En el espacio exterior, el cosmos, lo que conocemos por universo, las distancias son tan enormes que se tienen que medir con unidades espaciales como el año luz (distancia que recorre la luz en un año a razón de 299.792.458 metros por segundo). Otras unidades ya mayores son el pársec (pc), unidad básica de distancia estelar correspondiente a una paralaje trigonométrica de un segundo de arco (1”). En otras palabras, es la distancia a la que una Unidad Astronómica (UA = 150.000.000 Km) subtiende un ángulo de un segundo de arco. Un pársec es igual a 3’2616 años luz, o 206.265 Unidades Astronómicas, o 30’857×10¹² Km. Para las distancias a escalas galácticas o intergalácticas se emplea una unidad de medida superior al pársec, el kilopársec (Kpc) y el megapársec (Mpc).

Para tener una idea aproximada de estas distancias, pongamos el ejemplo de nuestra galaxia hermana, Andrómeda, situada (según el cuadro anterior a 725 kilopársec de nosotros) en el Grupo local a 2’3 millones de años luz de la Vía Láctea.

¿Nos mareamos un poco?

Simplemente tenemos que ver las unidades de medida que se utilizan para las distancias del Espacio Interestelar entre las galaxias: Año luz, Unidad Astronómica, Pársec, Megaparsec y otras similares que salen de nuestras medidas habituales cotidianas de nuestro mundo.

                    Próxima b, el planeta descubierto en el conjunto de Alpha Centauri a 4,2 años luz

¡Una barbaridad! ésta última cantidad de kilómetros tendría que recorrer una nave para ir a Alpha Centauri, la estrella más cercana a nosotros y, han encontrado un planeta en una de las estrellas de aquel conjunto estelar, Próxima Centauri y, a razón de 60.000 km/h., que es lo que corren por ahora nuestras navez, ¿cuánto tardaríamos en llegar allí?

Andrómeda, la hermana mayor de la Vía Láctea, situada a 2,3 años-luz  de nosotros, viaja en nuestra dirección a una buena velocidad. Sin embargo, se calcula que nos no llegará hasta nosotros hasta dentro de unos pocos miles de millones de años, casí cuando el Sol esté agotándo su combustible nuclear de fusión para convertirse en una Nebulosa planetaria con una enana blanca en su centro.

Ahí tenemos la imposibilidad física de viajar a otros mundos, y no digamos a otras galaxias. Las velocidades que pueden alcanzar en la actualidad nuestros ingenios espaciales no llegan ni a 50.000 Km/h. ¿Cuánto tardarían en recorrer los 21.759.840.000.000.000.000 Km que nos separa de Andrómeda?

Incluso el desplazarnos hasta la estrella más cercana, Alfa Centauri, resulta una tarea impensable si tenemos en cuenta que la distancia que nos separa es de 4’3 años luz, y un año luz = 9.460.800.000.000 Km. Así que, para llegar a la “cercana” Alfa Centauri tendríamos que multiplicar por 4 esa inmensa distancia. ¿Cuándo llegaríamos allí? ¿Los viajeros que partieron de la Tierra y muchas generaciones siguientes (si todo transcurre con normalidad) serían los que arribarían al destino. Sin embargo, dudo que, cuando llegaran, no hubieran padecido mutaciones por tan larga estancia en el Espacio.

Muchos son los que han querido imaginar como viajr más rápido que la Luz… ¡Sin superar su velocidad! Todos sabemos, como nos enseñó la Relatividad Especial de Einstein que, la luz, nos marca el límite de la velocidad que se puede alcanzar en el Espacio. Nada podrá nunca viajar más rápido que la luz en el vacío, es decir, más ráipdo que 299.792.458 metros cada segundo. Y, se idean otras formas para poder burlar ese límite y llegar antes que la luz a un determinado lugar. Hasta que no se busque la manera de esquivar la barrera de la velocidad de la luz, los viajes a otros mundos están algo complicados para nosotros.

La única ventaja a nuestro favor: ¡EL TIEMPO! Tenemos mucho, mucho tiempo por delante para conseguir descifrar los secretos del hiperespacio que nos mostrará otros caminos para desplazarnos por las estrella que, en definitiva, será el destino de la humanidad.

Nuestro Sol, antes de que pasen 4.000 millones de años, comenzará una transición de fase que, de estrella en la secuencia principal de HP, pasará a su fase terminal convirtiéndose en una Gigante roja que, eyectará sus capas exteriores al espacio interestelar formando una Nebulosa planetaria y, la estrella, exenta de la energía de fusión, quedará a merced de la fuerza de Gravedad que la comprimirá hasta límites de una densidad que sólo podrá ser frenada por la degeneración de los electrones. En ese punto, volverá el equilibrio entre dos fuerzas y el proceso se parará dejando una enana blanca con un radio parecido al de la Tierra y una densidad de 10⁹ Kg m³.

Antes de que todo eso llegue, tenemos que tener en cuenta que habrá que salvar otro gran escollo que se nos viene encima (nunca mejor dicho), ya que, la Galaxia Andrómeda viene hacia La Vía Láctea a razón de 1.000.000 de Km/h y, aproximadamente en unos 3.000 millones de años la tendremos, irremediablemente, colisionando con nuestra Galaxia, con lo cual, las fuerzas de marea que esas enormes masas puden producir, son de impensable magnitud y, el desenlace tardará varios millones de años en finalizar hasta que de las dos grandes Galaxias del Grupo Local, sólo quede una enorme galaxia elíptica y, en el proceso, habrán nacido un sin fin de nuevas estrellas, otras habrán sido despladas de su regiones y lanzadas a distancias enormes, algunas habrán podido colisionar y, en definitiva, lo que allí pueda ocurrir en el futuro lejano, es de incalculable trascendencia para la Humanidad (si aún sigue aquí para ese tiempo).

Sí, existen muchos lugares a los que, cuando llegue el momento podremos viajar. Sin embargo, necesitamos muchos más conocimientos de los que actualmente tenemos para poder realizar esos viajes “imposibles” en las actuales circunstancias. Estamos comenzando, ahora, a poder realizar los primeros intentos de salir al Espacio, y, para cuando realmente podamos efectuar viajes espaciales, habrán pasado muchos, muchos, muchísimos años. No quiero mencionar, lo que podríamos tardar en dominar viajes hiperespaciales a velocidades uperlumínicas. Claro que, la imaginación humana es… ¡”infinita”!

Si esto es así (que lo es), tenemos una buena excusa para pensar en posibles modos de escapar hacia otros mundos lejanos en los que poder asentar a la Humanidad lejos de esos acontecimientos de magnitud (para nosotros) infinita y contra los que nada podremos hacer, excepto, si podemos y buscamos el medio… huir a otros lugares más seguros.

Si, las distancias que nos separan de esos otros mundos parece una barrera difícil de franquear, y, sin embargo, tengo una gran esperanza puesta en que, la Humanidad, la inteligencia de los seres que la compone, y, sobre todo su imaginación, con el tiempo por delante tendrá la oportunidad de buscar esas difíciles soluciones que posibiliten nuestro traslado a las estrellas lejanas.

Para lograr eso, con nuestras limitaciones actuales, no tenemos más remedio que valernos de sondas robotizadas y, en el futuro, serán perfectos robots humanoides que, no tendrán ninguna de nuestras barreras para deambular por el cielo y visitar esas regiones lejanas en las que, posiblemente, se encuentren los planetas idóneos para habitats de seres como nosotros.

Esas son, en realidad, las miras que están puestas en todas esas misiones enviadas a las lunas y planetas cercanos para estudiar su entorno, la atmósfera, la superficie y las radiaciones. Se trata de ir conociendo el entorno y, con los adelantos tecnológicos que ahora mismo tenemos, se hace lo que se va pudiendo y, cada día, se avanza un paso más a la búsqueda de esas soluciones que, ese día muy lejano aún, llegará la debacle a la Tierra y, para entonces, no podremos continuar aquí. La única solución: Escapar a otros mundos.

emilio silvera

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Ciencia

Las ondas gravitacionales podrían revelar dimensiones ocultas en el Universo

Esas dimensiones extra deberían ser capaces de causar «ondulaciones» en nuestra realidad, modificándola imperceptiblemente.

Como todo el mundo sabe, vivimos en un Universo de cuatro dimensiones, tres de ellas espaciales y una temporal. Pero eso no quiere decir que sean las únicas que existen o, mejor dicho, las únicas posibles. Los físicos, en efecto, llevan ya décadas recurriendo a toda una serie de “dimensiones extra”, que resultan necesarias para explicar determinados fenómenos cuánticos, o que se manifestaron cuando las condiciones del Universo eran favorables, en los primeros instantes tras el Big Bang. Por desgracia nadie, nunca, ha encontrado aún evidencias experimentales de que alguna de esas dimensiones ocultas esté teniendo algún efecto en nuestra realidad.

Ahora, sin embargo, un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Física Gravitacional en Postdam, ha propuesto una forma para “sacar a la luz” estas dimensiones extra. Y es que, según estos científicos, esas dimensiones deberían ser capaces de causar “ondulaciones” en nuestra realidad, modificándola imperceptiblemente a través de las ondas gravitacionales. O, dicho de otro modo, las ondas gravitacionales podrían contener la “firma” que pruebe la existencia de dimensiones ocultas. Descubrirlas allanaría el camino para resolver algunos de los mayores misterios del Universo.

Comparada con las demás fuerzas fundamentales de la Naturaleza la gravedad es extraordinariamente debil. Y los físicos llevan ya mucho tiempo preguntándose por qué. Una de las razones podría ser que la gravedad, de algún modo, se estuviera “filtrando” en dimensiones adicionales, es decir, más allá de las tres dimensiones espaciales que nosotros experimentamos.

De hecho, algunas de las teorías que trátan de unir gravedad y Mecánica Cuántica, como la teoría de cuerdas, requieren de dimensiones adicionales para funcionar, y exigen además que la gravedad sea capaz de propagarse a través de ellas. Como se sabe, de las cuatro fuerzas fundamentales, solo la gravedad se sigue resistiendo a ser “cuantificada”. Lo cual significa que no existe (o no se ha encontrado hasta ahora) una partícula subatómica que transporte la unidad mínima de gravedad. Las otras tres fuerzas (electromagnetismo y fuerzas nucleares fuerte y débil) tienen cada una una partícula asociada: Fotones, gluones y partículas W y Z. Y todas ellas han sido producidas con éxito en múltiples experimentos de laboratorio. Nadie, sin embargo, ha sido aún capaz de encontrar un “gravitón”.

Por eso, hallar pruebas de la existencia de tales dimensiones exóticas podría ser de gran utilidad para caracterizar la gravedad y encontrar una forma de unir esta esquiva fuerza a la Mecánica Cuántica. No es una tarea sencilla ya que, de existir, esas dimensiones tendrían en el Universo actual unos efectos realmente pequeños. De no ser así, sus consecuencias serían bien visibles en nuestra vida cotidiana.

Las principales bazas para hallar alguna de estas dimensiones ocultas están en los experimentos del LHC, el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. Pero hasta ahora no ha habido suerte y nadie ha sido capaz de ver siquiera un leve signo que revele una física que esté más allá de nuestras cuatro dimensiones.

Una nueva esperanza

 

 

 

 

En los últimos dos años, sin embargo, ha surgido una nueva esperanza: las ondas gravitacionales. Esas pequeñas ondulaciones en el tejido espaciotemporal del Universo, causadas por el movimiento de objetos muy masivos, se descubrieron por primera vez en 2015. Y dado que es muy probable que la gravedad sea capaz de extenderse a través de todas las dimensiones que existen, esas ondas se han convertido en una forma muy prometedora para detectar cualquier dimensión más allá de las que conocemos.

“Si hay dimensiones adicionales en el Universo -afirma Gustavo Lucena Gómez, autor principal del estudio- las ondas gravitacionales pueden propagarse a través de ellas”. Gómez y su colega David Andriot han calculado cómo esas potenciales dimensiones extra podrían estar afectando a las ondas gravitatorias que podemos observar. Y encontraron dos peculiares efectos que nos permitirían “cazarlas”: ondas extra en frecuencias muy altas, y una modificaciónen la forma en que las ondas gravitacionales estiran el espacio.

       También en la Teoría de Cuerdas se habla de dimensiones extra

De hecho, según los investigadores, a medida que las ondas gravitacionales se propagan a través de una dimensión extra, deberían generar una “torre” de ondas gravitatorias extra, con una frecuencia muy alta después de una distribución regular. Por desgracia, los actuales observatorios de ondas gravitacionales no son capaces de detectarlas en frecuencias tan altas como las requeridas, y también la siguiente generación de detectores está enfocada a frecuencias más bajas. Así que aunque estas ondas estén por todas partes, nos sería muy difícil encontrarlas.

El segundo efecto provocado por las dimensiones extra, sin ebargo, sería mucho más sencillo de ver, ya que modificaría las ondas gravitacionales “normales”, las que se detectan actualmente, sin necesidad de añadir señales extra. “Si hay dimensiones adicionales en nuestro Universo -explica Gómez- estirarían y encogerían el espaciotiempo de una forma diferente a como lo hacen las ondas gravitacionales estandar”.

A medida que una onda gravitacional atraviesa el Universo, estira y encoje el espacio de una forma muy específica. Sería como tirar de una banda de goma, que se haría más larga en una dirección y más corta en la otra, para volver a su forma original cuando la soltamos.

Sin embargo, las dimensiones adicionales del Universo harían que el espacio se estirara y se encogiera de forma diferente, algo que los investigadores han llamado “modo respiración”. Igual que los pulmones al respirar, el espacio se expandiría y se contraería a medida que las ondas gravitacionales pasan, además de estirarse y aplastarse como hacen normalmente.

“Con más detectores -afirma Gómez- seremos capaces de ver si este ´modo respiración´está sucediendo realmente”.

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Es una lástima que nuestro Sistema Solar esté alejado de otros sistemas similares por años luz que, nuestras técnicas actuales, no pueden alcanzar, y, seguramente, algunos de los planetas que están a menos de 20 años luz de distancia de nosotros, podría ser habitable.

Es cierto que en algunas de las lunas de Júpiter y de Saturno podría haber alguna clase de vida, y, probablemente en Marte también. Sin embargo, no son lugares ideales para que podamos instalarnos tan ricamente como en la Tierra.

Lo cierto es que, las probabilidades de la existencia de planetas habitables, sólo en nuestra Galaxia, la Vía Láctea, pueden pasar de los 40.000 millones (sí, has oído bien). Con esa inmensa cantidad de planetass iguales o parecidos a la Tierra… ¿Qué problema nos queda por solventar?

El problema que nos queda por solucionar es peliagudo: ¿Cómo vencer a la velocidad de la luz, no siendo más rápido que ella -algo imposible en nuestro Universo- sino que, tendremos que buscar la manera de burlarla? Precisamente por eso se habla de Agujeros de Gusano y otros ingenios que, abriendo huecos en el propio espacio-tiempo, nos lleve hasta galaxias lejanas en menos tiempo del que necesitaríamos en viajes convencionales.

Los precursores de la Ciencia Ficción, no pocas veces, nos abrieron e indicaron el camino a seguir para conseguir “imposibles” que sólo en la imaginación podían existir, y, sin embargo, muchos de ellos se hicieron realidad a medida que el Tiempo avanzaba y nuestras Mentes evolucionaban. Motores de curvatura y fuentes de energías ahora impensables, nos sacarán del callejón sin salida en el que nos encontramos.

Ahora pensar en viajar con pasajeros a Marte o a cualquiera de la lunas de Júpiter o Saturno… ¡Es sólo un sueño! Nuestros modelos de navegación espacial son inadecuados para asegurar la vida de los pasajeros, y, se necesitarían muchos adelantos de los que ahora carecemos para llevar a cabo misiones de ese calibre.

La radiación del espacio y la carencia de trajes seguros y navez que impidan la entrada de partículas nosivas en su interior, la gravedad artificial que simule la terrestre, los sistemas de generar alimentos, espacios suficientes para instalar clínicas, bibliotecas y colegios… En viajes Espaciales de ciertaq importancia, muchas cosas serían necesarias, no sólo para salvar la vida, sino también, para realizar un viaje largo disponiendo de todo aquello que podamos necesitar.

El día del mañana, hará posible lo que hoy no lo es, y, esas realidades futuras nos llevarán lejos, muy lejos entre las estrellas de donde venimos y a las que tenemos que volver. Ya sabéis, somos polvo de estrellas, sin ellas, no estaríamos aquí.

Si esta fuese la Vía Láctea, nosotros (el Sistema Solar), estaría situado en la periferia, en la parte interior del Brazo de Orión, a 27.000 años-luz del núcleo galáctico, y, sabiendo que la galaxia tiene 100.000 años luz de diámetro, podemos decir que estamos bastante alejados del Agujero Nefgro Gigante que mora allí en el centro mismo de la Galaxia. La suerte nos hizo venir a caer en una región relativamente tranquila dentro de la Vía Láctea, en otros lugares, las explosiones Supernovas, los Agujeros Negros, las explosiones Gamma y otros sucesos de inmensas energías nos darían muchos problemas.

                               Mover la barra espaciadora para contemplar la belleza de este mundoi

Claro que, la fascinación de otros mundos no deja de gritar a nuestras mentes… ¡Estamos aquí, os esperamos! Desde hace mucho tiempo soñamos que, visitaremos otros planetas yn haremos amistad con sus habitantes de los que, si las cosas salen bien, aprenderemos mucho y, por nuestra parete, también tendremos mucho que dar. El día que tal acontecimiento se produzca, será la noticia más importante jamás publicada, todos los medios hablarán de ello durante meses y, no digamos, si se puede presentar en TV a un personaje de otro mundo.

Por lo general, todos tenemos unas imágenes más o menos preconsevidas de seres de otros mundos y, cada cual, en su propia mente, escenifica a esos posibles “vecinos lejanos” con los que, alguna vez, nos podríamos encontrar, y, no siempre, se les atribuyen buenas intencionesd. Lo cierto es que, como pasa aquí mismo. Ahí fuera, habrá de todo.

Estos seres por ejemplo, son de otro planeta en el que impera distinta gravedad que en la Tierra, y, de ahí su conformación. Aquel planeta tendrá otras condiciones que hacen de los seres que lo habitan personajes muy diferentes a nosotros pero, en el fondo de todo… ¡Ellos y nosotros están/estamos hechos de lo mismo! Es decir, son vidas basadas en el Carbono.

Todos los seres de la Tierra, no importa a qué especie pueda pertenecer, tienen en el Carbono su base de vida, y, como el Universo es igual en todas sus regiones en las que imperan las mismas leyes fundamentales y las mismas constantes universales… ¡Todo lo demás que de todo eso pueda surgir, será lo mismo que aquí!

¿Vida en otros mundos? Sería un milagro que no las hubiera.

emilio silvera

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