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Nov

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¿Monopolos magnéticos? ¿Hasta dónde podemos imaginar?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (4)

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 el LHC se ponía en marcha, algunos hablaron de que se podían crear monopolos magnéticos.

“ Desde el punto de vista teórico, uno se siente inclinado a creer que los monopolos han de existir, debido a la belleza matemática de su concepción. Aunque se han hecho varias tentativas de hallarlos, ninguna ha tenido éxito. Debiera deducirse de ello que la belleza matemática en sí no es razón suficiente  que la naturaleza aplique una teoría. Nos queda aún mucho que aprender en la investigación de los principios básicos de la naturaleza.”

P. A. M. DIRAC, 1981

 

En los  treinta del pasado siglo Paul Dirac realizó unos cálculos teóricos que indicaban que si existieran los monopolos magnéticos, entonces se podría cuantizar fácilmente la carga del electrón. Bastaría que existiera un sólo monopolo magnético en el Universo para que los electrones tuvieran la carga que tienen y no otra.

Foto

 

La imagen de arriba vino acompañada de la noticia siguiente: “Afirman haber podido detectar por primera vez monopolos magnéticos como un  de la materia que se daría a partir de una disposición especial de los momentos magnéticos dentro de un cristal a baja temperatura. “

En realidad, cohabitamos una naturaleza llena de fenómenos enigmáticos. Uno de estos fenómenos es la asimetría insólita que se observaba en el magnetismo y la electricidad: no hay cargas magnéticas comparables a las cargas eléctricas. Nuestro mundo está lleno de partículas cargadas eléctricamente,  los electrones o los protones, pero nadie ha detectado jamás una carga magnética aislada. El objeto hipotético que la poseería se denomina monopolo magnético.

Foto

         Montaje experimental. Foto: HZB, D.J.P. Morris y A. Tennant.

El grupo de investigadores dispuso un montaje experimental especial  poder detectar estas cuerdas de Dirac. Hicieron que un chorro de neutrones impactara sobre una muestra a la que aplicaban un campo magnético. En el interior de la muestra se formaban cuerdas de Dirac que dispersaban los neutrones con un patrón específico que delataba su presencia.

Resultado de imagen de Muestras de disprosio

La muestra era un cristal de titanato de disprosio. La estructura cristalina de  compuesto tiene una geometría notable, de tal modo que los momentos magnéticos de su interior se organizan en lo que se llama un “espagueti de espines”. El viene de la ordenación de los dipolos, que forman una red de tubos contorsionados (cuerdas) por los que se transporta flujo magnético.

Estos tubos pueden “hacerse visibles”  los neutrones interaccionan con ellos; pues los neutrones, aunque no tienen carga eléctrica, sí tienen  magnético. El patrón de dispersión de los neutrones obtenido es una representación recíproca de las cuerdas de Dirac contenidas en la muestra. Con el campo magnético aplicado los investigadores podían controlar la simetría y orientación de las cuerdas. A temperaturas de entre 0,6 a 2 grados Kelvin los investigadores pudieron ver pruebas de la existencia de monopolos magnéticos (la temperatura suele ser la peor enemiga del magnetismo, pues tiene a desordenarlo todo) en  de este de cuerdas según se acaba de describir.

Además pudieron ver la firma que en la capacidad calorífica dejada el gas de monopolos, viendo que estas cuerdas interaccionan de manera similar a como lo hacen las cargas eléctricas, lo que era de prever para el caso de monopolos magnéticos. En este resultado los monopolos no son partículas, sino que emergen como un  de la materia, en concreto a partir de un arreglo especial de los dipolos que forman del material.

 hacernos una idea de cómo sería un monopolo magnético si existiera, imaginemos una barra imantada que, como sabemos, posee en cada extremos un «un polo magnético» por el cual se atraen o se repelen. Estos polos son de dos tipos, llamados «norte» y «sur», y se comportan como las cargas eléctricas, positiva y negativa. Esa configuración del campo es un ejemplo de «campo bipolar», y sus líneas de campo no paran: giran y giran interminablemente. Si partimos por la mitad la barra imantada, no tenemos dos polos, el norte y el sur, separados, sino dos imanes. Un polo norte o sur aislado (un objeto con líneas de campo magnético que sólo salgan o que sólo entren) sería un monopolo magnético. De hecho, es imposible aislar una de estas cargas magnéticas. Nunca se ha detectado monópolos magnéticos, es decir partículas que poseyeran una sola carga magnética aislada. que ello se deba a razones no aclaradas, o  la naturaleza no creó monopolos magnéticos o creó poquísimos.

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                                Lograron crear un imán de un sólo polo, un sueño de la física

En cambio, los monopolos eléctricos (partículas que llevan carga eléctrica) son muy abundantes. chispa de materia contiene un increíble número de electrones y protones que son auténticos monopolos eléctricos. Podríamos imaginar las líneas de fuerza del campo eléctrico surgiendo de una partícula cargada eléctricamente o convergiendo en ella y empezando o acabando allí. Además, la experiencia ha confirmado la ley de conservación de la carga eléctrica: la carga monopólica eléctrica total de un sistema cerrado no puede ni crearse ni  destruirse. Pero en el mundo del magnetismo, no existe nada similar a los monopolos eléctricos, aunque un monopolo magnético sea fácilmente concebible.

La teoría electromagnética unifica la fuerza eléctrica y la fuerza magnética. La fuerza eléctrica es generada por la presencia de cargas eléctricas (el electrón, por ejemplo), mientras que la fuerza magnética surge por el movimiento de estas mismas cargas. El campo magnético de un imán proviene del movimiento de los electrones alrededor de los núcleos de hierro.

James Clerk Maxwell, el físico escocés que unificó matemáticamente los campos magnético y eléctrico en 1864, incluía en sus ecuaciones electromagnéticas fundamentales la existencia de cargas eléctricas, no incluyó la posibilidad de cargas magnéticas. Le habría resultado fácil hacerlo; la inclusión, a nivel estético, habría hecho sus ecuaciones bellamente simétricas respecto a la electricidad y el magnetismo. Pero al igual que otros físicos, Maxwell no halló prueba alguna de que hubiera en la naturaleza cargas magnéticas y las excluyó, por principio, de sus ecuaciones. Los físicos consideran entonces extraña la asimetría natural de la electricidad y el magnetismo.

Resultado de imagen de El campo electromagnético de Maxwell

Siguieron profundizando en sus estudios del campo electromagnético maxwelliano. Sabían que las ecuaciones de Maxwell podían simplificarse si se derivaban matemáticamente los campos eléctrico y magnético de otro campo aún más básico: un campo de medida. El campo de medida electromagnético es el ejemplo primero y más simple de la concepción general de campo de medida que descubrirían mucho después Yang y Mills. Curiosamente, al aplicar las ecuaciones de Maxwell al campo simple de medida, los físicos comprobaron que la ausencia de carga magnética se explicaba matemáticamente. Recíprocamente, pudieron demostrar que la ausencia de carga magnética entrañaba matemáticamente la existencia de un campo de medida. El campo de medida introdujo así una asimetría los campos eléctrico y magnético.

Imagen relacionada

       En realidad, ¿quién sabe lo que puede haber en el Universo?

 la introducción del campo de medida estructura subyacente del electromagnetismo se consideraba entonces una novedad matemática, un truco conceptual y no verdadera física. De la idea del campo de medida sacabas exactamente (ninguna carga magnética) lo que ponías en ella (ninguna carga magnética). Luego, en los años veinte, el matemático Hermann Weyl demostró que la incorporación de los campos eléctrico y magnético en la nueva teoría cuántica exigía concretamente una interpretación en términos del campo de medida. Y se empezó así a comprobar que el campo de medida electromagnético era físicamente importante, además de interesante matemáticamente. La mecánica cuántica parecía hecha a la medida de los campos de medida, y, curiosamente, los campos de medida presuponían la ausencia de monopolos magnéticos.  planteamiento teórico coincidía tan absolutamente con la experiencia que la idea del campo de medida electromagnético se asentó con mucha firmeza. Pero luego, llegó Paul Dirac.

En 1931, Dirac empezó a examinar las consecuencias físicas de la «belleza matemática» del campo de medida electromagnético en la teoría cuántica. Según él: « realicé este , tenía la esperanza de encontrar una explicación de la constante de estructura fina (la constante relacionada con la unidad fundamental de carga eléctrica). Pero no fue así. Las matemáticas llevaban inexorablemente al monopolo.» En contra del punto de vista teórico predominante, Dirac descubrió que la existencia de un campo de medida electromagnético y la teoría cuántica unidas presuponían que en realidad los monopolos magnéticos podían existir… siempre que la unidad fundamental de carga magnética tuviese un valor específico. El valor de la carga magnética que halló Dirac era tan grande que si en realidad existiesen monopolos magnéticos en la naturaleza, tendrían que ser fácilmente detectables, debido a los efectos de sus grandes campos magnéticos.

Entender mejor las consecuencias de las investigaciones de Dirac imaginemos una barra imantada delgada de kilómetro y medio de longitud, con un campo magnético en  extremo. En este caso, el campo magnético se parece al de un monopolo magnético porque el imán es muy delgado y los extremos están muy alejados. Pero no es un auténtico monopolo, porque las líneas del campo magnético no terminan realmente en la punta ,del imán; se canalizan a través de éste y surgen por el otro extremo.

Imaginemos luego que un extremo de  delgado imán se extiende hasta el infinito, reduciéndose su grosor matemáticamente a cero. El imán parece una línea matemática, o una cuerda, con un campo magnético radial que brota de su extremo: un auténtico monopolo magnético puntiforme: Pero, ¿y esa cuerda infinitamente delgada (llamada cuerda de Dirac) que canaliza el flujo del campo magnético  el infinito? Dirac demostró que si la carga magnética del monopolo, con un valor g, cumplía la ecuación

ge = n/2

n = 0, ± 1, ± 2…

en la que e es la unidad fundamental de carga eléctrica (una cantidad conocida experimentalmente), la presencia de esa cuerda no podría detectarse nunca físicamente. Según Dirac, la cuerda se convierte entonces sencillamente en un artilugio matemático descriptivo sin realidad física, igual que las coordenadas de los mapas son artilugios matemáticos que utilizamos  describir la superficie de la Tierra, carentes de significado físico. La cuerda de Dirac con un monopolo magnético en la punta era matemáticamente una línea en el espacio, a lo largo de la cual el campo de medida electromagnético no estaba definido. Pero sorprendentemente falta de definición no tenía consecuencias mensurables, siempre que la carga del monopolo magnético cumpliese la condición de Dirac. Otra consecuencia más del monopolo de Dirac era que la carga magnética se conservaba rigurosamente  la carga eléctrica.

paul dirac 1907 250x212 Paul Dirac cuando era niño

¿Quién diría, viendo a  niño, que de mayor, desarrollaría un trabajo sobre el electrón que nada  que envidiar a las teorías de Einstein? Es Paul Dirac de niño, allá por el año 1907. Después de los importantes trabajos de Dirac, los físicos teóricos aceptaron la posible existencia de monopolos magnéticos, pensando que si ninguna ley física rechazaba su existencia, quizá existiesen.

Resumiendo, nada se opone, a priori, a la existencia de cargas magnéticas aisladas. Estos monopolos magnéticos producirían una fuerza magnética, mientras que sus movimientos engendrarían una fuerza eléctrica. , por una razón misteriosa, la naturaleza no parece haberse jugado aquí por la simetría, pues creó «monopolos eléctricos» y aparentemente no monopolos magnéticos.

monopolo

¿Causa problemas tal asimetría?, ¿Deberían existir los monopolos magnéticos? La respuesta tradicional de los físicos es: No necesariamente. La teoría sugiere su existencia, pero no la exige, y se acomoda muy  con su ausencia.

Mas en el marco de la teoría del Big Bang la situación es diferente. En el  del quiebre de la simetría de gran unificación, se engendraron cantidades de monopolos magnéticos. Estas partículas, casi tan masivas como las X y las Y, ¡deberían ser tan numerosas como los protones! Masas tan gigantescas deberían poder señalarse fácilmente. ¿Por qué no se dejan percibir por nuestros detectores?

Resultado de imagen de Monopolo magnético

Lo cierto es que… ¡Nunca se encontró ninguno! Con los monopolos magnéticos nos pasa como con los gravitones, deben estar ahí pero… ¿Dónde?

De hecho, con la masa de los monopolos magnéticos, si existiesen, otorgarían al universo una densidad bastante superior que la densidad crítica. Bajo su efecto gravitatorio, ¡el universo se habría cerrado hace mucho tiempo! Y ¿de nosotros?…  ¡Ni hablar!

No están aquí y tanto mejor. Pero, ¿por qué? El problema de los monopolos ausentes es otra de las patologías de las debilidades del Big Bang.

emilio silvera

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Nov

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¿La Realidad? ¿Quién la conoce?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Rumores del Saber    ~    Comentarios Comments (3)

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El origen de la filosofía ha sido una cuestión controvertida a lo largo de la historia del pensamiento. Por lo general los filósofos griegos han considerado que la filosofía nace con Tales de Mileto allá por el siglo VII a. C., pero no se consideraba necesario explicar cómo se había producido ese surgimiento de una nueva forma de pensamiento. Sí parecía haber un común acuerdo en considerar la filosofía como la forma de pensamiento racional por excelencia, es decir, una forma de pensamiento que no recurre a la acción de elementos sobrenaturales para explicar la realidad y que rechaza el uso de una lógica ambivalente o contradictoria. Es a partir de la polémica que suscitan los filósofos alejandrinos durante el período helenístico cuando el origen de la filosofía comienza a convertirse en un problema.

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“La filosofía presocrática es el período de la historia de la filosofía griega que se extiende desde el comienzo mismo de ésta, con Tales de Mileto (nacido en el siglo VII a. C.), hasta las últimas manifestaciones del pensamiento griego no influidas por el pensamiento de Sócrates, aún cuando sean cronológicamente posteriores a él. Tales y los filósofos griegos posteriores a él se incluyen dentro de los llamados «presocráticos» hasta la época de Platón, cuyas obras más importantes corresponden a la primera mitad del siglo IV a. C. y afirman estar basadas directamente en las enseñanzas de Sócrates.

La obra de estos pensadores antiguos no nos ha llegado sino fragmentariamente, en citas de autores posteriores, por lo que el estudio de sus doctrinas debe tener presente constantemente la forma de transmisión textual y la valoración de las fuentes.”

 

 

 

 

Una cosa parece segura: Los griegos que crearon aquella escuela del pensamiento a partir de Tales de Mileto, habían bebido en la fuente oriental del pensamiento. Existe una zona muy oscura en la que no podemos ver el origen real de la filosofía y, no es descabellado pensar en el hecho de que, aquellos pensadores griegos que viajaban hacia países lejanos, pudieran haber estudiado los pensamientos orientales que fueron, más tarde la base de la propia filosofía por ellos creada.

 

A través de la filosofía llegó hasta nosotros otra clase de pensamientos que, de alguna manera, nos hizo más humanos

 

 

No una sino mil veces podemos haber podido hablar del “milagro griego”. La hipótesis es la siguiente: La Ciencia nació en la antigua Grecia alrededor del año 600 a. C. y floreció a lo largo de unos pocos cientos de años, aproximadamente hasta 146 a. C., cuando los griegos cedieron su primacía a los romanos y la ciencia se frenó en seco, permaneció en letargo hasta que resucitó en Europa durante el Renacimiento alrededor de 1500.

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Aquellos pueblos primeros pasaron de la mitología a la lógica y la filosofía, allí bebieron los griegos

No pocos creen ciegamente que eso fue así y que, las personas que habitaron la India, Egipto, Mesopotamia, el África Subsahariana, China, el Continente americano y algún otro lugar con anterioridad al año 600 a. C. no dirigieron el desarrollo de la Ciencia. Cuando descubrieron el fuego, se quedaron esperando tranquilamente a que Tales de Mileto, Pitágoras, Demócrito y Aristóteles inventaran la Ciencia en el Egeo.

Claro que, tal pensamiento es una auténtica barbaridad, pensar eso es un sin sentido. ¿Cómo durante más de mil quinientos años,  el final del período griego hasta la época de Copérnico, no se produjo avance alguna en la Ciencia? Esto quiere decir que ninguna persona, en ninguna parte, demostró la capacidad o el interés necesario para proseguir insistiendo en las obras de Arquímedes, Euclides o Apolonio.

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                 Tales de Mileto

Aquellos  ”científicos” se reunieron en Mileto. Tales, Anaximandro y Anaxímenes hicieron observaciones astronómicas con el gnomon, diseñaron cartas naúticas, plantearon hipótesis más o menos relacionadas con los hechos observados referidas a la estructura de la Tierra, la naturaleza de los planetas y las estrellas, las leyes seguidas por los astros en sus movimientos. En Mileto, la ciencia, entendida interpretación racional de las observaciones, ¿dio los primeros pasos?

Resultado de imagen de LOs árabes conservaron viva la cultura y las ciencias

Los árabes comenzaron a acumular el conocimiento de los pueblos dominados y Bagdad se convirtió en el centro intelectual del centro de Europa, Asia y África. Los pensadores que huían de Alejandría encontraban en el imperio islámico un ambiente adecuado para continuar con sus estudios. Supieron mantener encendida la llama del saber del mundo.

Claro que, las cosas nunca suelen ser tan sencillas. La hipótesis según la cual la ciencia surgió por generación espontánea en suelo griego y desaparecido después hasta el Renacimiento parece ridícula cuando se expresa de  sucinta, sin más explicaciones. Es una idea que se formuló por primera vez en Alemania hace unos 150 años y que, poco a poco, ha ido calando, sutilmente en nuestras consciencias a través de la educación que, la única concesión que se hace a las culturas no europeas es la que se refiere al Islam. Esta teoría dice que los árabes conservaron viva la cultura griega, incluida la ciencia, durante toda la Edad Media. Ejercieron de escribas, traductores y guardianes, sin pensar, aparentemente, en crear su propia ciencia.

Averroes

Al Sur de la puerta de Almodóvar de Córdoba, se levanta la estátua de Averroes. Jurista, médico, filósofo. El gran Averroes fue la máxima autoridad judicial de la época,(siglo XII). Fue acusado por los fundamentalistas de poner la razón humana por encima de la ley divina. La mirada del viejo filósofo se pierde  las callejas mientras escucha el murmullo del agua del estanque junto al que reposa.

                             Tratados de medicina árabe

Nada de eso es cierto. De hecho, los eruditos islámicos admiraron y preservaron las matemáticas y la ciencia griega y actuaron como el hilo conductor de la ciencia de muchas culturas no occidentales, además de construir un edificio propio impresionante en el campo de las ciencias. Lo cierto es que, la ciencia occidental es lo que es porque se construyó acertadamente sobre las mejores ideas de los distintos pueblos, los mejores  e incluso, los mejores aparatos procedentes de otras culturas. Por ejmplo, los babilonios desarrollaron el teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los dos lados perpendiculares de un triángulo rectángulo es igual al cuadrado de la hipotenusa) al menos mil quinientos años antes de que Pitágoras naciera.

Diagrama de la desigualdad de Liu Hui para el número pi
                   El reino de Wei en 262 d. C.
Liú Huī (225-295)fue un matemático chino que vivió en el reino Wei durante el período de los Tres reinos. En el año 263 editó un libro que había sido compuesto en torno al inicio de nuestra era, conocido como Jiuzhang Suanshu o Los nueve capítulos del arte matemático, junto con comentarios enormemente importantes. Esta obra estaba llamada a ser uno de los libros chinos más famosos en el dominio de las matemáticas, el gran clásico sobre el que trabajaron las generaciones posteriores.

En el año 200 d. C., el matemático chino Liu Hui calculó para el  π un valor (3,1416) que se mantuvo como la  estimación más precisa de dicho número durante unos mil años. Nuestras cifras del 0 al 9, se inventaron en la antigua India, siendo las cifras de Gwalior del año 500 d. C. casi indistinguibles de las cifras occidentales modernas. Álgebra es una palabra árabe que significa “obligación”, como cuando se obliga a que la incógnita x tome un valor numérico.

 

Arabia es una región de Oriente Medio del desierto comprendido entre el mar Rojo y el océano Índico.  el punto de vista histórico, esta región era conocida también como la cuna de una de las principales religiones del mundo, el Islam. Nacida en el siglo VII, esta religión había establecido importantes cambios en la configuración de mandato, los derechos económicos y principios culturales del mundo árabe. Sin embargo, pocos saben de su cultura y de la importante contribución que hicieron a la Ciencia (Astronomía, Medicina, Matemáticas…)

Resultado de imagen de El Califa árabe al-Mamun hizo construir la ciudad de la Sabiduría

China, Babilonia y también el Islam. El Califa árabe al-Mamun hizo construir la ciudad de la Sabiduría y un Observatorio para que los astrónomos pudieron abservar las variantes de los parámetros astronómicos (obtenidos de los griegos) y las estrellas del cielo. Aportaron así la mayor contribución y uno de los valores más exactos de de la precesión de los equinoccios, la inclinación de la eclíptica y otros datos de este tipo. En el año 829 sus cuadrantes y sextantes eran mayores que los que construyó Tycho Brahe en Europa más de siete siglos después.

Manuscrito de la época del Califato Abasí

Como antes decía, en el siglo IX, el gran mecenas de la ciencia el califa abasí al-Mamun, reunió a varios astrónomos en Bagdad  crear la casa de la Sabiduría (Bait al-Hikmah). Allí los astrónomos llevaron a cabo observaciones del Sol y de la Luna, con el fin de determina la latitud y la longitud locales para fijar la gibla. Recopilaron algunos de los mejores resultados de un zij titulado “Lo Comprobado” (al-Mumtahan).

Al-Biruni desarrolló técnicas para medir la Tierra y las distancias sobre ella utilizando la triangulación. Descubrió que el radio de la Tierra era 6.339,6 Kilómetros, un valor que no se obtuvo en Occidente  el siglo XVI. Uno de sus zijs contiene una tabla que da las coordenadas de seiscientos lugares, casi todos conocidos por él directamente.

2064 aryabhata-crp.jpg

          Estatua de  Aryabhata

Obra:

Aryabhatiya, Matemáticas, Sistema de notación posicional y el cero, Aproximación de π, Trigonometría,

Ecuaciones indeterminadas.  Álgebra, Astronomía, Movimientos del Sistema Solar,  Eclipses, Periodos

siderales, Heliocentrismo y otros

Resultado de imagen de Aryabhata escribio Aryabhata (una tercera parte) de ganitapada o matemáticas

El satélite Aryabhata, primer satélite artificial de la India, nombrado en honor de Aryabhata.

En el año 499, Aryabhata escribió un pequeño volumen, Aryabhatuya, de 123 versos métricos, que se ocupaban de astronomía y (una tercera ) de ganitapada o matemáticas.  En la segunda mitad de esta obra, en la que habla del tiempo y la trigonometría esférica, Aryabhata utiliza una frase, en la que se refiere a los números empleados en el cálculo, “cada lugar es diez veces el lugar precedente”.  El  valor posicional había sido un componente esencial de la numeración babilónica, pero los babilonios no empleaban un sistema decimal.

http://apod.nasa.gov/apod/image/1108/NGC7331_crawford900c.jpg

La fuerza de gravedad mantiene unidas las estrellas, estas a las galaxias, las galaxias  sí, y, los mundos a las estrellas que orbitan, mientras nosotros, nos sentidos atraidos por la gravedad que genera el mundo que habitamos que mantiene nuestros pies unidos a la superficie impidiendo que flotemos sin control. (Tengo la suerte de que, Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.), me envíe imágenes la de arriba).

Resultado de imagen de el Rig-Veda hindú

Veinticinco siglos  de Isaac Newton, el Rig-Veda hindú afirmaba que la gravitación hace que el universo se mantenga unido, aunque  hipótesis era mucho menos rigurosa que la de Newton, en esencia, quería decir lo mismo que él dijo. Los arios de lengua sánscrita suscribieron la idea de que la Tierra era redonda en una época en que los griegos creían que era plana. Los hindúes del siglo V d. C. calcularon de algún modo la edad de la Tierra, cifrándola en 4.300 millones de años; los científicos ingleses del siglo XIX estaban convencidos de que la Tierra tenía 100 millones de años. Algunos expertos chinos del siglo IV d. C. -como los árabes del s. XIII y los papúes de Nueva Guinea posteriormente- adoptaron la rutina de utilizar fósiles  estudiar la historia del planeta, sin embargo, en el siglo XVII algunos miembros de la Universidad de Oxford seguían enseñando que los fósiles eran “pistas falsas sembradas por el diablo” para engañar a los hombres.

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¡Que cosas!

Con todo esto, os quiero decir amigos míos que, cuando oímos hablar de la primacía europea con respecto a las Ciencias…, debemos dejar el comentario en cuarentena y, dedicar un tiempo a profundizar más en cómo fueron las cosas en la realidad. No siempre las cosas son  parecen, o, como nos las quieren presentar.

emilio silvera

PD. Los  provienen de fuentes variadas.

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Oct

31

Generar nuevas neuronas por el deporte

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El cerebro    ~    Comentarios Comments (0)

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Somos capaces de crear nuevas neuronas a cualquier edad con un sencillo ejercicio (que está en tus manos)

 

 

Somos capaces de crear nuevas neuronas, incluso de adultos. Este hallazgo es relativamente nuevo, porque se pensaba que se nacía con un determinado “banco de neuronas” que iba menguando con el paso del tiempo, pero que no era posible renovar ni ampliar. Sin embargo, los últimos hallazgos en neurociencia desmontan esta creencia. El cerebro es plástico: es posible crear conexiones diferentes e incluso en algunas zonas, como es el hipocampo, se puede conseguir que nazcan nuevas neuronas, según explica el profesor Terry Sejnowski, de The Salk Institute for Biological Studies. Hay margen de maniobra con independencia de la edad.

 

 

Resultado de imagen de El hipocampo

 

 

 

El hipocampo tiene forma de caballito de mar y es uno de los responsables de nuestra memoria y de nuestra capacidad espacial. Las investigaciones sobre esta zona del cerebro comenzaron con ratas a las que se mostraban varias imágenes que tenían que aprender a diferenciar. Cuando los roedores lo lograban se observó que en su hipocampo se habían generado nuevas neuronas. Pero si el animal dejaba de hacer el ejercicio, las neuronas jóvenes desaparecían. Si retomaba la actividad volvían a aparecer, es decir: la práctica repetida ayuda a que se generen nuevas neuronas en el hipocampo. En el caso de los humanos, si hubiera que decidir qué actividad nos permite realmente mantener joven el cerebro, Sejnowski no lo duda. El deporte es el mejor tratamiento antiedad para la masa gris.

 

 

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Se sabía que practicar deporte es una manera de cuidar el cuerpo y reducir el estrés gracias a los bailes hormonales que se activan de dopamina, serotonina y noradrenalina. Pero investigaciones más recientes demuestran que el ejercicio físico mejora también la secreción del factor neurotrófico cerebral (que influye positivamente en la memoria y en un estado de ánimo más positivo) y permite que nazcan nuevas neuronas en nuestro hipocampo. A pesar de sus ventajas, no parece que exista demasiada conciencia del vínculo entre aprendizaje y deporte. Pero educar en el deporte a niños y adultos no solo ayuda a mantener la salud corporal, sino también a que el cerebro se mantenga más joven y con capacidad para generar neuronas. Como resume Sejnowski, “el gimnasio y el recreo son las partes más importantes del plan de estudios”.

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Los expertos sugieren que es preciso practicar ejercicio tres veces por semana con una duración mínima de 30 minutos. Vale por ello la pena buscar un ejercicio amable, un grupo de amigos y ponerse las zapatillas deportivas. El hipocampo lo agradecerá.

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Oct

27

Panspermia ¿Intergaláctica?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Panspermia    ~    Comentarios Comments (0)

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La teoría de la Panspermia dice que microorganismos o precursores de la vida pueden ser transportados de un sistema estelar a otro

La teoría de la Panspermia dice que microorganismos o precursores de la vida pueden ser transportados de un sistema estelar a otro – NASA

Nuestra Vía Láctea podría ser capaz, incluso, de intercambiar con o las otras galaxias los componentes necesarios para la vida

 

 

Resultado de imagen de Panspermia

 

¿Qué traerá ese pedruzco hacia el planeta?

 

Noticias de Prensa

 

 

Desde hace por lo menos dos siglos, los científicos piensan que la vida podría estar distribuyéndose por el espacio, viajando a bordo de cometas, asteroides y otros objetos astronómicos. La teoría, denominada Panspermia, se basa en la idea de que tanto los microorganismos como los precursores químicos de la vida (los llamados “ladrillos de la vida”) son capaces de sobrevivir a las duras condiciones del espacio y ser, de este modo, transportados de un sistema estelar a otro.

Ahora, un equipo de investigadores del Centro Smithsonian de Astrofísica, en la Universidad de Harvard, ha ampliado la teoría con un estudio en el que se considera que la Panspermia podría ser posible, también, en una escala galáctica. Según su modelo, nuestra Vía Láctea podría ser capaz, incluso, de intercambiar con o las otras galaxias los componentes necesarios para la vida.

Resultado de imagen de Panspermia galáctica

Bajo el título de “Panspermia galáctica”, el estudio, ya disponible en ArXiv.org , será publicado próximamente en «Monthly Notices of the Royal Academy Society». En él, Idan Ginsburg, Manasvi Lingam, Abraham Loeb y Frank B. Baird, indican que la mayoría de las investigaciones anteriores sobre la Panspermia se habían centrado en averiguar si la vida podría haberse distribuido a través del Sistema Solar o las estrellas vecinas al Sol. En particular, algunos de esos estudios han abordado la cuestión de si la vida en la Tierra pudo llegar de Marte, a caballo de asteroides y cometas. Pero Ginsburg y sus colegas lanzan sus redes mucho más lejos, fijando su atención en toda la Vía Láctea y más allá.

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En un correo electrónico enviado a la revista Universe Today, Abraham Loeb asegura que la inspiración para emprender este estudio procede del primer visitante interestelar conocido de nuestro sistema solar, el asteroide Oumuamua: “Después de ese descubrimiento, Manasvi Lingam y yo escribimos un documento en el que mostramos que los objetos interestelares como Oumuamua pueden ser capturados por nuestro sistema a través de su interacción gravitacional con Júpiter y el Sol. El Sistema Solar actúa como una red de pesca gravitacional, que en un momento dado puede contener miles de objetos interestelares de ese tamaño. El conjunto de esos objetos interestelares podría, potencialmente, sembrar vida procedente de otro sistema planetario en nuestro propio sistema solar. La efectividad de la red de pesca es mayor para un sistema estelar binario, como el cercano Alpha Centauri A y B , que a lo largo de su existencia podría llegar a capturar objetos tan grandes como la Tierra”.

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Ginsburg, por su parte, añade que no todos esos objetos deben por fuerza ser rocosos, sino que podrían ser también de naturaleza cometaria, es decir, hechos principalmente de hielo. “Independientemente de si son rocosos o helados -explica el científico- pueden ser expulsados de su sistema anfitrión y viajar, potencialmente, a miles de años luz de distancia. En particular, el centro de la galaxia puede actuar como un poderoso motor para sembrar toda la Vía Láctea”.

Ya en 2016, Ginsburg, Loeb y Gary Wegner sugirieron que el centro de la Vía Láctea podría ser el instrumento a través del cual las estrellas de hipervelocidad son expulsadas de un sistema binario y luego capturadas por otro sistema. En el presente estudio, los investigadores han ampliado la escala para determinar las probabilidades de que esos objetos puedan intercambiarse también entre sistemas estelares muy distantes, incluso entre diferentes galaxias.

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Un millón de objetos rocosos pueden ser atrapados por la Vía Láctea en un año

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En palabras del propio Loeb, “en el nuevo estudio calculamos cuántos objetos rocosos que se expulsan de un sistema planetario pueden ser atrapados por otro en toda la Vía Láctea. Si suponemos que la vida puede sobrevivir durante un millón de años, debería haber más de un millón de objetos del tamaño de Oumuamua que fueran capturados por otro sistema y pudieran transferir la vida de una estrella a otra. Por lo tanto, la Panspermia no se limita exclusivamente a escalas del tamaño del Sistema Solar, y toda la Vía Láctea podría estar intercambiando componentes bióticos a través de enormes distancias”.

El modelo elaborado por los investigadores calculó que la tasa de captura de objetos portadores de vida en la Vía Láctea depende en gran medida de la velocidad de esos objetos, mientras que su éxito en la “siembra” depende del tiempo que los organismos que viajan en ellos sean capaces de sobrevivir. Según Ginsburg, “Nadie había calculado eso antes, y hacerlo es algo novedoso y emocionante”.

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La inmensa fuerza gravitatoria que genera la Vía Láctea, atrae hacia sí, enormes cuerpos

A partir de ahí, los investigadores hallaron que la posibilidad de Panspermia galáctica se reducía a unas pocas variables. Por un lado, la tasa de captura de objetos expulsados de los sistemas planetarios depende de la dispersión de la velocidad, así como del tamaño del objeto capturado. En segundo lugar, la probabilidad de que la vida pueda distribuirse de un sistema a otro depende en gran medida de la capacidad de supervivencia de los organismos en el espacio.

Al final, Ginsburg y su equipo descubrieron que, incluso en el peor de los escenarios, la Vía Láctea podría estar intercambiando grandes cantidades de componentes bióticos a través de grandes distancias. En otras palabras, descubrieron que la Panspermia es viable a escalas galácticas, e incluso intergalácticas.

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“Los objetos más pequeños son más propensos a ser capturados -explica Ginsburg-. Si consideramos como ejemplo a la luna Encelado de Saturno (que es muy interesante en sí misma), podemos estimar que hasta ¡100 millones! de objetos similares y portadores de vida pueden haber viajado de un sistema estelar a otro. Es importante tener en cuenta que nuestros cálculos se refieren solo a objetos portadores de vida”.

El estudio también refuerza las conclusiones de dos trabajos anteriores llevados a cabo por Loeb y James Guillochon en 2014. En el primero de ellos, ambos investigadores rastrearon la presencia de estrellas de hipervelocidad en procesos de fusión entre galaxias. Los “empujones gravitatorios” que se dan en esta clase de situaciones son capaces, en efecto, de hacer que muchas estrellas sean “expulsadas” de sus galaxias originales a velocidades relativistas: entre una décima y una tercera parte de la velocidad de la luz.

Estrellas de hipervelocidad

 

 

 

 

En el segundo estudio, Guillochon y Loeb determinaron que existen aproximadamente un billón de estrellas de hipervelocidad viajando a través del espacio intergaláctico, y que esas estrellas podrían estar arrastrando consigo a sus sistemas planetarios. Por lo tanto, esos sistemas serían perfectamente capaces de propagar la vida (y no solo la microbiana) de una galaxia a otra.

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“En principio -explica Loeb-, la vida podría incluso ser transferida entre galaxias, ya que algunas estrellas escapan de la Vía Láctea. Hace varios años, mostramos junto a Guillochon que el Universo está lleno de un mar de estrellas que fueron expulsadas de sus galaxias a velocidades de hasta una fracción de la velocidad de la luz debido a la acción de pares de agujeros negros masivos (formados durante las fusiones de galaxias) que actúan a modo de tirachinas. Y estas estrellas hiperveloces pueden, en potencia, transferir la vida a todo el Universo.

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El estudio puede tener enormes implicaciones en nuestra comprensión de la vida tal y como la conocemos. De hecho, en lugar de llegar hasta la Tierra a bordo de un meteorito procedente de Marte o de algún otro rincón del Sistema Solar, los “ladrillos de la vida” podrían haber llegado hasta aquí desde otro sistema solar, o incluso desde otra galaxia diferente.

Puede que algún día logremos encontrar vida más allá de nuestro pequeño grupo de planetas, quizá en un sistema solar similar al nuestro. O puede que incluso lleguemos a encontrarnos con algunas especies avanzadas que resulten ser lejanos, muy lejanos, parientes nuestros, y que podamos reflexionar junto a ellos sobre la procedencia de los ingredientes básicos que nos hicieron posibles.

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Oct

26

¿como se formaron las galaxias?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosmología    ~    Comentarios Comments (2)

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¡El Universo! ¿Sabía que nosotros íbamos a venir?

Parece conveniente hacer una pequeña reseña que nos explique que es un principio en virtud del cual la presencia de la vida humana está relacionada con las propiedades del Universo.  Como antes hemos comentado en otros trabajos, existen varias versiones del principio antrópico.  La menos controvertida es el principio antrópico débil, de acuerdo con el cual la vida humana ocupa un lugar especial en el Universo porque puede evolucionar solamente donde y cuando se den las condiciones ademadas para ello.  Este efecto de selección debe tenerse en cuenta cuando se estudian las propiedades del Universo.

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Una versión más especulativa, el principio antrópico fuerte, asegura que las leyes de la física deben tener propiedades que permitan evolucionar la vida.  La implicación de que el Universo fue de alguna manera diseñado para hacer posible la vida humana hace que el principio antrópico fuerte sea muy controvertido, ya que, nos quiere adentrar en dominios divinos que, en realidad, es un ámbito incompatible con la certeza comprobada de los hechos a que se atiene la ciencia, en la que la fe, no parece tener cabida. Sin embargo, algunos han tratado de hacer ver lo imposible.

¿Cómo se pudieron formar las galaxias, a pesar de la expansión de Hubble? ¿Qué había allí para retener la materia impidiendo que ésta se dispersara? Hay preguntas que, a estas alturas, nadie sabe contestar y, para ocultar la inmensa ignorancia que llevamos con nosotros… inventamos cosas tales como… ¡la materia oscura! Que, puede que exista algo parecido a ella y que, sin embargo, sin tener idea de qué se pueda tratar, hablamos y hablamos cuando ni sabemos su origen, su composición, o, incluso si es cierto que pueda existir.

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Todavía, a mitad de la segunda década del siglo XXI, los cosmólogos no saben dar una explicación convincente de cómo se pudieron formar las galaxias. Lo cierto es que las galaxias no han tenido tiempo para formar cúmulos. Es posible que no consigamos llegar al entendimiento de cómo se pudieron formar las galaxias porque lo estamos mirando desde una perspectiva, o, desde un punto de vista muy estrecho. Es posible que el problema resida en que deberíamos mirar las cosas desde una escala mayor para así, poder entender cómo pudieron suceder las cosas, cómo se formaron los grandes cúmulos de galaxias.

Resultado de imagen de La génesis de las galaxias

La génesis de las galaxias individuales se podría resolver por sí misma si pudiéramos entender bien la formación de los cúmulos. La idea nos conduce naturalmente a la cuestión de cómo se pueden haber formado concentraciones tan grandes de masa al comienzo de la vida del universo. Una de las ideas más sencillas sobre cómo puede haber sido el universo cuando los átomos se estaban formando es que, no importa lo que estuviese pasando, la temperatura era la misma en todas partes. Este se llama “Modelo Isotérmico”. Corresponde a la suposición de que la radiación en los comienzos del universo estaba diseminada iniformemente, estuviera o no agrupada la materia.

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La formación de galaxias es una de las áreas de investigación más activas de la astrofísica,  y en cierto sentido, esto también se aplica a la evolución de las galaxias. Sin embargo, hay algunas ideas que ya están ampliamente aceptadas. Actualmente, se piensa que la formación de galaxias procede directamente de las teorías de formación de estructuras,  formadas como resultado de las débiles fluctuaciones cuánticas en el despertar del Big Bang. Las simulaciones de N-cuerpos también han podido conjeturar sobre los tipos de estructuras, las morfologías y la distribución de galaxias que observamos hoy en nuestro Universo actual y, examinando las galaxias distantes, en el Universo primigenio. Nuestra Galaxia, la Vía Láctea puede contener algo más de cien mil millones de estrellas, otras más pequelas sólo tienen mil millones y, algunas macrogalaxias pueden llegar a tener 600.000 mil millones de estrellas. Lo cierto es que hemos podido localizar galaxias situadas a más de 11.000 años-luz de la Tierra.

En ese (para nosotros) tan inconmensurable espacio de tiempo, las galaxias han tenido mucho tiempo para evolucionar y, gracias a nuestros modernos ingenios, las hemos podido localizar de todo tipo y en algunas de sus más extrañas configuraciones al fusionarse unas con otras por efecto de la Gravedad que, segú todos los indicios, es el destino que el Universo tiene adjudicado para Andrómeda y la Vía Láctea dentro de algunos miles de millones de años.

Si desarrollamos las consecuencias matemáticas del Modelo Isotérmico, podremos encontrar que los tipos de concentreaciones de masa se podrían haber formado en la infancia del universo y que, de esa manera, son muy fáciles de describir. Con la misma temperatura en todas partes, las fluctuaciones aleatorias ordinarias producirían concentraciones de masa de todos los tamaños, si quisieran encontrar una concentración del tamaño de un planeta, la habría. Lo mismo sucedería con concentraciones de masa del tamaño de estrellas y de galaxias, cúmulos, etc. En la jerga del astrofísico, las concentraciones de masa aparecerían a todas las escalas.

Así, de esa manera, la materia esparcida por todo el espacio y situada a lo largo y lo ancho de él, pudieron formar toda clase de objetos grabdes y pequeños configurando galaxias que, como pequeños universos, lo contenían todo y, eran como universos en miniatura con sus mundos y estrellas y sustancia primigenia dispuesta para interaccionar con la radiación, el electromagnetismo y la Gravedad que serían responsables de la formación de nuevas estrellas y nuevas galaxias.

Claro que, el modelo isotérmico sólo podemos encontrar una solución particularmente simple del problema de las galaxias, porque las concentraciones de masa más pequeñas crecen más rápido que las más grandes. Los primeros objetos que aumentarían serían cosas relativamente pequeñas llamadas protogalaxias, que contendrían quizá un millón de estrellas cada una. Estas protogalaxias se agruparían luego bajo influencias de la Gravedad para formar galaxias con todas las de la ley, que se reunirían a su vez para formar cúmulos y supercúmulos. el universo en este modelo se construiría “desde abajo”

Resultado de imagen de El cúmulo de galaxias Abell 1689 desvía la luz

Este cúmulo de galaxias es uno de los objetos más masivos del Universo visible. En esta fotogrrafía de la cámara avanzada para sondeos del Telescopio Espacial Hubble, se ve como Abell 1.689 curva el espacio tal como predijo la teoría de la gravedad de Einstein (las galaxias que hay detrás del cúmulo desvían la luz y producen múltiples imágenes curvadas).

Claro que, en todo esto nos encontramos con un gran inconveniente: ¡No ha habido tiempo para que ese placentero agrupamiento bajo la influencia de la Gravedad haya podido tener lugar lugar desde el momento de la creación, es decir, desde lo que entendemos por Big Bang! Sin embargo y a pesar de ello, ahí las tenemos y podemos contemplarlas en toda su belleza y esplendor pero, ¿cómo pudieron llegar aquí? En realidad, nadie lo sabe.

Hay algunas colecciones de galaxias muy grandes y complejas en el cielo. Nos vemos forzados a concluir que el universo no puede haber tenido una temperatura constante durante el desparejamiento. Es decir, no quiero decir nada contra la existencia de las galaxias, simplemente hago notar que las galaxias no pueden existir si suponemos que la radiación estaba unida y uniformemente distribuida en la infancia del universo. Claro que:

¡Si la radiación marcha junto con la materia y la materia con las galaxias, la radiación de microondas cósmica sería contradictoria!

 

 

Si la radiación no se hubiera dispersado uniformemente, con independencia de la materia del universo, ¿?dónde hubiera estado? Siguiendo el procedimiento normal de la física teórica, consideraremos a continuación la tesis opuesta. Suponemos que en el comienzo del Universo la materia y la radiación estaban unidas. Si era así, allí donde se encontrara una concentyración de masa, también habría una concentración de radiación. En la jerga de la física se dice que esta situación es “adiabática”. Aparece siempre que tienen lugar en las distribuciones del gas cambios tan rápidos que la energía no puede transferirse fácilmente de un punto al siguiente.

http://paolera.files.wordpress.com/2012/11/hst_macs0647_z11.jpg

En esta imagen obtenida con el Hubble, se observa una lejana proto-galaxia. Una proto-galaxia, es un objeto que dará una galaxia como resultado de su evolución; una galaxia naciente o en formación. Una galaxia muy lejana, es vista muy joven ya que su luz tarda en llegar a nosotros, por eso se dice que “vemos el pasado”. MACS0647-JD, es una galaxia hecha y derecha, pero tan lejana que la vemos como era hace mucho tiempo atrás. Está a 13 mil millones de años luz de casa. Como ese es el tiempo que tarda su luz en llegar a nosotros, la vemos como era hace ese tiempo atrás. Si tenemos en que el Universo se formó hace casi unos 14 mil millones de años (aproximadamente), eso convierte a este objeto en una galaxia de las primeras en formarse. Al verla como un agalaxia naciente, debería estar llena de estrellas brillantes y calientes.

Sabemos que,  para hacer galaxias, la materia del universo tuvo que estar muy bien distribuida en agregados cuando se formaron los átomos. Llamaremos a esto “darle un empukon al proceso”. Un corolario necesario es que en condiciones adiabáticas, la radiación debe de  haber comenzado siendo agrupada también.

Aquí se pretende representar el pasado y el futuro del universo que, se expandió primero de manera muy rápida, después más lenta, y de nuevo la velocidad aumentó, de manera tal que el recorrido represrenta una especie de S que nos habla del pasado y del futuro.

Entre los otros muchos procesos en marcha en aquellos primeros momentos del nacimiento del universo, en aquel tiempo, uno de los principales parámetros a tener en es el de la rápida expansión, ese proceso que ha venido a ser conocido como inflación. Es la presencia de la inflación la que nos conduce a la predicción de que el universo tiene que ser plano.

    Se pudieron formar los núcleos y los átomos de la materia

El proceso mediante el cual la fuerza fuerte se congela es un ejemplo de un cambio de fase, similar en muchos aspectos a la congelación del agua. Cuando el agua se convierte en hielo, se expande; todos hemos podido ver una botella de líquido explotar si alcanzanda la congelación, el contenido se expande y el recipiente no puede contenerlo. No debería sert demasiado sorprendente que el universo se expanda del mismo modo al cambiar de fase.

Claro que no es fácil explicar cómo a medida que el espacio crece debido a esa expansión, se hace más y más voluminoso cada vez y también, cada vez menos denso y más frío. Lo que realmente sorprende es la inmensa magnitud de la expansión. El tamaño del Universo aumentó en un factor no menor de 1060  longitudes de Planck. Acordáos de aquellos números que en aquel que titulé,  ¿Es viejo el Universo?, os dejaba allí expuestos unos interesantes sobre nuestro universo. Volvamos a verlos:

– La edad actual del universo visible ≈ 1060 tiempos de Planck

– Tamaño actual del Universo visible ≈ 1060 longitudes de Planck

– La masa actual del Universo visible ≈ 1060 masas de Planck

– Vemos así que la bajísima densidad de materia en el universo es un reflejo del hecho de que:

– Densidad actual del universo visible ≈10-120 de la densidad de Planck

– Y la temperatura del espacio, a 3 grados sobre el cero absoluto es, por tanto

– Temperatura actual del Universo visible ≈ 10-30 de la Planck

   No debemos perder de vista la maravilla de los cuantos

Estos números extraordinariamente grandes y estas fracciones extraordinariamente pequeñas nos muestran inmediatamente que el universo está estructurado en una escala sobrehumana de proporciones asombrosas cuando la sopesamos en los balances de su propia construcción. Lo cierto es que, son tan grandes y tan pequeñas esos números y fracciones que, para nosotros, no tienen significación  consciente, no las podemos asimilar al tratarse, como se dice más arriba, de medidas sobrehumanas. Si un átomo aumentara en esa proporción de 1060 no tendría cabida en el Universo, el átomo sería mayor.

Decíamos que en 10-35 segundos, el universo pasó de algo con un radio de curvatura mucho menor que la partícula elemental más pequeña a algo con el tamaño de una naranja. No debe sorprendernos pués, que el inflación esté ligado a este proceso. Es cierto que cuando oímos por primera vez este proceso inflacionista, podamos tener alguna dificultad con el índice de inflación que se expone sucedió en el pasado. Nos puede llevar, en un primer momento, a la idea equivocada de que se han violado, con un crecimiento tan rápido, las reglas de Einstein que impiden viajar más veloz que la luz, y, si un cuerpo material viajó la línea de partida que señalan los 10-35 segundos aquella otra que marca la dimensión de una naranja…¡su velocidad excedió a la de la luz!

Claro que la respuesta a que algo sobrepasara la velocidad de la luz, c, es sencilla: NO, nada ha sido en nuestro universo más rápido que la luz viajando, y la explicación está en el hecho cierto de que no se trata de algo pudiera ir tan rápido, sino que, por el contrario, en lugar de que un objeto matrerial vciajara por el espacio, lo que ocurrió es que fue el espacio mismo el que se infló -acordáos de la masa de pan que crece llevando las pasas como adorno-, y, , esa expansión hace que las galaxias -las pasas de la masa-, se alejen cada vez más las unas de las otras, haciendo el universo más grande y frío cada vez.

Así que, con la expansión o inflación, ningún cuerpo material se movió a grandes velocidades en el espacio, ya que, fue el espacio mismo el que creció y, de alguna manera, su tremenda expansión, incidió sobre los objetos que contenía que, de esa manera, pasaron de estar muy juntos a estar muy separados. Las reglas contra el viaje a velocidades superiores a la de la luz sólo se aplican al movimiento al movimiento dentro del espacio, no al movimiento del espacio. Así no hay contradicción, aunque a primera vista pudiera parecerlo.

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Especulan pero… El secreto de formación de las galaxias… ¡No lo sabe nadie! Es posible que estuviera allí presente una especie de sustancia cósmica que, generando gravedad, retuviera a la materia para que se pudieran formar… ¡Quién sabe!

Empleamos todos los medios a nuestro alcance e ideamos nuevos ingenios para poder asomarnos a las escalas más extremas del universo, con los telescopios queremos llegar las primeras gaalxias y, con los aceleradores de partículas nos queremos asomar a ese momento primero en el que se formó la materia.

A los cien millones de años el comienzo del tiempo, aún no se habían formado las estrellas, si acaso, algunas más precoces.  Aparte de sus escasas y humeantes almenaras, el Universo era una sopa oscura de gas hidrógeno y helio, arremolinándose aquí y allá para formar protogalaxias.

A la edad de mil millones de años, el Universo tiene un aspecto muy diferente.  El núcleo de la joven Vía Láctea arde brillantemente, arrojando las sobras de cumulonimbos galácticos a través del oscuro disco; en su centro billa un quásar blancoazulado.  El disco, aún en proceso de formación, es confuso y está lleno de polvo y gas; divide en dos partes un halo esférico que será oscuro en nuestros días, pero a la sazón corona la galaxia con un brillante conjunto de estrellas calientes de primera generación.

Cúmulo de Galaxias de Virgo

Nuestras galaxias vecinas del supercúmulo de Virgo están relativamente cerca; la expansión del Universo aún no ha tenido tiempo de alejarlas a las distancias-unas decenas de millones de años-luz a las que las encontraremos .   El Universo es aún altamente radiactivo.  Torrentes de rayos cósmicos llueven a través de nosotros en cada milisegundo, y si hay vida en ese tiempo, probablemente está en rápida mutación.

Hay algo que es conocido por el término técnico de desacoplamiento de fotones, en ese momento, la oscuridad es reemplazada por una deslumbrante luz blanca, se cree que ocurrió cuando el Universo tenía un millón de años.   El ubicuo gas cósmico en aquel momento se había enrarecido los suficientes como permitir que partículas ligeras –los fotones– atraviesen distancias grandes sin chocar con partículas de materia y ser reabsorbidas.

(Hay gran cantidad de fotones en reserva, porque el Universo es rico en partículas cargadas eléctricamente, que generan energía electromagnética, cuyo cuanto es el fotón.) Es esa gran efusión de luz, muy corrida al rojo y enrarecida por  la expansión del Universo, la que los seres humanos, miles de millones de años después, detectaran con radiotelescopios y la llamaran la radiación cósmica de fondo de microondas. Esta época de “sea la luz” tiene un importante efecto sobre la estructura de la materia.  Los electrones, aliviados del constante acoso de los fotones, son libres de establecerse en órbita alrededor de los núcleos, formando átomos de hidrógeno y de helio.

Sí, de todo eso hemos podido saber pero, ¿cómo se pudieron formar las galaxias a pesar de la expansión del universo? ¿por qué la matería se pudo agrupar y no salió despedida y se dispersó impidiendo esa formación? Lo cierto es que nadie sabe contestar esa pregunta y, se estima, se cree, se piensa que, allí podría haber estado presente una especie de “materia” o “sustancia” cósmica que no emitía radiación y que, generando gravedad, podría haber retenido la materia de manera suficiente para que se pudieran formar las galaxias.

¡Es todo tan complejo!

emilio silvera

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