Tratamos de explicar fenómenos que podemos observar. Sin embargo, los explicamos con conjeturas más que certezas. La Ciencia está lastrada por una serie de cuestiones etiquetadas como básicas o verdades inamovibles que, en realidad, podrían ser auténticos lastres que nos impide avanzar debido al miedo de censurar lo que pusieron en los “altares”.
“En un estudio realizado por un equipo de físicos con avanzados aparatos, han hallado un resultado del que nos dicen: “La materia se construye sobre fundamentos frágiles. Los físicos acaban de confirmar que la materia, aparentemente sustancial, es en realidad nada más que fluctuaciones en el vació cuántico.”
Dentro de algunos miles de millones de años, el Sol se convertirá en una gigante roja y calcinará la Tierra después de haber engullido al planeta Mercurio y también a Venus. Las temperaturas serán enormes y los océanos se evaporarán. La Vida desaparecerá de la faz del planeta.
El encuentro será terrible
La Tierra que tiene un destino anunciado, toda vez que sabemos que un día lejano en el futuro nuestro Sol se convertirá en una gigante roja primero y en una enana blanca después y, en el proceso, calcinará nuestro planeta. Claro que para que eso llegue, parece que faltan algunos miles de millones de años. Por otra parte, también tenemos sobre nosotros, la amenaza de la Galaxia Andrómeda que se nos acerca a una velocidad escalofriante que, también, en unos pocos miles de millones de años colisionará con la Vía Láctea y, ¿Quién sabe? como sufrirá nuestro planeta tal fusión de galaxias. Claro que, por otra parte, hay estudios que nos dicen que dentro de 1.700 millones de años, la Tierra saldrá de la Zona Habitable del Sol y, entonces… Por otra parte, no debemos descartar la caída en nuestro planeta de un gran meteorito. Como veréis la situación no es precisamente para aburrirse.
La atmósfera se disipará y los océanos se evaporarán
Lo que le pueda ocurrir a nuestra civilización, además de estar supeditada al destino de nuestro planeta, de nuestro Sol y de nuestro Sistema Solar y la Galaxia, en parte, también está en manos de los propios individuos que la forman y que, con sensibilidades distintas y muchas veces dispares, hace impredecibles los acontecimientos que puedan provocar individuos que participan con el poder individual de ese parcial “libre albedrío” del que podemos disponer. Nuestro planeta dispone de condiciones especiales que hizo posible el surgir de las distintas Civilizaciones que lo han habitado desde tiempos inmemoriales.
Muchos son los planetas que, por una u otra razón, no reúnen esas condiciones y, algunos, están en las cercanis de su estrella haciendo imposible que en ellos, pueda surgir la vida. Bueno, al menos las formas de vida que aquí conocemos. ¿Será como el de arriba nuestro mundo, cuando el Sol se convierta en una gigante roja?. ¿Habremos sido capaces de escapar hacia otros mundos, antes de que eso pase?
El árduo camino que debemos recorrer durante nuestras vidas, siempre salvando obtçaculos. La vida es un camino difícil, pero cada obstáculo nos enseña a ser más fuertes. Superar las dificultades forma parte de nuestro crecimiento personal.
Aceptar la realidad: Reconoce el problema sin miedo ni culpa.
Buscar apoyo: Cuando aparece el problema, busca la solución y la ayuda.
Avanzar paso a paso: Concéntrate solo en el siguiente paso en lugar de mirar todo el camino.
No te rindas a la primera, intental´ço una y otra vez.
El Tiempo es como una escalera que, a medida que la subimos, sus peldaños se va destruyendo a nuestras espaldas. Nunca podremos regresar al pasado. La flecha del tiempo, sólo sabe correr hacia el futuro incierto. El Universo sólo marcha en una dirección: ¡El Futuro! Y, como el sabio nos dijo: “Todo estadopresente de una sustancia simple es naturalmente una consecuencia de su estado anterior, de modo que su presente está cargado de su futuro.” Nos dice que lo que pasó ayer es lo que tenemos hoy, y, lo que hoy pase será determinante para el mañana.
¡La Causalidad! Si estudias… ¡Aprobarás!
Siempre hemos sabido especular con lo que pudo ser o con lo que podrá ser si… Lo que la mayoría de las veces, es el signo de cómo queremos ocultar nuestra ignorancia. Bien es cierto que sabemos muchas cosas pero también es cierto que son más numerosas las que no sabemos, y, debemos aprovechar al máximo lo poco que sabemos para determinar, dentro de lo posible, el devenir del mundo, de ese futuro incierto que la Humanidad desconoce.
El futuro es incierto e impredecible, nunca sabremos qué pasará mañana y en qué lugar estaremos
Por mucho que sondeemos en nuestras mentes, nunca podremos saber lo que mañana pasará, el futuro no existe, es algo que está por llegar y, aunque podemos formular teorías de lo que será…, nunca tendremos la capacidad de predecir el mañana. Hasta donde podemos saber, la Naturaleza pueda cambiar, de un momento a otro, el futuro de nuestro mundo y, como consecuencia el nuestro también. ¿Quién puede predecir que antes de que finalice esta década, no caerá un meteorito sobre nosotros?
Será por imaginar
Lo que tenga que pasar…, ¡pasará! Y ese destino está escrito por la propia Naturaleza que nosotros, no conocemos. Cuando se formó el Universo, quedaron escritas las leyes que lo rigen y las fuerzas que lo gobiernan, su dinámica, el ritmo al que transcurre el tiempo y crece el espacio, y todo ello, sometido a principios y energías que, en la mayoría de los casos se escapan a nuestro actual conocimiento.
Las galaxias se alejan las unas de las otras de manera que al final, estaremos solos y el frío será el principal factor para que la vida, no pueda estar presente en un Universo que, según todos los indicios, será asolado por una congelación general, el cero absoluto de los -273 ºC impedirá que los átomos tengan actividad y, cuando eso ocurra… ¿Podremos solucionarlo de alguna manera… ? Bueno, al menos tengamos la esperanza de que podamos, si existen, huir a otros universos.
Nuca podremos tener la Galaxia en nuestras manos
Como he dicho tántas veces, creo firmemente que, de alguna manera, nuestras mentes, están conectadas con el cosmos del que formamos parte. Estamos aquí y nos parece de lo más natural, nunca nos paramos a pensar en cómo fue eso posible, en cómo surgió aquella “chispa” que encendió la lumbre para la llegada de aquella primera célula replicante que, a partir de la materia “inerte”, evolucionada hizo posible el salto descomunal hacia seres conscientes. ¿cómo fue posible tal maravilla? Sabemos que pensar que, el material del que estamos hecho (Nitrógeno, Carbono, etc.), se fabricó en las estrellas a partir del elemento más simple, el Hidrógeno que, evolucionado a materiales más complejos llegaron hasta nuestra región en el espacio en forma de Nebulosa después de una explosión supernova y, con el tiempo, se formó el Sistema Solar primitivo para constituirse, en una pequeña parte en el Planeta Tierra en el que, bajo ciertas condiciones atmosféricas, presencia de agua y de radiación cósmica…, y un sin fin de parámetros más, dio lugar al nacimiento de aquella primera célula capaz de reproducirse que evolucionó hasta nosotros.
En tanto que objeto y sistema, el cerebro humano es muy especial: su conectividad, su dinámica, su forma de funcionamiento, su relación con el cuerpo y con el mundo, no se parece a nada que la conciencia conozca. Su carácter “único” hace que el ofrecer una imagen del cerebro se convierta en un reto extraordinario. Aunque todavía estamos lejos de ofrecer una imagen completa del cerebro, si podemos ofrecer retazos y datos parciales de algunos de sus complicados mecanismos. Sin embargo, carecemos de información para generar una teoría satisfactoria de la conciencia.
Sí, parece que todos somos iguales pero… ¡diferentes!
A lo largo del tiempo, han sido muchas mentes las que han recibido destellos que la llevaron a intuir primero y desvelar después, secretos bien escondidos de la Naturaleza. Y, debemos aprovechar esos destellos que, periódicamente, les llegan a algunos de nosotros para tratar, dentro de lo que se pueda, de preservar a la Humanidad de ese futuro incierto.
Esos destellos que los ojos de todas las Mentes no ven y que, las conexiones sinapsis no pueden agarrar, lo mismo que llegan se van hacia el infinito… de un limbo desconocido donde yacen los pensamientos perdidos que, más tarde, algún otro cerebro recuperará y, la Humanidad, dará un nuevo salto en el saber del mundo.
En algún momento breve, ¿Quién no ha tenido esa sensación de tener la solución a un problema científico que le preocupa y quisiera resolver?. La sensación de ese saber, de tener esa respuesta deseada, es fugaz, pasa con la misma rapidez que llegó. Nos deja inquietos y decepcionados, estaba a nuestro alcance y no se dejó atrapar. A mí me ocurre con cierta frecuencia con distintos temas que me rondan por la cabeza. Sin embargo, esa luz fugaz del saber aparece y se va sin dejar un rastro en mi mente que me permita, a partir de esa simple huella, llegar al fondo de la cuestión origen del fenómeno.
Sí, el hombre sabio es aquel que plasma en realidad sus pensamientos
Millones de conexiones transportan los pensamientos que más tarde, son convertidos en realidad. El cerebro se cuenta entre los objetos más complicados del universo y es sin duda una de las estructuras más notables que haya producido la evolución. Hace mucho tiempo, cuando aún no se conocía la neurociencia, se sabía ya que el cerebro es necesario para la percepción, los sentimientos y los pensamientos.
En tanto que es objeto y sistema, el cerebro humano es muy especial: su conectividad, su dinámica, su forma de funcionamiento, su relación con el cuerpo y con el mundo… no se parece a nada que la conciencia conozca. Su carácter único hace que el ofrecer una imagen del cerebro se convierta en un reto extraordinario. Aunque todavía estamos lejos de ofrecer una imagen completa del cerebro, sí podemos ofrecer retazos y datos parciales de algunos de sus complicados mecanismos. Sin embargo, carecemos de información para generar una teoría satisfactoria de la conciencia. Estamos tratando de algo que pesa poco más de 1 kg –aproximadamente- y que contiene unos cien mil millones de células nerviosas o neuronas, generando continuamente emociones, ideas y pensamientos… y, también sentimientos que no siempre podemos explicar. ¡Increíble! ¡grandioso! Pero, ¿sabemos encausarlo? Bueno, en eso estamos.
No será fácil llegar a comprender lo que aquí vemos
Los circuitos y conexiones cerebrales generan números que sobrepasan el número de estrellas en las galaxias. Estamos tratando de algo que pesa poco más de 1 Kg – aproximadamente – y que contiene unos cien mil millones de células nerviosas o neuronas, generando continuamente emociones y pensamientos.
La consecuencia más importante de todo esto es que se ha abierto la puerta a un alentador y enorme (aunque complejo) paisaje biológico nuevo.Su exploración necesitará de pensamientos creativos y nuevas ideas. Hace 40 años, todo esto era un sueño, nadie se atrevía a pensar siquiera con que este logro sería posible algún día ¡secuenciar 3000 millones de grafos de A D N! Sin embargo, aquí viene la contradicción o paradoja, el cerebro ¡que aún no conocemos!, lo ha hecho posible. La genómica es una auténtica promesa para nuestra salud, pero necesitaremos algunos saltos cuánticos en la velocidad y la eficacia de la secuenciación del A D N.
Sí, finalmente veremos que todo, sin excepción, está relacionado.
Algo de razón yace en el “Efecto Mariposa”
Está claro sin embargo que, dadas todas las dimensiones del ser humano, que incluyen aspectos tanto materiales como espirituales, será necesario mucho, mucho, mucho tiempo, para llegar a conocer por completo todos los aspectos complejos encerrados en nuestro interior que, si no me equivoco viene a ser como un extracto del Universo mismo, de la Naturaleza que, en nosotros, se elevó a su máxima expresión. ¿De qué estamos hechos? ¡De polvo de estrellas!
Si, en el polvo de las estrellas se esconde el secreto de la Vida
El adelanto que se producirá en las próximas décadas será muy visible en el aspecto biológico, la vida media d elas personas dará un gran salto y, cumplir un siglo, será entonces lo cotidiano. La Astronomía estará tan adelantada que, ni los agujeros negros, ni “la materia oscura”, serán problemas por resolver. Se habrá llegado más lejos que nunca y, nuestras bases marcianas serán el lugar de salida para misiones más lejanas y ambiciosas. La Física, que habrá hecho posible muchas de esas cuestiones, tendrá Modelos que nos dirán muchas de las cosas que ahora desconocemos, sabremos, por fín, lo que es la materia y, también por fín, habremos podido profundizar más en la compleja y extraña mecánica cuántica.
Salvando las distancias, esta misma escena se podría estar dando ahora mismo, en miles y cientos de miles de mundos que, como el nuestro, haya podido estar situado en la zona habitable de una estrella que le proporcione los elementos necesarios para la vida, sobre todo, su luz y su calor. Las formas de las criaturas de esos mundos, no tienen porque ser como las nuestras.
Debemos procurar adquirir un conocimiento más completo de lo que realmente somos, tal conocimiento nos proporcionaría luz sobre lo que conviertió en únicos a los seres humanos (al menos en éste planeta), y, al decir únicos me refiero a la supremacía que sobre los demás seres vivos del planeta tenemos y que, nos da ventajas y responsabilidades. Al decir únicos me refiero al hecho diferenciador de la conciencia y, desde luego, lo circunscribo al planeta Tierra, ya que, referido a todo el Universo…, seguro que somos menos “únicos” de lo que aquí nos pueda parecer.
En lo que a mi concierne, el mejor tiempo que puedo dedicar (aparte de la familia y el trabajo), está en el ámbito de la Ciencia en sus diversas direcciones o campos y, sobre todo, la Física, Astronomía, Astrofísica y Biología, junto con las complejidades a las que nos enfrentamos cuando queremos profundizar en nuestras mentes, ese lugar de inmensas posibilidades que tiene poderes que ni podemos imaginar.
Somos inquietos y curiosos por naturaleza, nunca estamos satisfechos con nada y siempre queremos más. Sí, pudimos llegar a saber que existían los protones, neutrones y electrones y que, con ellos, se formaba el átomo, seguimos insistiendo al intuir que, más allá, en lo más profundo del núcleo, podrían existir otros objetos infinitesimales que llamamos Quarks. Fuimos poco a poco conociendo de qué estaba hecha la materia.
Las moléculas de la Vida
Pudimos desvelar las moléculas que se formaban cuando los átomos se unían y cuando éstas se juntaban formaban los cuerpos, los objetos del universo que podemos contemplar. El Mundo que nos acoge está hecho de esas partículas pequeñitas que se juntan para construir la materia que lo constituye.
El paso del tiempo convierte en líquido, gas o sólido algunos materiales y, a otros, los deforma hasta perder su estructura original para convertirlos en lo que antes no eran. Nada permanece, todo cambia. Sea cual fuere la línea de división, habrá algunos casos en los que no podamos definirla y, en otros, habrá objetos tan próximos a ella que el lenguaje ordinario no será lo suficientemente preciso como para poder afirmar a qué lado pertenece. Y, la propiedad de la vida, está, precisamente, en uno de esos continuos.
Para probar esto basta que consideremos los virus: son las estructuras biológicas más pequeñas que se conocen con la propiedad de poder “comer” (absorber sustancias situadas en sus proximidades), crecer y fabricar copias exactas de sí mismas.
Son mucho más pequeños que una bacteria (en realidad, algunos virus infectan las bacterias) y pasan sin dificultad a través de un filtro de porcelana fina que, aunque a nosotros nos parezca que está completamente sellada y su superficie es totalmente hermética y lisa, para ellos, tan “infinitamente” pequeños, ofrece miles de huecos por los que poder colarse.
Nuevas grabaciones en vídeo de un virus que infecta a las células sugiere que los virus se expanden mucho más rápido de lo que pensábamos. El descubrimiento de este mecanismo permitirá crear nuevos fármacos para hacer frente a algunos virus. En la punta de un alfiler caben millones de ellos. De hecho, los virus tienen el tamaño de una décima de micrómetro (diezmillonésima parte del metro).
El mundo de lo muy pequeño es fascinante y, por ejemplo, si hablamos de átomos, se necesitarían aproximadamente una cantidad para nosotros inconmensurable de átomos (602.300.000.000.000.000.000.000) para lograr un solo gramo de materia. Fijaos que hablamos de lo pequeño que pueden llegar a ser los virus y, sin embargo, el Hidrógeno con un sólo protón es el átomo más ligero y su masa es 400.000 veces menor que la masa de un virus, como antes dije, el organismo vivo más pequelo que se conoce.
El virus más diminuto conocido mide unos o,00000002 m; su tamaño es 2.000 veces mayor que el del átomo. Y, en la punta del alfiler que antes mencionamos cabrían 60.000.000.000 (sesenta mil millones) de átomos.
No hay consenso en la comunidad científica sobre si los virus son o no organismos vivos. Lo cierto es que, sean lo que sean, lo cierto es que es el enemigo.
Como los virus son menores que la longitud de onda de la luz, no pueden observarse con un microscopio luminoso ordinario, pero los bioquímicos disponen de métodos ingeniosos que les permiten deducir su estructura, ya que pueden verlos mediante bombardeos con rayos X u otras partículas elementales.
En ralidad, se puede decir que un cristal “crece”, pero lo hace de un modo ciertamente trivial. Cuando se encuentra en una solución que contiene un compuesto semejante a él, dicho compuesto se irá depositando sobre su superficie; a medida que esto ocurre, el cristal se va haciendo mayor, pero el virus, igual que todos los seres vivos, crece de una manera más asombrosa: toma elementos de su entorno, los sintetiza en compuestos que no están presentes en el mismo y hace que se combinen unos con otros de tal manera que lleguen a dar una estructura compleja, réplica del propio virus.
Representación esquemática de la molécula de ADN, la molécula portadora de la información genética. Las moléculas se forman por la Asociación de dos o más átomos, que se mantienen juntas por medio de enlaces químicos.
Pero la evolución continuó su camino y se formaron moléculas de ADN que se ramificaron por todas partes dentro de muchas clases de seres vivos no ya tan pequeños y con otras características que vinieron a cambiar la faz del planeta.
La doble hélice del ADN consiste en dos polinucleótidos enlazados a través de puentes de hidrógeno entre bases de cada cadena. b) Una timina de un lado se une con una adenina del otro. c) Una citosina con una guanina. Las unidades menores , llamadas nucleótidos están constituidas por átomos de Carbono, Oxigeno, Nitrógeno, Hidrógeno y Fósforo; pero donde las proteínas tienen unas veinte unidades de aminoácidos, el ácido nucleico tiene solamente cuatro nucleótidos distintos.
Se han encontrado moléculas y aminoácidos necesarios para la vida en nebulosas
Se pueden encadenar miles de nucleótidos entre sí, como lo hacen las subunidades de aminoácidos de las proteínas en una variedad practicamente infinita de combinaciones, para formar cientos de miles de millones de moléculas de ácido nucleico. Exactamente igual que los aminoácidos, cada nucleótido es asimétrico y orientado a la izquierda. A causa de ello, la espina dorsal de una molécula de ácido nucleico, igual que la de una molécula de proteína, tiene una estructura helicoidal orientada hacia la derecha.
Dos enantiómeros de un aminoácido genérico que es quiral.
Esta cosita tan pequeñita… ¡tendría tanto que contarnos! La quiralidad está a menudo asociada a la presencia de carbonos asimétricos. Un carbono asimétrico es aquel que se une a cuatro sustituyentes diferentes. Un ejemplo de carbono asimétrico lo tenemos en la molécula de Bromo-cloro-yodo-metano. El carbono está unido a bromo, cloro, yodo e hidrógeno, cuatro sustituyentes diferentes que lo convierten en quiral o asimétrico. La molécula y su imagen en un espejo son diferentes, ningún giro permite superponerlas. La relación entre una molécula y su imagen especular no superponible es de enantiómeros.
¡Tan sencilla y tan importante! El Agua de la Vida
La enorme variedad de formas, colores, comportamientos, etc que acompaña a los objetos, incluidos los vivientes, sería una consecuencia de la riqueza en la información que soportan las moléculas (y sus agregados) que forman parte de dichos objetos. Ello explicaría que las moléculas de la vida sean en general de grandes dimensiones (macromoléculas). La inmensa mayoría de ellas contiene carbono. Debido a su tetra-valencia y a la gran capacidad que posee dicho átomo para unirse consigo mismo, dichas moléculas pueden considerarse como un esqueleto formado por cadenas de esos átomos.
El carbono no es el único átomo con capacidad para formar los citados esqueletos. Próximos al carbono en la tabla periódica, el silicio, fósforo y boro comparten con dicho átomo esa característica, si bien en un grado mucho menor. Refiriéndonos al silicio, señalaremos que las “moléculas” que dicho átomo forma con el oxígeno y otros átomos, generalmente metálicos poseyendo gran nivel de información, difieren en varios aspectos de las moléculas orgánicas, es decir, de las que poseen un esqueleto de átomos de carbono. Los silicatos formabn el grupo de minerales más abundante e importante de la corteza terrestre, abarca más del 90% de esta. Su unidad estructural básica es el tetraedro de sílice (SiO4-), compuesto por un átomo de silicio rodeado de cuatro oxígenos.
El “mundo” de los silicatos es de una gran diversidad, existiendo centenares de especies de minerales. Esas diferencias se refieren fundamentalmente a que el enlace químico en el caso de las moléculas orgánicas es covalente, y cuando se forma la sustancia correspondiente (cuatrillones de moléculas) o es un líquido, como es el caso de los aceites, o bien un sólido que funde fácilmente. Entre las moléculas que lo forman se ejercen unas fuerzas, llamadas de Van der Waals, que pueden considerarse como residuales de las fuerzas electromagnéticas, algo más débiles que éstas. En cambio, en los silicatos sólidos (como en el caso del topacio) el enlace covalente o iónico no se limita a una molécula, sino que se extiende en el espacio ocupado por el sólido, resultando un entramado particularmente fuerte.
Realizando simulaciones en el supercomputador Mare-Nostrum de Barcelona, investigadores del CSIC y la Universidad Complutense de Madrid han comprobado que la clave del peculiar crecimiento de los cristales de nieve está en la estructura de su superficie. Predecir la forma y velocidad a la que crecen estos cristales puede ayudar a entender algunos efectos del cambio climático.
Al igual que para los cristales de hielo, en la mayoría de los silicatos la información que soportan es pequeña, aunque conviene matizar este punto. Para un cristal ideal así sería en efecto, pero ocurre que en la realidad el cristal ideal es una abstracción, ya que en el cristal real existen aquí y allá los llamados defectos puntuales que trastocan la periodicidad espacial propia de las redes ideales. Precisamente esos defectos puntuales podían proporcionar una mayor información.
El cristal ideal no existe, en su estado natural, todos tienen imperfecciones y, sólo el elaborado, se podría decir que son cristales perfectos y, sin embargo, la mano del hombre lo que ha producido con tal intervención es perder una valiosa información inserta en ese cuerpo natural.
Si prescindimos de las orgánicas, el resto de las moléculas que resultan de la combinación entre los diferentes átomos no llega a 100.000, frente a los varios millones de las primeras. Resulta razonable suponer que toda la enorme variedad de moléculas existentes, principalmente en los planetas rocosos, se haya formado por evolución de los átomos, como corresponde a un proceso evolutivo. La molécula poseería mayor orden que los átomos de donde procede, esto es, menor entropía. En su formación, el ambiente se habría desordenado al ganar entropía en una cierta cantidad tal, que arrojarse un balance total positivo.
No puedo dejar pasar la oportunidad, aunque sea de pasada, de mencionar las sustancias. Las así llamadas, son cuerpos formados por moléculas idénticas, entre las cuales pueden o no existir enlaces químicos. Veremos varios ejemplos. Las sustancias como el oxígeno, cloro, metano, amoníaco, etc, se presentan en estado gaseoso en condiciones ordinarias de presión y temperatura. En esas nebulosas como la de arriba, están todas presentes.
En cualquier caso, un gas como los citados consiste en un enjambre de las moléculas correspondientes. Entre ellas no se ejercen fuerzas, salvo cuando colisionan, lo que hacen con una frecuencia que depende de la concentración, es decir, del número de ellas que están concentradas en la unidad de volumen; número que podemos calcular conociendo la presión y temperatura de la masa de gas confinada en un volumen conocido.
El Plasma de las estrellas y otros cuerpos estelares forman el estado más común de la materia en nuestro Universo -al menos la que vemos-
Si las temperaturas reinantes, son de miles de millones de grados, el estado de la materia es el plasma, el material más común del universo, el de las estrellas (aparte de la materia oscura, que no sabemos ni lo que es, ni donde está, ni que “estado” es el suyo, o, si realmente existe).
Los (otros) estados de l materia: mucho más que sólido, líquido y gas: El Plasma de todas las estrellas.
En condiciones ordinarias de presión, la temperatura por debajo de la cual existe el líquido y/o sólido depende del tipo de sustancia. Se denomina temperatura de ebullición o fusión la que corresponde a los sucesivos equilibrios (a presión dada) de fases: vapor ↔ líquido ↔ sólido. Estas temperaturas son muy variadas, por ejemplo, para los gases nobles son muy bajas; también para el oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). En cambio, la mayoría de las sustancias son sólidos en condiciones ordinarias (grasas, ceras…
Fotografía del cometa C/2001 Q4 (NEAT) tomada el 7 de mayo de 2004 por el telescopio del Observatorio Nacional Kitt Peak, cerca de Tucson, Arizona. En estos objetos se encierran misterios que…
Un equipo de químicos de la Universidad de California en Berkeley y de la Universidad de Hawaii, Manoa, ha demostrado que las condiciones en el espacio pueden generar dipéptidos (pares de aminoácidos enlazados), que son elementos esenciales comunes a todos los seres vivos.
Moléculas esenciales para la vida y aminoácidos han sido localizados en las Nebulosas
El descubrimiento abre la puerta a la posibilidad de que estas moléculas llegaran a la Tierra a bordo de un cometa o de meteoritos, catalizando la formación de proteínas (polipéptidos), enzimas y moléculas aún más complejas y necesarias para la vida, como los azúcares.
Una de las posibilidades es que llegara del Espacio
Sería bonito saber cómo llegó la Vida a nuestro Mundo y, a lo más que hemos podido alcanzar es al hecho cierto de que, en las rocas más antiguas que han sido datadas en la Tierra, se encontraron fósiles de bacterias de hace 3.800 millones de años. Así que la Vida, llegó temprano a nuestro mundo y ha tenido tiempo más que suficiente para evolucionar pero, en realidad, no sabemos cómo ni de donde llegó. Sólo tenemos algunas sospechas, indicios y, conjeturas.
Bueno el entretenimiento ha sido bueno y se dejaron aquí algunos hechos, algunos sucesos, cosas y también ideas que, todas juntas, nos podrían llevar a saber, un poco más de todo lo aquí tratado.
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.
Creo que tengo razón, aunque el Big Bang es el modelo más aceptado, no explica el origen mismo del universo, sino su expansión desde un estado extremadamente denso y caliente hace ~13.8 mil millones de años, dejando preguntas abiertas sobre qué hubo “antes”, aunque teorías como la “Inflación cósmica” o ideas cuánticas /Fluctuaciones de Vacío) proponen escenarios para esa primera fase, la verdad es que nadie lo sabe con certeza; la ciencia actual se detiene en el “instante cero” por la falta de una teoría unificada de la gravedad cuántica.
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
¿Por qué no hay una respuesta definitiva?
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
Teorías y especulaciones sobre el origen:
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.
En resumen, el Big Bang es la mejor descripción de la evolución del universo desde sus primeros instantes, pero el “qué pasó para que naciera” sigue siendo un misterio fundamental que la ciencia busca resolver.
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.
“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.
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.
En esto de divulgar la ciencia en los apartados de la física o la astronomía, así como el recordar sucesos e historias antiguas, me viene a la memoria aquel dicho de Edith Wharton:
“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.
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.”
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.
El tiempo es una de las dimensiones fundamentales de nuestra realidad. Desde que somos conscientes, experimentamos el tiempo de manera constante, siempre avanzando hacia adelante. Pero, ¿es el tiempo realmente lo que percibimos o es simplemente una ilusión de nuestra mente? La física nos ofrece algunas respuestas a esta fascinante pregunta.
La concepción del tiempo
En primer lugar,es importante entender cómo concebimos el tiempo. Para la mayoría de nosotros, el tiempo es una sucesión lineal de eventos que ocurren en el pasado, presente y futuro. Pero desde el punto de vista de la física, el tiempo se convierte en algo mucho más complejo.
Según la teoría de la relatividad de Albert Einstein, el tiempo no es absoluto, es relativo. Esto significa que la percepción del tiempo puede variar dependiendo de la velocidad a la que nos movamos. Por ejemplo, si dos personas están en movimiento relativo una respecto a la otra, experimentarán el tiempo de manera diferente. Uno de los efectos más famosos de la relatividad es la dilatación del tiempo, donde el tiempo se ralentiza a medida que nos acercamos a la velocidad de la luz.
Este descubrimiento revolucionario plantea la posibilidad de que el tiempo sea una ilusión, una construcción de nuestra mente para dar sentido a la realidad. Si el tiempo es relativo y puede ser distorsionado por la velocidad y la gravedad, ¿es posible que no exista realmente? ¿Es simplemente una herramienta que usamos para organizar nuestros pensamientos y experiencias?
Una parte importante del universo
Sin embargo, la mayoría de los científicos están de acuerdo en que el tiempo es una dimensión fundamental de nuestra realidad. Aunque pueda ser relativo y su percepción pueda variar, existen pruebas sólidas de que el tiempo es una parte intrínseca del tejido del universo.
El video no es del artículo y lo alado para mayor conocimiento del visitante
Una de las pruebas más convincentes proviene de la segunda ley de la termodinámica. Esta ley establece que la entropía, o el nivel de desorden, siempre aumenta en un sistema aislado. En otras palabras, el tiempo tiene una dirección definida: siempre avanza hacia el futuro. Si el tiempo fuera una ilusión, no tendría sentido hablar de entropía y de la flecha del tiempo.
Además, la mecánica cuántica también respalda la existencia del tiempo como una dimensión fundamental. La ecuación de Schrödinger, que describe la evolución de los sistemas cuánticos, contiene un término temporal que muestra cómo cambia el estado de una partícula en función del tiempo. Sin el tiempo, no tendríamos una teoría coherente de la física cuántica.
El tiempo sigue siendo uno de los grandes misterios de la ciencia. A medida que avanzamos en nuestra comprensión de la física, es posible que descubramos nuevas facetas de esta dimensión fundamental. Pero por ahora, podemos estar seguros de que el tiempo no es una ilusión, sino un componente esencial de nuestra existencia.
Fuente: O.K. Diario.
Lo que no explican en el reportaje es que, a estas alturas, todavía no sabemos a qué velocidad natural se mueve el Tiempo, si no es perturbado por la Gravedad o la velocidad de la luz de algín viajero. Claro que, según la teoría de la Relatividad de Einstein, no existe una “velocidad natural ” o un Tiempo absoluto de fondo. El tiempo no es un río constante que fluye por el universo esperando a ser perturbado; es una dimensión maleable que está intrínsecamente ligada al espacio, formando el tejido del espacio-tiempo.
No es un Reloj, es una Dimensión: El tiempo es la cuarta dimensión, junto a largo, ancho y alto. No “se mueve” en el espacio, sino que transcurre o fluye, y su tasa de flujo es relativa.
La Velocidad lo Ralentiza: Cuanto más rápido te mueves (cerca de la velocidad de la luz, (), más lento pasa el tiempo para ti en comparación con alguien que está quieto. Al fenómeno lo llaman Dilatación del Tiempo.
También, cuanto más fuerte es el campo gravitatorio, más lento pasa el tiempo. Por eso el tiempo pasa un poquito más lento en la Tierra que en el espacio, y más lento aún en un agujero negro.
La velocidad de la luz ( c≈300,000 km/s) es el límite de velocidad cósmico. Cuando un objeto con masa se acerca a esta velocidad, su tiempo se detiene (teóricamente), y para un fotón (partícula de luz) que viaja el Tiempo no transcurre.
No hay una “velocidad del tiempo” universal y constante para todos. El tiempo es un marco que se estira y encoge dependiendo de tu velocidad y la gravedad. Nuestros relojes miden esta deformación local del tiempo, no una velocidad absoluta, confirmando que el tiempo es una propiedad flexible del universo, no solo una invención humana.
Lo cierto es que nuestra especie, los humanos, no sabiendo muy bien lo que el Tiempo es, ni tampoco a la velocidad real que se mueve, hemos inventado un “Tiempo” ficticio que, cuantizado en segundos, nos sirve para la dinámica de nuestras vidas: Levantarse, acostarse, comer, trabajar, relaciones sociales y ocio, celebraciones, vencimiento de los pagos y de las vacaciones…
El Tiempo desde la más remota antigüedad, ha sido un gran dolor de cabeza para los grandes pensadores, filósofos, físicos y demás interesados en el comportamiento de la Naturaleza. Del Tiempo, nadie pudo dar una explicación realmente convincente, todas denotan la ignorancia que arrastramos.
También y para nuestro entendimiento de lo que el Tiempo es, lo hemos dividido en Pasado, Presente y Futuro.
El PASADO es el Tiempo que se fue, el que nunca volverá y al que nunca podremos regresar. Si ese Tiempo Pasado es nuestro, lo podremos recordar, y si no lo es y fue relevante, en la Historia estará. Ese sueño de viajar en el Tiempo al Pasado está prohibido por una Censura Cósmica que trata de evitar las paradojas.
El PRESENTE, como indica su propio nombre, es un Regalo, es el Tiempo en el que podemos realizar nuestros sueños, y si no lo aprovechamos… ¡Nos quedaremos atrás! Tenemos un Tiempo para cada cosa, la flecha del Tiempo siempre va hacia adelante, por lo que al no regresar, las oportunidades perdidas… ¡Perdidas quedarán!
El FUTURO, es el Tiempo por venir, el que no ha llegado, el que nunca podremos conocer como tal Tiempo Futuro, ya que, cuando llega a nosotros… ¡Se vuelve Presente! Pensamos en que mañana es futuro pero, llega mañana convertido en Presente que se va convirtiendo en Pasado. Estamos confinados en un Eterno Presente. El Futuro es como el Horizonte que vemos ante nosotros y corremos para alcanzarlo pero, nunca podremos acercarnos a el, siempre estará lejos, inalcanzable. Así es el Tiempo Futuro.
Podría seguir desmenuzando percepciones que tengo sobre lo que el Tiempo es, y, me metería en problemas con los físicos, pues algunas de estos escenarios que me pasan por la Mente, son totalmente contrarios a lo establecido. Como miembro numerario de la Real Sociedad de Física de España, adscrito a los Grupos especializados de Física Teórica y Astrofísica… ¡No quiero crear controversias que nos llevaría a discusiones sin límites!