiencia del tiempo sólo puede ser llevada a cabo por un ser viviente.

Para Descartes la mente y la materia duran y son temporales. La permanencia en la existencia, o la permanencia a través del tiempo, es una cuestión que debe resolverse con el auxilio de un principio externo al mundo y que está relacionado con sus orígenes.

También se entiende por Tiempo : Magnitud física que permite ordenar la secuencia de los sucesos, estableciendo un pasado, un presente y un futuro, y cuya unidad en el sistema internacional es el segundo.

¿Qué es el tiempo en metafísica?

La metafísica del tiempo es:

La parte de la filosofía del tiempo que se pregunta sobre la naturaleza de la realidad temporal . Una cuestión central es la de si el tiempo pasa o fluye, o si tiene un aspecto dinámico.

La metafísica es una de las tantas ramas que se desprende de la filosofía. La metafísica estudia la naturaleza, estructura, componentes y todos aquellos principios fundamentales de la realidad.

El tiempo es un conflicto principal entre la relatividad y la mecánica cuántica, medido y maleable en la relatividad mientras que en la mecánica cuántica se asume como un trasfondo (y no observable). Para muchos físicos, si bien experimentamos el tiempo como psicológicamente real, el tiempo no es fundamentalmente real.

Podríamos seguir hablando del Tiempo y de su inexorable transcurrir, de como a su paso lo va cambiando todo, aquella frase que decíamos de que… ¡El Tiempo es Oro! No pensamos en esa verdad, y, cuando vamos avanzando en el pasar de los años… Quisiéramos haber hecho muchas cosas que dejamos para “después”.

Emilio Silvera V.

[?]

Lo cierto es que con el avance de las tecnologías  en la construcción de telescopios (sobre todo espaciales), vamos sabiendo lo que existió en las regiones más distantes  del Universo temprano. Hemos podido llegar hasta esos lugares ignotos en los que se formaron aquellas primeras estrellas y existieron las galaxias primeras.

Tratamos de llegar al momento del Big Bang, lo que se nos hace imposible, ya que, no se puede traspasar ese muro que supone el Tiempo de Planck (situado a unos 500.000.000 de años a partir del Big Bang cuando el universo era opaco donde todo era oscuridad, en aquel tiempo primero, los fotones estaban confinados y, hasta que no se liberaron, no se hizo un universo transparente en el que se podía captar imágenes de lo que allí había.

Es el único viaje al pasado que nos podemos permitir, captar galaxias que existieron hace unos 13.000.000.000 de años que, es el tiempo que ha tardado la luz en traernos la imagen de su presencia, y, de hecho, muchas de esas galaxias y estrellas que nos ha regalado el James Webb… ¡Ya no existen”.

¿Sabremos alguna vez si realmente el Big Bang pudo existir, o, por el contrario seguiremos sin poder traspasar ese momento de Planck que nos llevaría al principio de todo?

Emilio Silvera V.

[?]

Cuando tengo un tiempo de asueto para relajarme, acostumbro a coger una libreta y escribir sobre temas que me llaman la atención, como por ejemplo  que os decía que los Sumerios fueron una de las primeras Civilizaciones de nuestro mundo y de sus actividades e inventos dieron buena cuenta famosos arqueólogos. Así la antigua Mesopotamia tiene el honor de tener las tres primeras ciudades de nuestro mundo: URUK, ERIDU y NIPPUR.

Los temas volcados en dichas libretas son variados y según me vayan llegan las ideas allí las plasmo. Aquí os dejo dos páginas como muestra:

He tratado de poner aquí dos páginas de mis libretas y no lo consigo.

Algunas de las muchas Libretas manuscritas por el autor se denominan:

• La expansión del universo. La expansión de la mente.
• Presente, pasado y futuro. Una ilusión llamada ¡TIEMPO! – Volumen 1
• Presente, pasado y futuro. Una ilusión llamada ¡TIEMPO! – Volumen 2
• Constantes universales y otros temas de interés
• La FÍSICA, las cosas que nos rodean
• El conocimiento del universo
• Los Misterios de La Tierra
• Cuestiones de Ciencia
• Apuntes de Ciencia
• ¿Qué entendemos por Big Bang?
• Sobre el Modelo Estándar de la Física. ¡El átomo!
• Anotaciones de Ciencia, datos y curiosidades I y II
• La MATERIA, ¿viva? ¿inerte?
• ¿Quién sabe la verdad?
• Rumores del saber
• Curvatura del Espacio-Tiempo
• Hablando de Física I
• Hablando de Física II
• Ciencia/Astronomía; Cuestiones de Física
• Más apuntes de Ciencia
• La Casa de la Materia Oscura, ¿en la quinta dimensión?
• Pensando con pluma y libreta
• ¿Cómo se formó la vida? I y II
• La vida en otros Mundos
• Lo que ha pasado, lo que pasa y lo que pasará
• Personajes de la Ciencia I
• Personajes de la Ciencia II
• Otras muchas

En esas Libretas, cuento cosas que pasaron y hablo de civilizaciones antiguas, de grandes hombres o de valientes aventureros, y, lo mismo os cuento un pasaje de la vida de Galileo, Pitágoras, Sócrates, Aristóteles, Platón, Newton, Einstein, Colón, Leonardo da Vinci o Miguel Ángel Buonaroti, casi todos sabemos (más o menos) quienes son, o al menos nos suena sus nombres.  Sin embargo, ¿Qué sabemos de: Dense Schmandt-Besserat, de Ras Shamra, cerca de Alejandreta, de la ciudad de Uruk al norte de Mesopotamia, de Lantancio que en el siglo IV se preguntaba el propósito del saber, o de Lovejoy, o del efecto de Platón en Calvino, o del hilo que une a Nietzsche con Sócrates, o la relación del Budismo con el pensamiento alemán?

Hoy, en otro comentario, he tomado un trozo de la libreta y os hablo de Vesalio. También se habla en ese trabajo de Bagdad cuando el Califa ordenó construir la Casa de la Sabiduría, o de Alejandría y todo lo que aquello fue con su famosa biblioteca y los personajes que estuvieron allí de bibliotecario.

Así era  URUK

En rumores del saber se habla de los Sumerios y de los indicios primeros de la Escritura o de las primeras Ciudades construidas en el mundo y, como es natural, de la influencia que tuvieron estas en el avance de la Humanidad cuando empezó a convivir en Sociedad y, cada uno (artistas o alfareros, pongo por ejemplo) podía mostrar su trabajo a los demás para que le fuera reconocido.

La única libertad que tenemos es la del pensamiento, sin embargo, no somos libres para exponer lo que pensamos. Distintas cuestiones de ética, de educación, de inconveniencia social, etc., nos aconseja no decir siempre la verdad y las Sociedades avanzan con ese plus de hipocresía que no necesariamente tiene que ser malo, ya que, muchas veces, decir la verdad, además de inconveniente, puede causar dolor. Sin embargo, contar lo que pasó es bueno, tanto lo positivo para repetirlo, como lo negativo para no caer de nuevo en ello.

                              El hindú que tenía una mente matemática

En ese trabajo (Rumores del saber) traté de exponer conocimientos sueltos de cuestiones diversas y, como el “saber no ocupa lugar”, los posibles lectores podían aprender algunas cuestiones y pensar en ellas, ver la grandeza de Srinivasa RAmanujan, las tendencias de las religiones y la invención de la moralidad por Zaratustra con sus tres tipos de Almas, lo que hizo y dijo Buda o Confucio. Y, por otra parte, enterarse de aquellos viajeros que, como Piteas o el mismo Marco Polo, se aventuraron en regiones desconocidas buscando la aventura o la riqueza al mismo tiempo que descubrían nuevos pueblos y nuevas costumbres.

                                                                           Aryabhata

No siempre, a lo largo de la Historia, se ha dado el mérito a quien lo mereció.  Por ejemplo, el matemático Aryabhata se adelantó 1.000 años a Copérnico y sus ideas fueron adjudicadas a éste que, en realidad, las tomó prestadas de aquel.

Si has leído este trabajo sabras algo sobre el lenguaje conocido como sánscrito y quienes lo hablaban, o quien fue Panini o Kalidasa.  También aquí habrás aprendido algo sobre los orígenes de la escritura y los números y habrás hecho un recorrido por personajes como Tales de Mileto, Anaximandro y su alumno Pitágoras, Euclides (S.III a.C.) o Riemann (S.XIX), como las genialidades de Euler y su famoso LΠi = -1.

La enorme importancia de los avances de la Humanidad en ciencia y matemáticas en el largo periodo que va desde el s. VI a.C. hasta el s. VI d.C.

El saber de hoy se debe a personajes de ayer como los ya nombrados y muchos otros como Menélao, Herón, Diofanto, Pappo, Prodo, también Fray Girolano Savonarola o Marsilio Ficino,y, mas tarde Benjamín Franklin, Eugen Goldstein, Wilhelm, Ròntgen, Hernri Becquerel, Thomson, Ernest Rutherford, Planck, Lorente y Einstein, por decir algunos.

De todos ellos conocemos (y no siempre bien) a los más famosos, tal es el caso de los grandes del Renacimiento, la gente corriente, si acaso, conocen a Leonardo Da Vinci y a Miguel Angel Buonarroti, pero, ¿Qué saben de Brunelleschi, de Battista, Vecchielta, Zenale, Martín, Bramante, Giacondo, Aquilano, Masón, Liborio o Vesari? ¿Qué hicieron

En este trabajo hemos hablado de todos ellos resumiendo lo que hicieron para vuestro conocimiento de los hechos.  Ahora, os han llegado “rumores” y sabéis más.

En Rumores del saber, sus lectores habéis aprendido que Bagdad (que significa regalo de Dios) también conocida como ciudad redonda, fue construida en 4 años por 100 mil trabajadores por orden de AL-Mansur.  La modernidad y la cultura, sus hospitales y grandes médicos hacen que, si la miramos hoy, nos entren ganas de llorar.

¡Valiente condición Humana!

El conquistar el saber nos ha costado muchas generaciones y Civilizaciones que fueron el ejemplo que hemos podido seguir. Muchas mentes y miles de años nos costó llegar aquí. Sin embargo, ¡es tan fácil perderlo! y tan frágil el equilibrio que, cualquier extralimitación de los humanos o cualquier suceso natural de dimensiones cataclísmicas, podría dar al traste con todo.

Emilio Silvera V.

[?]

Nosotros sólo vemos tres dimensiones de Espacio y adjudicamos una cuarta dimensión al Tiempo. Sin embargo, hay teorías que nos hablan de otras dimensiones que, en la época del Big Bang, en lugar de expandirse se enrollaron en el límite de Planck.

Longitud de Planck

Su valor  1.616255(18)×10⁻³⁵ m^[

Tiempo de Planck, el límite más pequeño del universo.

Tiempo de Planck su valor 5.391247(60)×10⁻⁴⁴ s

Usado para describir los primeros instantes tras el Big Bang, entender el tiempo de Planck podría ser la clave para reunir, en una sola teoría, la relatividad y la física cuántica.

Si posees un cronómetro o en tu reloj o en tu teléfono, seguramente sepas lo sencillo que es medir 1 hora, 1 minuto o 1 segundo. Incluso, con temporizadores más especializados, no habría problema en medir una décima, una centésima o una milésima de segundo. Sin embargo, rangos de tiempo más pequeños, quizás se nos escapan de las escalas con las que trabajamos habitualmente en nuestro día a día. De hecho, ¿nunca te has preguntado cuál es el rango de tiempo más pequeño medible?

Esta idea ya había sido sugerida por Theodor Kaluza en 1919 y fue elaborada posteriormente por Oskar Klein en Estocolmo, Suiza. Pero descubrieron algo más: ¡la componente del campo gravitatorio en la dirección en la que se enrolla el espacio obedece de forma exacta a las mismas leyes que las del electromagnetismo de Maxwell!

¿Podría ser que el electromagnetismo no sea sino gravedad con una dimensión enrollada? Cuando Einstein oyó tal idea se entusiasmó con ella, pero pronto comprendió que con esa teoría no se podía predecir nada y la abandonó.

Los expertos en super-gravedad redescubrieron esta idea de Kaluza-Klein que operaba en cinco dimensiones. En realidad abrió las puertas de par en par para que se pudieran coger las dimensiones que hicieran falta: así entramos en el paraíso de las matemáticas donde podemos enrollar las cosas de muchas maneras diferentes.

Los componentes de los campos de fuerza gravitatoria en las direcciones enrolladas actúan como diferentes campos gauge. Se obtiene así, prácticamente por nada, no sólo el electromagnetismo sino también otras fuerzas gauge. El número mágico de dimensiones es once, tres de las cuales forman el espacio ordinario, una el tiempo, y las otras siete restantes están enrolladas. Haciendo ciertos trucos con los números, este sistema resulta tener una simetría mayor que nuestro viejo sistema espaciotemporal de cuatro dimensiones. Los campos y las partículas observadas ahora pueden ser fácilmente acoplados, ya que una simetría mayor significa que los indeseados infinitos se cancelan unos con otros con mayor perfección que antes.

Aquí, en este universo de once dimensiones, la mecánica cuántica y la relatividad general, no sólo no se rechazan, sino que se necesitan y complementan para formar un todo.

Puede ser que la supersimetría super-gravedad de dimensión once sólo sea, en el mejor de los casos, la punta de algo que, como un iceberg, esconda la parte más importante, y para verla al completo tengamos que continuar el trabajo.

Para algunos fue un alivio descubrir las primeras dificultados serias en esta teoría, al resultar que no era posible tener infinitos que se cancelasen en diagramas con más de siete lazos cerrados. La teoría (o mejor dicho, la especulación de que era un “teoría del todo”) se abandonó porque algo interesante, mucho más interesante, apareció en el horizonte.

La teoría de cuerdas

Gabriele Veneziano – Causalyte constraints on short distance modificartions os gravity

En realidad, la primera pista, el primer eslabón de la teoría de cuerdas tiene su origen en la prehistoria de la física de partículas: la década de 1960. En otros trabajos he hablado de Gabriele Veneziano; su juego con la fórmula para los mesones con interacción fuerte. Se necesitaron varios años para comprender que éstas eran exactamente las expresiones que se obtienen si se considera cada uno de estos mesones como un tipo de cuerda con un quark en un extremo y un anti-quark en el otro. Las cuerdas podían estirarse hasta el infinito debido a que el estiramiento les añade energía que se transforma en materia (E = mc²), esto es, más cuerdas.

La razón por la cual la fórmula de Veneziano describía tan bien las propiedades de los mesones es que ésta es una descripción muy acertada de los mismos, con la excepción de que las cuerdas no son infinitamente delgadas, sino que son gruesas al estar formadas por el entramado de las intensas líneas de fuerza entre los quarks. La fórmula de Veneziano pierde precisión a altas energías debido a las características propias de las escalas espaciales menores, donde vemos que los tubos de flujo producidos por la interacción fuerte dejan de parecerse a cuerdas. En lugar del modelo de Veneziano, fue la cromodinámica cuántica; esto es, la teoría gauge SU(3), la que fue investida con el honor de ser considerada la primera teoría para los mesones y los bariones.

Pero esto no implicó que las expresiones de Veneziano quedaran relegadas. ¿No se podría construir una teoría alternativa para algunos tipos de partículas consistente en “cuerdas” ideales irrompibles? En la década de los 70, los físicos empezaron a investigar si se podría mejorar la teoría de las cuerdas mutuamente interaccionantes.

En principio, la filosofía era sencilla. Hasta ahora todas las partículas en cualquier versión del Modelo Estándar han sido consideradas puntuales. Si un quark o un leptón se desvían del comportamiento puntual es simplemente porque aparecen rodeados por una tenue nube de otras partículas puntuales.

El siguiente concepto matemático después del “punto” es la “curva”, o simplemente alguna línea de forma arbitraria que se mueva en el espacio y en el tiempo de acuerdo con ciertas reglas. Se podría pensar, por intuición, que las interacciones entre objetos puntuales son poco naturales debido a que, ¿Cómo se pueden encontrar unas a otras? Exigir que las interacciones sólo tengan lugar cuando dos puntos coinciden exactamente debería conducir inevitablemente a infinitos, como de hecho sucede en las teorías de campo “ordinarias”. Es mucho más fácil que las curvas se encuentren en algún lugar y, consecuentemente, se dé algún tipo de proceso de intercambio.

Para las teorías de cuerdas más simples, este razonamiento no es correcto. Estas interacciones tienen lugar cuando dos puntos extremos se juntan, o cuando una cuerda se rompe. Utilizando los mismos argumentos de antes, esto no parece muy natural. Sin embargo, se logra una mejora en comparación con las teorías de partículas puntuales  siguiendo un proceso de interacción entre cuerdas en el espacio-tiempo (vemos cómo los diagramas de Feynman se reemplazan por diagramas de cuerda de un aspecto más elegante).

Pero la teoría de cuerdas no está terminada aún. Igual que las partículas elementales pueden producir “diagramas de lazo”, los diagramas de cuerda pueden también formar estructuras complicadas. Durante un proceso de intercambio, dos cuerdas interaccionan una vez más y entonces se obtienen diagramas como lo que se muestran en el anterior dibujo. Calcular los efectos de tales diagramas no fue una tarea sencilla y las reglas para realizar tales cálculos tuvieron que ser diseñados a partir de cero. De la misma manera que Richard Feynman había formulado las reglas de cálculo para los diagramas de lazo en las teorías gauge, se hizo necesario repetir ese proceso una vez más para la teoría de cuerdas. Los primeros resultados trajeron buenas y malas noticias.

Las buenas noticias eran que los odiados infinitos que obligaban a formular largos argumentos para formular las anteriores teorías cuánticas de campo habían desaparecido: en estas nuevas fórmulas se estaba tratando exclusivamente con saludables expresiones matemáticas “finitas”. Pero, ¿es esto realmente tan buena noticia?; ¿no habíamos aprendido a tratar los resultados aparentemente infinitos de las viejas teorías de campo? Todo lo que teníamos que hacer era ser cuidadosos para no hablar de las cosas que no podíamos observar, tales como “cargas desnudas” y “masas desnudas”, que en cualquier caso estaban mal definidas, pero que permitían hacer predicciones precisas que se podían comprobar experimentalmente, tal como las probabilidades de colisión. Bien; aparentemente la vida se hacía un poco más fácil para los teóricos de cuerdas, y como un extra, vemos que la teoría sigue siendo utilizable incluso si el espacio y el tiempo tienen más de las cuatro dimensiones usuales, al estilo Kaluza-Klein. En más de cuatro dimensiones, ninguna de las teorías cuánticas de campo estándar podían tratar con los infinitos resultantes, es decir, ninguna de ellas es re-normalizable. Las teorías de cuerda pueden ser convenientemente combinadas con los bonitos “juegos” de Kaluza-Klein.

                      Feynman y como se detectó el origen de la partícula fantasma

Las noticias malas estaban en que  las reglas de cálculo no funcionaban correctamente del todo. Igual que las teorías gauge, para las cuales Feynman había descubierto las partículas fantasmas, la teoría de cuerdas también resultó tener soluciones fantasmas. La única forma de evitarlas parecía consistir en la elección de parámetros de cuerda de una forma muy especial. Pero entonces aparecían diferentes tipos de soluciones que podían viajar más deprisa que la luz, lo que era igual de malo. Tales objetos tan rápidos serían una bendición para el escritor de ciencia-ficción; le permitiría ir de una a otra estrella rápidamente. Para un físico serio, tales partículas ultrarrápidas eran un auténtico dolor de cabeza: la relatividad especial prohíbe cualquier velocidad superior a la de la luz, c. Algunos autores poco escrupulosos se dejaron enredar en el cálculo de estas partículas fantasmas y las llamaron taquiones (del griego ταχύς, “rápido”). Pero de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica para partículas elementales, una teoría con taquiones implicaría que el vacío no sería estable. Una teoría así sería inútil.

Así las cosas, había mucho trabajo que hacer para buenos grupos de tenaces e incansables seguidores de la teoría de cuerdas, y allí estaban. Las matemáticas de esta teoría parecían demasiado bonitas como para no modificarlas, y el reto de mejorar la teoría para hacer desaparecer los taquiones era demasiado tentador como para ignorarlo. Es verdad que la teoría permitía soluciones que corresponden a pequeños trozos de cuerda que se mueven como taquiones, pero sólo hay unas pocas especies: una con espín 0 y una con espín 1. Se obtuvo algo más en recompensa: ¡resultó que había otras configuraciones de cuerda sin masa con espín 0, 1 y una con espín 2! Éstos no eran taquiones. La partícula sin masa con espín 1 resultó comportarse exactamente como un fotón gauge, y lo que era más sobresaliente, el objeto con espín 2 se comportaba exactamente como un gravitón. Sus interacciones imitaban la interacción gravitatoria. Desde un punto de vista físico, las razones de este resultado son bastante simples: la única estructura simétrica conocida de una teoría de partículas sin masa, de espín 2, que interaccionan, es la teoría de la gravedad; así de simple. No podía haber sido de otra forma, pero esto significaba que la teoría de cuerdas generaría automáticamente una fuerza gravitatoria, y las ecuaciones de Einstein estaban allí. La teoría de cuerdas explicaría no sólo todas las clases de partículas observadas, sino también la fuerza gravitatoria, y nuestro espacio-tiempo con protuberancias sería aparentemente una parte inevitable e integral de esta teoría.

   ¿Subyace en la Teoría de cuerdas, una teoría cuántica de la Gravedad?

Y sucedió que la teoría de cuerdas llegó a ser conocida como un posible candidato para una teoría que nos resolviera todas las dificultades existentes con la fuerza gravitatoria: de hecho, en esta teoría la fuerza gravitatoria está unificada a las demás interacciones. Esto es, sin embargo, una versión de la teoría de cuerdas que no tiene nada que ver con la versión de Veneziano, con la que él tenía en mente para describir los mesones y la interacción fuerte. Éstas son cuerdas que no tienen el tamaño de los protones o los piones; deben ser tan pequeñas como la longitud de Planck, que es aproximadamente 18 órdenes de magnitud menor (10^–33 cm). La intensidad de la tensión en estas cuerdas no es de 14 toneladas como en las cuerdas que conectan los quarks (los gluones), sino un número fantásticamente más grande (unos 36 ceros más). Sólo de esta forma podría la cuerda-gravitón reproducir una fuerza gravitatoria suficientemente débil.

                    Michael Green y John Schwarz

En 1984 llegaron de EE.UU. noticias entusiastas que pronto fueron confirmadas por numerosos investigadores afectados por una nueva epidemia de descubrimientos. John Schwarz junto con Michael Green, del Queen Mary College de la universidad de Londres, fueron orgullosos padres de un nuevo método para combatir los fantasmas. La respuesta era una elección muy especial de una infraestructura interna de simetría y todo en un espacio de dimensión 26. Veintidós de estas dimensiones tendrían que estar enrolladas según se prescribía en la teoría de Kaluza-Klein que ya hemos explicado en páginas anteriores. Las matemáticas fueron desarrolladas por un joven e ingenioso físico matemático de la universidad de Princeton, Edward Witten, que junto con Schwarz y Green escribió un libro en dos gruesos volúmenes sobre el tema. También se descubrió que debería haber supersimetría en esta cuerda, pero entonces el mundo de 26 dimensiones tendría que ser reemplazado con uno de diez dimensiones, de las cuales, desde luego, seis tendrían que estar enrolladas. La supersimetría estaba originada por el hecho de que también hubiera fermiones engarzados en esta cuerda, como las cuentas de un collar. Esta idea había estado rondando durante algún tiempo (después de todo, de alguna forma había que explicar la existencia de fermiones), pero el descubrimiento de que se podían eliminar simultáneamente todas las dificultades en esta cuerda de dimensión diez era algo nuevo.

Después de eso salió la teoría de la cuerda heterótica de David Gross y su equipo y otras modalidades hasta llegar a la teoría M de Witten. Pero lo esencial en todas estas teorías es que, parecen pensamientos adelantados a su tiempo, ya que, no contamos con la energía necesaria para verificarlas.

La mayoría de los modos de vibración (y rotación) de una cuerda son muy pesados porque su masa es parecida a la masa de Planck (m_p =  = 10^–8 Kg ó 10¹⁹ GeV). Pero, debido en parte a la existencia de unas pocas dimensiones enrolladas, había un número considerable de soluciones a las ecuaciones de la cuerda que representan partículas con masa pequeña, que pudieron ser identificadas como varios tipos de partículas del modelo estándar. Otras, serian de una nueva generación desconocidas hasta ahora y que, incluso nos podrían dar una pista sobre la materia oscura.

¡Es todo tan complejo! ¡Sabemos tan poco!

Emilio Silvera V.

[?]

De gas y polvo presente en las grandes nebulosas se forman las nuevas estrellas

Las estrellas son enormes aglomeraciones de gas, principalmente Hidrogeno, cuya temperatura es tan alta debido a la fusión de este elemento, que irradian luz a lo largo de todo el espectro electromagnético. Poseen diferentes temperaturas que varían desde los 2000 grados Celsius hasta los 50000.

De la misma forma que al calentar una pieza de metal cambia de color, al principio rojo, luego amarillo hasta llegar al blanco, el color de una estrella varia según su temperatura superficial. Las estrellas más frías son las rojas, y las mas calientes las azules. Estos colores suelen percibirse a simple vista, como por ejemplo Antares (la estrella principal de Scorpius) que es de color rojo, o Rigel (en Orión) de color azul. En astronomía se utiliza la escala Kelvin para indicar temperaturas, donde el cero absoluto es -273 grados Celsius.

 

                     

                       ¿De qué color son realmente las estrellas?

Dependiendo de la temperatura de su superficie, las azules son más calientes que las rojas que son las más frías aunque parezca contradictorio. Según el espectro electromagnético de la luz ultravioleta es mucho más intenso que que el espectro de la luz infrarroja. Así. el color azulado, implica radiaciones más intensas y energéticas  .

 

                                                  

                                       Algunas de las estrellas más brillantes del cielo

Para definir el color de una estrella, Johnson y Morgan (1950), crearon el sistema UBV (del inglés Ultravioleta, Azul, Visible). Las mediciones se realizaban mediante un fotómetro fotoeléctrico para medir la intensidad de la radiación el longitudes de onda específicas:

• Ultravioleta: 3000 Å a 4000 Å
• Azul: 3600 Å a 5500 Å
• Visual: 4800 Å a 6800 Å

Con estos datos se pudo crear una serie de escalas: (B-V), (U-B) y (B-V). Cuanto mayor el número, más roja es la estrella. Para ver ejemplos de índices de color de diferentes estrellas, visite la sección de estrellas variables.

La tabla a continuación muestra el espectro electromagnético, con sus longitudes de onda.

Denominación	Longitud de Onda
Rayos Gamma	0.00000007 a 0.001 Å
Rayos X	0.001 a 100 Å
Luz Ultravioleta	100 a 3900 Å
Luz Visible	3900 a 7500 Å
Luz Infrarroja (fotográfica)	7500 a 15000 Å
Infrarrojo Cercano	15000 a 200000 Å
Infrarrojo Lejano	0.002 a 0.1 cm.
Microondas (ondas de radar)	0.1 a 250 cm.
Frecuencias elevadas (televisión)	2.5 a 15 m.
Onda corta de radio	15 a 180 m.
Banda de control aeronáutico	750 a 1500 m.
Onda larga de radio	1500 m en adelante

Las escalas son las siguientes:

1 Å (Ångstron) = 1×10^-8 cm (centímetros) = 1×10^-10 m (metros)

 

El ojo humano solo es capaz de percibir la pequeña porción que corresponde a la luz visible, situada entre los 3900 Å y 7500 Å, donde la menor se encuentra cerca del violeta y la mayor del rojo. El Sol emite en todas las longitudes de onda, pero solo llegan a la superficie una pequeña porción de estas, las demás son frenadas por la atmósfera: el ozono absorbe las mas altas longitudes de onda hasta el ultravioleta, y el vapor de agua absorbe gran parte de las infrarrojas.

 

En el Observatorio de la Universidad de Harvard, uno de los principales centros de la monótona pero prometedora tarea de la taxonomía estelar, las placas fotográficas que mostraban los colores y espectros de decenas de miles de estrellas se apilaban delante de “calculadoras”, mujeres solteras, la mayoría, empleadas como miembros del personal de una facultad que les impedía asistir a clases u obtener un título.

 

                                       

Una de esas mujeres, Henrietta Leavitt (arriba), fue la investigadora pionera de las estrellas variables cefeidas que tan útiles serían a Shapley y Hubble, ella fue una de esas “calculadoras” de Harvard que, se encargaban de examinar las placas y registrar los datos en una pulcra escritura victoriana para su compilación en volúmenes como el Henry Draper Catalog, así llamado en honor al primer astro-fotógrafo y físico que tomó las primeras fotografías del espectro de una estrella. Como presos que marcan el paso de los días en los muros de su celda, señalaban su progreso en totales de estrellas catalogadas.

                                                

                                                                   

Antonia Maury, sobrina de Draper, contaba que había clasificado los espectros de más de quinientas mil estrellas. Su labor era auténticamente baconiana, del tipo que Newton y Darwin instaban a hacer pero raramente hicieron ellos, y las mujeres se enorgullecían de ella. Como afirmaba la “calculadora” de Harvard Annie Jump Cannon: “Cada dato es un facto valioso en la imponente totalidad”.

Precisamente fue Cannon quien,  en 1915, empezó a discernir la forma de esa totalidad, cuando descubrió que la mayoría de las estrellas pertenecían a una de media docena de clases espectrales distintas. Su sistema de clasificación (ahora generalizado en la astronomía estelar), ordena los espectros por color, desde las estrellas O blanco-azuladas, pasando por las estrellas G amarillas como el Sol, hasta las estrellas rojas M. Era un rasgo de simplicidad debajo de la asombrosa variedad de las estrellas.

 

                                                              

Pronto se descubrió un orden más profundo, en 1911, cuando el ingeniero y astrónomo autodidacto danés Ejnar Hertzsprung analizó los datos de Cannon y Maury de las estrellas de dos cúmulos, Las Híades y las Pléyades. Los cúmulos como estos son genuinos conjuntos de estrellas y no meras alineaciones al azar; hasta un observador inexperimentado salta entusiasmado cuando recorre con el telescopio las Pléyades, con sus estrellas color azul verdoso enredadas en telarañas de polvo de diamante, o las Híades, cuyas estrellas varían en color desde el blanco mate hasta el amarillo apagado.

 

                                              

                                                                  Las Pléyades

                                                

                                                                             Las Híades

Puesto que puede suponerse que todas las estrellas de un cúmulo están a la misma distancia de la Tierra, toda diferencia observada en sus magnitudes aparentes pueden atribuirse, no a una diferencia en las distancias, sino en las magnitudes absolutas. Hertzsprung aprovechó este hecho para utilizar los cúmulos como muestras de laboratorio con las que podía buscar una relación entre los colores y los brillos intrínsecos de las estrellas. Halló tal relación: la mayoría de las estrellas de ambos cúmulos caían en dos líneas suavemente curvadas. Esto, en forma de gráfico, fue el primer esbozo de un árbol de estrellas que desde entonces ha sido llamado diagrama Hertzsprung-Russell. Claro, como cabía esperar, la aplicabilidad del método pronto se amplió también a estrellas no pertenecientes a cúmulos.

                      

                                    Henry Norris Russell. Astrofísico estadounidense

 Henry Norris Russell, un astrofísico de Princeton con un enciclopédico dominio de su campo, pronto se puso a trabajar justamente en eso. Sin conocer siquiera el trabajo de Hertzsprung, Russell diagramó las magnitudes absolutas en función de los colores, y halló que la mayoría están a lo largo de una estrecha zona inclinada: el tronco del árbol de estrellas. El árbol ha estado creciendo desde entonces y hoy, está firmemente grabado en la conciencia de todos los astrónomos estelares del mundo. Su tronco es la “serie principal”, una suave curva en forma de S a lo largo de la cual se sitúan entre el 80 y el 90 por 100 de todas las estrellas visibles. El Sol, una típica estrella amarilla, está en la serie principal a poco menos de la mitad del tronco hacia arriba. Una rama más fina sale del tronco y crece hacia arriba y a la derecha, donde florece en un ramillete de estrellas más brillantes y más rojas: las gigantes rojas. Debajo y a la izquierda hay una cantidad de mantillo de pálidas estrellas entre azules y blancas: las enanas.

 

                         

                                   El Diagrama de  Hertzsprung-Russell resumido

Este diagrama proporcionó a los astrónomos un registro congelado de la evolución, el equivalente astrofísico del registro fósil que los geólogos estudian en los estratos rocosos. Presumiblemente, las estrellas evolucionan de algún modo, pasan la mayor parte de su tiempo en la serie principal (la mayoría de las estrellas en la actualidad, en el brevísimo tiempo que tenemos para observar, se encuentran allí), pero empiezan y terminan su vida en alguna otra parte, entre las ramas o en el mantillo. Por supuesto, no podemos esperar para ver que esto sucede, pues el tiempo de vida, aun de estrellas de vida corta, se mide en millones de años. Hallar las respuestas exigirá conocer toda la física del funcionamiento estelar.

El progreso de la Física, mientras tanto, estaba bloqueado por una barrera aparentemente insuperable. Esto era literal: el agente responsable era conocido como la barrera de Coulomb, y por un tiempo frustró los esfuerzos de los físicos teóricos para comprender cómo la fusión nuclear podía producir energía en las estrellas…Pero eso, amigos, es otra historia que os contaré en otro momento.

Emilio Silvera V.

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