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May

15

Materia de sombra, Axiones, ¿WIMPs en el Sol? ¿Y la vida?

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

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Es curioso como a veces, la realidad de los hechos observados, vienen a derribar esas barreras que muchos ponen en sus mentes negar lo evidente. Por ejemplo: Los extraordinarios resultados de la sonda Kepler, que en su primer año de misión ha encontrado ya 1.235 candidatos a planetas, 54 de ellos en la zona habitable de sus estrellas, ha permitido a los investigadores extrapolar el número total de mundos que podría haber sólo en la Vía Láctea, nuestra galaxia. Y ese número ronda los 50.000 millones. De los cuales, además, unos 500 millones estarían a la distancia adecuada de sus soles para permitir la existencia de agua en estado líquido, una condición necesaria para la vida.

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Planetas parecidos a la Tierra, como la lógica nos dicen, hay miles de millones y sólo cabe esperar que estén situados en los lugares adecuados que la vida tenga la oportunidad de surgir acogida por el ecosistema ideal del agua líquida, una atmósfera acogedora y húmeda, temperatura ideal media y otros parámetros que la vida reqiere para su existencia.

Un equipo de astrónomos internacionales pertenecientes al Observatorio Europeo Austral (ESO), el más importante del mundo, investiga la formación de un posible sistema planetario a partir de discos de material que rodea a una estrella joven. Según un comunicado difundido hoy por el centro astronómico que se levanta en la región norteña de Antofagasta, a través del “Very Large Telescope”(VLT), los científicos han estudiado la materia que rodea a una estrella joven.

Según los astrónomos, los planetas se forman a partir de discos de material que rodean a las estrellas, pero la transición discos de polvo hasta sistemas planetarios es rápida y muy pocos son identificados en esta fase. Uno de los objetos estudiados por los astrónomos de ESO, es la estrella T Chamaleontis (T-Cha), ubicada en la pequeña constelación de Chamaleón, la cual es comparable al sol pero en sus etapas iniciales.

Dicha estrella se encuentra a 330 años luz de la Tierra y tiene 7 millones de años de edad, lo que se considera joven para una estrella. “Estudios anteriores han demostrado que T Cha es un excelente objetivo para estudiar cómo se forman los sistemas planetarios”, señala el astrónomo Johan Olofsson, del Max Planck Institute of Astronomy de Alemania.

Algunas veces hablando de los extensos y complejos temas que subyacen en la Astronomía, lo mismo hablamos de “materia de sombre” que de “supercuerdas” y, se ha llegado a decir que existe otro universo de materia de sonbra que existe en paralelo al nuestro. Los dos universos se separaron la Gravedad se congeló sepapándose de las otras fuerzas. Las partículas de sombra interaccionan con nosotros sólo a través de la fuerza de la gravedad, lo cual las convierte en candidatas ideales para la tan traida y llevada “materia oscura”.

Llegamos a los Axiones.

El actual de la cuestión es que los cosmólogos creen saber que hay una gran cantidad de materia oscura en el Universo y, han conseguido eliminar la candidatura de cualquier tipo de partícula ordinaria que conocemos. En tales circunstancias no se llegar a otra conclusión que la materia oscura debe de existir en alguna forma que todavía no hemos visto y cuyas propiedades ignoramos totalmente. Sin embargo, se atreven a decir que, la Gravedad, es el efecto que se produce cuando la “materia oscura” pierde consistencia… , o algo así.  ¡Cómo son!

A los teóricos nada les gusta más que aquella situación en la cual puedan dejar volar libremente la imaginación sin miedo a que nada tan brusco un experimento u observación acabe con su juego. En cualquier caso, han producido sugerencias extraordinarias acerca de lo que podría ser la “materia oscura” del universo.

                           Lo que hay en el Universo…no siempre lo podemos comprender.

Otro de los WIMPs favoritos se llama axión. el fotino y sus compañeros, el axión fue sugerido por consideraciones de simetría. Sin embargo, a diferencia de las partículas, sale de las Grandes Teorías Unificadas, que describen el Universo en el segundo 10ˉ³5, más que de las teorías totalmente unificadas que operan en el tiempo de Planck.

mucho tiempo han sabido los físicos 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 película 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 reversa del tiempo (pasar la película al revés).

Se pensaba que el mundo era simétrico respecto a CPT porque, al menos al nivel de las partículas elementales, era simétrico respecto a C, P y T independientemente. Ha resultado que no es éste el caso. El mundo visto en un espejo se desvía un tanto al mundo visto directamente, y lo mismo sucede al mundo visto cuando la película pasa al revés. Lo que sucede es que las desviaciones entre el mundo real y el inverso en cada uno de estos casos se cancelan una a la otra cuando miramos las tres combinadas.

Aunque esto es verdad, es verdad que el mundo es casi simétrico respecto a CP actuando solos y a T actuando solo; es decir, que el mundo es casi el mismo si lo miran en un espejo y sustituyen las partículas por antipartículas que si lo miran directamente. Este “casi” es lo que preocupa a los físicos. ¿Por qué son las cosas casi perfectas, pero les falta algo?

La respuesta a esta cuestión parece que estar en la posible existencia de esa otra partícula apellidada axión. Se supone que el Axión es muy ligero (menos de una millonésima parte de la masa del electrón) e interacciona sólo débilmente con otra materia. Es la pequeña masa y la interacción débil lo que explica el “casi” que preocupa a los teóricos.

nos asomamos a la Teoría de cuerdas, entramos en un “mundo” lleno de sombras en los que podemos ver brillar, a lo lejos, un resplandor cegador. Todos los físicos coinciden en el hecho de que es una teoría muy prometedora y de la que parece se podrán obtener buenos rendimientos en el futuro pero, de momento, es imposible verificarla.

El misterio de las funciones modulares podría ser explicado por quien ya no existe, Srinivasa Ramanujan, el hombre más extraño del mundo de los matemáticos. Igual que Riemann, murió antes de cumplir cuarenta años, y como Riemann antes que él, trabajó en total en su universo particular de números y fue capaz de reinventar por sí mismo lo más valioso de cien años de matemáticas occidentales que, al estar aislado del mundo en las corrientes principales de los matemáticos, le eran totalmente desconocidos, así que los buscó sin conocerlos. Perdió muchos años de su vida en redescubrir matemáticas conocidas.

Dispersas oscuras ecuaciones en sus cuadernos están estas funciones modulares, que figuran entre las más extrañas jamás encontradas en matemáticas. Ellas reaparecen en las ramas más distantes e inconexas de las matemáticas. Una función que aparece una y otra vez en la teoría de las funciones modulares se denomina ( ya he dicho otras veces) hoy día “función de Ramanujan” en su honor. Esta extraña función contiene un término elevado a la potencia veinticuatro.

          ¿Podeis imaginar la existencia de un Universo en permanente sombra?

La idea de un universo en sombra nos proporciona una manera sencilla de pensar en la materia oscura. El universo dividido en materia y materia se sombra en el Tiempo de Planck, y una evolucionó de acuerdo con sus propias leyes. Es de suponer que algún Hubble de sombra descubrió que ese universo de sombra se estaba expandiendo y es de suponer que algunos astrónomos de sombras piensan en nosotros candidatos para su materia oscura.

¡ que incluso haya unos ustedes de sombras leyendo la versión de sombra de este trabajo!

Partículas y Partículas Supersimétricas

      Partículas y partículas supersimétricas

Partículas son las que todos conocemos y que forman la materia, la supersimétricas, fotinos, squarks y otros, las estamos buscando sin poder hallarlas.

Estas partículas son predichas por las teorías que unifican todas las fuerzas de la naturaleza. Forman un conjunto de contrapartidas de las partículas a las que estamos habituados, son mucho más pesadas. Se nombran en analogía con sus compañeras: el squark es el compañero supersimétrico del quark, el fotino del fotón, etc. Las más ligeras de estas partículas podrían ser la materia oscura. Si es así, partícula probablemente pesaría al menos cuarenta veces más que el protón.

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Lo cierto es que las partículas que conocemos son las que están presentes en el Modelo Estándard de la Física que incluye a tres de las cuatro fuerzas conocidas, la Gravedad se niega a compartir teoría y, según parece, sólo en una teoría más  avanzada como la de cuerdas, se deja, incluir sin protestar dentro de ella, es decir, que si finalmente se verifica tal teoría, en ella subyace una teoría cuántica de la gravedad.

Y la materia de sombra, si existe, no hemos sabido dar con ella y, sin embargo, existen indicios de que está ahí. Así, los del LHC no de dejan de intentar su localización en en ese infinitesimal “mundo” de lo muy pequeño.

En algunas versiones de las llamadas teorías de supercuerdas hay todo un universo de materia de sombra que existe paralelo con el nuestro. Los dos universos se separaron la gravedad se congeló separándose de las otras fuerzas. Las partículas de sombra interaccionan con nosotros sólo a través de la fuerza de la gravedad, lo que las convierte en candidatas ideales para la materia oscura.

                                              Serám los Axiones las partículas de la “materia oscura”

El Axión es una partícula muy ligera (pero presumiblemente muy común) que, si existiera, resolvería un problema antiguo en la teoría de las partículas elementales. Se estima que una masa menor que una millonésima parte de la del electrón y se supone que impregna el universo de una manera semejante al fondo de microondas. La materia oscura consistiría en agregaciones de axiones por encima del nivel general de fondo.

Criostato CDMS

Construímos inmensos aparatos de ingeniosas propiedades tecnológicas tratar de que nos busquen las WIMPs, esas hipotéticas partículas que podrían, llevarnos a un conocimiento mayor de la materia.

¿WIMPs en el Sol?

A lo largo de todo el se ha dado a entender que todas estas partículas candidatas a materia oscura de la que hemos estado hablando, son puramente hipotéticas. No hay pruebas de que ninguna de ellas se vaya a encontrar de hecho en la naturaleza. Sin embargo sería negligente si no mencionase un argumento –un diminuto rayo de esperanza- que tiende a apoyar la existencia de WIMPs de un u otro. Este argumento tiene que ver con algunos problemas que han surgido en nuestra comprensión del funcionamiento y la estructura del Sol.

Creemos que la energía del Sol viene de reacciones nucleares profundas dentro del núcleo. Si éste es el caso en realidad, la teoría nos dice que esas reacciones deberían estar produciendo neutrinos que en principio son detectables sobre la Tierra. Si conocemos la temperatura y composición del núcleo ( creemos), entonces podemos predecir exactamente cuántos neutrinos detectaremos. Durante más de veinte años se llevó a cabo un experimento en una mina de oro de Dakota del Sur para detectar esos neutrinos y, desgraciadamente, los resultados fueron desconcertantes. El número detectado fue de sólo un tercio de lo que se esperaba. Esto se conoce como el problema del neutrino solar.

Es posible observar otra radiación procedente de las estrellas: los neutrinos. Estas pequeñas partículas, sin carga y mucho más livianas que los electrones, …

El problema de los neutrinos solares se debió a una gran discrepancia el número de neutrinos que llegaban a la Tierra y los modelos teóricos del interior del Sol. Este problema que duró mediados de la década de 1960 hasta el 2002, ha sido recientemente resuelto mediante un entendimiento de la física de neutrinos, necesitando una modificación en el modelo estándar de la física de partículas, concretamente en las neutrinos” href=”http://es.wikipedia.org/wiki/Oscilaci%C3%B3n_de_neutrinos”>oscilaciones de neutrinos. Básicamente, debido a que los neutrinos tienen masa, pueden cambiar del tipo de neutrino que se produce en el interior del Sol, el neutrino electrónico, en dos tipos de neutrinos, el muónico y el tauónico, que no fueron detectados.

La segunda característica del Sol que concierne a la existencia de WIMPs se refiere al hecho de las oscilaciones solares. los astrónomos contemplan cuidadosamente la superficie solar, la ven vibrar y sacudirse; todo el Sol puede pulsar en períodos de varias horas. Estas oscilaciones son análogas a las ondas de los terremotos, y los astrónomos llaman a sus estudios “sismología solar”. Como creemos conocer la composición del Sol, tenemos que ser capaces de predecir las propiedades de estas ondas de terremotos solares. Sin embargo hay algunas duraderas discrepancias entre la teoría y la observación en este campo.

No mucho que los astrónomos han señalado que si la Galaxia está en realidad llena de materia oscura en la de WIMPs, entonces, durante su vida, el Sol habría absorbido un gran número de ellos. Los WIMPs, por tanto, formarían parte de la composición del Sol, una parte que no se había tenido en cuenta hasta ahora. Cuando los WIMPs son incluidos en los cálculos, resultan dos consecuencias: primero, la temperatura en el núcleo del Sol resulta ser menor de lo que se creía, de forma que son emitidos menos neutrinos, y segundo, las propiedades del cuerpo del Sol cambian de tal modo que las predicciones de las oscilaciones solares son exactas.

                   Hasta nos atrevemos a exponer una imagen que nos muestra la distribución de los WIMPs

Este resultado es insignificante en lo que se refiere a la existencia de WIMPs, pero no debemos despreciar las coincidencias halladas, lo más prudente será esperar a nuevos y más avanzados experimentos (SOHO y otros). Tanto el problema del neutrino como las oscilaciones se pueden explicar igualmente por otros efectos que no tienen nada que ver con los WIMPs. Por ejemplo, el tipo de oscilaciones de neutrinos podría resolverse si el neutrino solar tuviera alguna masa, aunque fuese muy pequeña, y diversos cambios en los detalles de la estructura interna  del Sol podrían explicar las oscilaciones. No obstante estos fenómenos solares constituyen la única indicación que tenemos de que uno de los candidatos a la materia oscura pueda existir realmente.

Toda charla sobre supersimetría y teoría últimas da a la discusión de la naturaleza de la materia oscura un tono solemne que no tiene ningún parecido con la forma en que se lleva en realidad el debate entre los cosmólogos. Una de las cosas que más me gusta de este campo es que todo el mundo parece ser capaz de conservar el sentido del humor y una distancia respecto a su propio trabajo, ya que, los buenos científicos saben que, todos los cálculos, conjeturas, hipótesis y finalmente teorías, no serán visadas en la aduana de la Ciencia, hasta que sean muy, pero que muy bien comprobadas mediante el experimento y la observación y, no una sino diez mil veces de que puedan ser aceptadas en el ámbito puramente científico.

                                                                 El el Sol podemos hallar algunas respuestas

Posiblemente, el LHC nos pueda decir algo al respecto si, como no pocos esperan, de sus colisiones surgen algunas partículas supersimétricas que nos hablen de ese otro mundo oscuro que, estando en este, no hemos sabido encontrar este momento. Otra posibilidad sería que la tan manoseada materia oscura no existiera y, en su lugar, se descubriera otro fenómeno o mecanismo natural desconocido hasta ahora que, incidiendo en el comportamiento de expansión del Universo, nos hiciera pensar en la existencia de la “materia oscura” cubrir el hueco de nuestra ignorancia.

Hace algún tiempo, en esas reuniones periódicas que se llevan a cabo entre científicos de materias relacionadas: física, astronomía, astrofísica, comología…, alguien del grupo sacó a relucir la idea de la extinción de los dinosaurios y, el hombre se refirió a la teoría (de los muchas que circulan) de que el Sol, en su rotación alrededor de la Vía Láctea, se salía periódicamente fuera del plano de la Galaxia. Cuando hacía esto, el polvo existente en ese plano podía cesar de proteger la Tierra, que entonces quedaría bañada en rayos cósmicos letales que los autores de la teoría pensaban que podían permeabilizar el cosmos. Alguien, el fondo de la sala lanzó: ¿Quiere decir que los dinosaurios fueron exterminados por la radiación de fotinos?

La cosa se tomó a broma y risas marcaron el final de la reunión en la que no siempre se tratan los temas con esa seriedad que todos creen, toda vez que, los conocimientos que tenemos de las cosas son muy limitados y tomarse en serio lo que podría no ser… ¡No sería nada bueno!

Por ejemplo, si vemos la imagen de arriba y un letrero que diga: “Dopar un aislante topológico con impurezas magnéticas rompe la simetría de inversión temporal y abre una nueva vía a la espintrónica.”  Para la mayoría de los presentes, el galimatias no le dirá nada y, sin embargo, para otros al tanto de las cuestiones de física, le parecerá que: “Los aislantes topológicos son materiales que conducen electrones en su superficie exterior, pero actúan como aislantes en su volumen interior. propiedad tiene su origen en la forma en que los electrones se mueven a través del material. Los electrones poseen un espín mecánico-cuántico que apunta hacia “arriba” o hacia “abajo”. El espín es normalmente independiente del movimiento de los electrones, pero dentro de los aislantes topológicos, el espín de los electrones está estrechamente relacionado con su movimiento.”

¡Qué cosas! Lo que digo siempre… ¡Nunca llegaremos a saberlo todo!

emilio silvera

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May

15

Los secretos de la Naturaleza ¿Los podremos desvelar?

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

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   ¿Qué estará pasando por esa cabecita?

El psicólogo Eric Ericsson llegó a proponer una teoría de estadios psicológicos del desarrollo. Un conflicto fundamental caracteriza cada fase. Si este conflicto no queda resuelto, puede enconarse e incluso provocar una regresión a un periodo anterior. Análogamente, el psiicólogo Jean Piaget demostró que el desarrollo mental de la primera infancia tampoco es un desarrollo continuo de aprendizaje, sino que está realmente caracterizado por estadios discontinuos en la capacidad de conceptualización de un niño. En un mes, un niño puede dejar de buscar una pelota una vez que ha rodado fuera de su campo de visión, sin comprender que la pelota existe aunque no la vea. Al mes siguiente, esto resultará obvio para el niño.

Quinteto de Stephan

Los procesos siguen, las cosas cambian, el Tiempo inexorable transcurre, si hay vida vendrá la muerte, lo que es hoy mañana no será.

Esta es la esencia de la dialéctica. Según esta filosofía, todos los objetos (personas, gases, estrellas, el propio universo) pasan por una serie de estadios. Cada estadio está caracterizado por un conflicto entre dos fuerzas opuestas. La naturaleza de dicho conflicto determina, de hecho, la naturaleza del estadio. Cuando el conflicto se resuelve, el objeto pasa a un objetivo o estadio superior, llamado síntesis, donde empieza una nueva contradicción, y el proceso pasa de nuevo a un nivel superior.

Los filósofos llaman a esto transición de la “cantidad” a la “cualidad”.  Pequeños cambios cuantitativos se acumulan hasta que, eventualmente, se produce una ruptura cualitativa con el pasado. Esta teoría se aplica también a las sociedades o culturas. Las tensiones en una sociedad pueden crecer espectacularmente, como la hicieron en Francia a finales del siglo XVIII. Los campesinos se enfrenaban al hambre, se produjeron motines espontáneos y la aristocracia se retiró a sus fortalezas. Cuando las tensiones alcanzaron su punto de ruptura, ocurrió una transición de fase de lo cuantitativo a lo cualitativo: los campesinos tomaron las armas, tomaron París y asaltaron la Bastilla.

Las transiciones de fases pueden ser también asuntos bastante explosivos. Por ejemplo, pensemos en un río que ha sido represado. Tras la presa se rápidamente un embalse con agua a enorme presión. Puesto que es inestable, el embalse está en el falso vacío. El agua preferiría estar en su verdadero vacío, significando esto que preferiría reventar la presa y correr aguas abajo, hacia un estado  de menor energía. Así pues, una transición de fase implicaría un estallido de la presa, que tendría consecuencias desastrosas.

 

También podría poner aquí el ejemplo más explosivo de una bomba atómica, donde el falso vacío corresponde al núcleo inestable de uranio donde residen atrapadas enormes energías explosivas que son un millón de veces más poderosas, para masas iguales, que para un explosivo químico.  De vez en cuando, el núcleo pasa por efecto túnel a un estado más bajo, lo que significa que el núcleo se rompe espontáneamente. Esto se denomina desintegración radiactiva. Sin embargo, disparando neutrones contra los núcleos de uranio, es posible liberar de golpe esta energía encerrada según la formula de Einstein E = mc2. Por supuesto, dicha liberación es una explosión atómica; ¡menuda transición de fase! De nefasto recuerdo por cierto.

Las transiciones de fase no son nada nuevo. Trasladémoslo a nuestras propias vidas. En un libro llamado Pasajes, el autor, Gail Sheehy, destaca que la vida no es un flujo continuo de experiencias, como parece, sino que realmente pasa por varios estadios, caracterizados por conflictos específicos que debemos resolver y por objetivos que debemos cumplir.

Fábricas de estrellas en el Universo lejano

Los contornos recubiertos muestran la estructura de la galaxia al ser reconstruida desde las observaciones hechas bajo el fenómeno de lente gravitatorio con el radiotelescopio Submillimeter Array. La formación de nuevas estrellas en el Universo es imparable y, la materia más sencilla se constituye en una estructura que la transformará en más compleja, más activa, más dispuesta para que, la vida, también pueda surgir en mundos ignotos situados muy lejos del nuestro.

             Sí, todo cambia y nada permanece: transiciones de fases hacia la complejidad

Las nuevas características descubiertas por los científicos en las transiciones de fases es que normalmente van acompañadas de una ruptura de simetría. Al premio Nobel Abdus Salam le gusta la ilustración siguiente: consideremos una mesa de banquete circular, donde todos los comensales están sentados con una copa de champán a cada lado. Aquí existe simetría. Mirando la mesa del banquete reflejada en un espejo, vemos lo mismo: cada comensal sentado en torno a la mesa, con copas de champán a cada lado.  Asimismo, podemos girar la mesa de banquete circular y la disposición sigue siendo la misma.

Rompamos ahora la simetría. Supongamos ahora que el primer comensal toma la copa que hay a su derecha. Siguiendo la pauta, todos los demás comensales tomaran la copa de champán de su derecha. Nótese que la imagen de la mesa del banquete vista en el espejo produce la situación opuesta.  Cada comensal ha tomado la copa izquierda. De este modo, la simetría izquierda-derecha se ha roto.

El niño del espejo le da a su amiguito reflejado la mano derecha y aquel, le saluda, con la izquierda. ¡La simetría especular…! Así pues, el estado de máxima simetría es con frecuencia también un estado inestable, y por lo tanto corresponde a un falso vacío.

Con respecto a la teoría de supercuerdas, los físicos suponen (aunque todavía no lo puedan demostrar) que el universo decadimensional original era inestable y pasó por efecto túnel a un universo de cuatro y otro de seis dimensiones. Así pues, el universo original estaba en un estado de falso vacío, el estado de máxima simetría, mientras que hoy estamos en el estado roto del verdadero vacío.

Al principio, cuando el universo era simétrico, sólo existía una sola fuerza que unificaba a todas las que ahora conocemos, la gravedad, las fuerzas electromagnéticas y las nucleares débil y fuerte, todas emergían de aquel plasma opaco de alta energía que lo inundaba todo. Más tarde, cuando el universo comenzó a enfriarse, se hizo transparente y apareció la luz, las fuerzas se separaron en las cuatro conocidas, emergieron las primeras quarks para unirse y formar protones y neutrones, los primeros núcleos aparecieron para atraer a los electrones que formaron aquellos primeros átomos.  Doscientos millones de años más tarde, se formaron las primeras estrellas y galaxias. Con el paso del tiempo, las estrellas sintetizaron los elementos pesados de nuestros cuerpos, fabricados en supernovas que estallaron, incluso antes de que se formase el Sol. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que una supernova anónima explotó hace miles de millones de años y sembró la nube de gas que dio lugar a nuestro sistema solar, poniendo allí los materiales complejos y necesarios para que algunos miles de millones de años más tarde, tras la evolución, apareciéramos nosotros.

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 En las estrellas se tiene que producir el proceso triple alfa para que exista el Carbono

Las estrellas evolucionan desde que en su núcleo se comienza a fusionar hidrógeno en helio, de los elementos más ligeros a los más pesados.  Avanza creando en el hornotermonuclear, cada vez, metales y elementos más pesados. Cuando llega al hierro y explosiona en la forma explosiva de  una supernova. Luego, cuando este material estelar es otra vez recogido en una nueva estrella rica en hidrógeno, al ser de segunda generación (como nuestro Sol), comienza de nuevo el proceso de fusión llevando consigo materiales complejos de aquella supernova.

Puesto que el peso promedio de los protones en los productos de fisión, como  el cesio y el kriptón, es menor que el peso promedio de los protones de uranio, el exceso de masa se ha transformado en energía mediante la conocida fórmula E = mc2. Esta es la fuente de energía que también subyace en la bomba atómica. Es decir, convertir materia en energía.

Así pues, la curva de energía de enlace no sólo explica el nacimiento y muerte de las estrellas y la creación de elementos complejos que también hicieron posible que nosotros estemos ahora aquí y, muy posiblemente, será también el factor determinante para que, lejos de aquí, en otros sistemas solares a muchos años luz de distancia, puedan florecer otras especies inteligentes que, al igual que la especie humana, se pregunten por su origen y estudien los fenómenos de las fuerzas fundamentales del universo, los componentes de la materia y, como nosotros, se interesen por el destino que nos espera en el futuro.

Cuando alguien oye por vez primera la historia de la vida de las estrellas, generalmente (lo sé por experiencia), no dice nada, pero su rostro refleja escepticismo. ¿Cómo puedo vivir una estrella 10.000 millones de años? Después de todo, nadie ha vivido tanto tiempo como para ser testigo de su evolución y poder contarlo.

                         Hay cosas que, cambiando… ¡Nunca cambian! La entropía se encarga de ello

Pero volviendo a las cosas de la Naturaleza y de la larga vida de las estrellas, sí, tenemos los medios técnicos y científicos para saber la edad que tiene, por ejemplo, el Sol. Nuestro Sol, la estrella alrededor de la que giran todos los planetas de nuestro Sistema Solar, la estrella más cercana a la Tierra (150 millones de Km =  1 UA), con un diámetro de 1.392.530 Km, tiene una edad de 4.500 millones de años, y, como todo en el Universo, su discurrir la va desgantando, evoluciona hacia su imparable destino como gigante roja primero y enana blanca después.

                               Una gigante roja engulle a un planeta cercano

Cuando ese momento llegue, ¿dónde estaremos? Pues nosotros, si es que estamos, contemplaremos el acontecimiento desde otros mundos. La Humanidad habrá dado el gran salto hacia las estrellas y, colonizando otros planetas se habrá extendido por regiones lejanas de la Galaxia.

El Universo siempre nos pareció inmenso, y, al principio, aquellos que empezaron a preguntarse cómo sería, lo imaginaron como una esfera cristalina que dentro contenía unos pocos mundos y algunas estrellas, hoy, hemos llegado a saber un poco más sobre él. Sin embargo, dentro de unos cuantos siglos, los que detrás de nosotros llegaran, hablarán de universos en plural, y, cuando pasen algunos eones, estaremos de visita de un universo a otro como vamos de una ciudad a otra.

¡Quién pudiera estar allí!

¡Es todo tan extraño! ¡Es todo tan complejo! y, sobre todo…¡sabemos tan poco!

         Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas

Según lo que podemos entender y hasta donde han podido llegar nuestros conocimientos actuales, ahora sabemos donde están las fronteras: donde las masas o las energías superan 1019 veces la masa del protón, y esto implica que estamos mirando a estructuras con un tamaño de 10-33 centímetros.

Esta ecuación nos habla de lo que se conoce como masa de Planck y a la distancia correspondiente la llamamos distancia de Planck. La masa de Planck expresada en gramos es de 22 microgramos, que es la masa de un grano muy pequeño de azúcar (que, por otra parte, es el único número de Planck que parece más o menos razonable, ¡los otros números son totalmente extravagantes!).

Esto significa que tratamos de localizar una partícula con la precisión de una Longitud de Planck,  las fluctuaciones cuánticas darán tanta energía que su masa será tan grande como la masa de Planck,  y los efectos de la fuerza gravitatoria entre partículas, así, sobrepasarán los de cualquier otra fuerza. Es decir, para estas partículas la gravedad es una interacción fuerte.

Lo cierto es que, esas unidades tan pequeñas, tan lejanas en las distancias más allá de los átomos, son las que marcan nuestros límites, los límites de nuestras teorías actuales que, mientras que no puedan llegar a esas distancias… No podrán avanzar en el conocimiento de la Naturaleza y, tampoco, como es natural, en la teoría de supercuerdas o en poder saber, lo que pasó en el primer momento del supuesto big bang, hasta esos lugares, nunca hemos podido llegar.

emilio silvera

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May

14

Así surgió la vida a partir de una ‘sopa’

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

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Pubklicación de prensa por EL PAÍS

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Durante 80 años se ha aceptado que la vida comenzó en una ‘sopa primordial’ de moléculas orgánicas antes de evolucionar fuera de los océanos millones de años antes. Ahora, Científcos de Múmich descubren una ruta química capaz de generar las primeras moléculas genéticas en la Tierra primitiva.

Representación de cómo debía haber sido el aterrizaje de la misión 'Rossetta' sobre el cometa 67P.

   Representación de cómo debía haber sido el aterrizaje de la misión ‘Rossetta’ sobre el cometa 67/P. ESA.

Dar una noticia de hace 4.000 millones de años no parece la mejor forma de labrarse un futuro periodístico. Del mismo modo, investigar el origen de la vida, que ocurrió más o menos por entonces, tampoco es una estrategia óptima para conseguir fondos, y por eso nunca ha habido muchos científicos dedicados a ese campo, aunque pocas cuestiones tendrán tanta importancia y embrujo. El descubrimiento, por científicos de Munich, de una ruta química capaz de generar las primeras moléculas genéticas de la Tierra primitiva da ahora un gran paso en el conocimiento de aquellos procesos que nos crearon a todos.

El líquido que nos vio nacer se califica como aquel en el que se compusieron de manera accidental y azarosa las primeras biomoléculas de ARN.Así podría haber sido aquella sopa primordial de la que surgió aquella primera célula replicante que dio comienzo a la aventura de la Vida en nuestro planeta.

La conjetura básica de la evolución –que todos los seres vivos provienen de “una o unas pocas formas simples y primordiales”, por expresarlo en palabras de Darwin— se puede considerar demostrada más allá de toda duda razonable en nuestros genómicos días. Para que funcione la evolución, sin embargo, esas formas simples no pueden ser demasiado simples: necesitan genes que puedan sacar copias de sí mismos, proteínas que ejecuten las funciones químicas y un sistema de traducción entre los primeros y las segundas. ¿Cómo se llega ahí a partir de una mera sopa química como la que debió caracterizar a la Tierra primitiva?

El químico Thomas Carell y sus colegas de la Universidad de Múnich Ludwig Maximilian presentan en Science un avance importante. No tienen una máquina del tiempo para viajar atrás 4.000 millones de años, así que se tienen que conformar con ser igual de listos que la naturaleza de aquellos tiempos: con imaginar –y demostrar en el laboratorio— unas rutas químicas eficaces, viables en las condiciones de aquella época y tan simples como para funcionar por azar en una sopa boba, una sopa prebiótica de compuestos que no cumplía los prerrequisitos para evolucionar.

Figura 1: ADN consta de dos cadenas de polinucleótidos que son antiparalelas y complementarias, y el ARN consiste en una cadena de un solo nucleótido. El ARN es una molécula similar al ADN, pero con una sola hebra en vez de dos hebras apareadas

 

La hipótesis favorita de muchos biólogos para explicar la aparición de la primera célula es una fase intermedia entre la muerte y la vida: el “mundo de ARN” (RNA world). El ARN es una molécula similar al ADN, pero con una sola hebra (gatacca…) en vez de dos hebras apareadas (la famosa doble hélice del ADN). Francis Crick (codescubridor de la doble hélice del ADN), Leslie Orgel, Walter Gilbert y otros supercerebros de la biología molecular vieron en el ARN lo mejor de dos mundos: puede autorreplicarse (como el ADN), pero también conducir reacciones bioquímicas (como las proteínas).

El mundo de ARN es la hipótesis de que, antes de nuestro mundo complejo en que el ADN es información y las proteínas ejecución, existió un mundo perdido en que el ARN hacía ambas cosas. Esta es la hipótesis a la que dan hoy un gran espaldarazo Carell y sus colegas de Múnich. La ruta química que han descubierto es una manera muy eficaz de generar los componentes básicos del ARN a partir de las moléculas más simples imaginables, las que sabemos que estaban presentes en la atmósfera de la Tierra primitiva, y también en los cometas como el que estudió la espectacular misión Rosetta de la NASA.

Los científicos alemanes no llegan a demostrar que la vida comenzó así –por el momento eso es imposible—, pero desde luego lo hacen creíble. El Dios de los huecos es hoy un poco más pequeño.

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May

13

¿Nuestro cerebro? ¡Un gran misterio!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El cerebro    ~    Comentarios Comments (1)

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Aunque es mucho lo que hemos conseguido conocer de nuestro cerebro y su funcionamiento, mucho más es lo que nos queda por conocer. Ahí, en todo ese conglomerado de complejas estructuras que juntas, forman un todo, es de donde surge la Conciencia y, para poder entender como ocurre tal maravilla, debemos antes y es preciso que entendamos primero como funciona el cerebro: su arquitectura, su desarrollo y sus funciones dinámicas, su organización anatómica y la increíble dinámica que llega a generar. Todo ella nos llevará a tener una odea del por qué , a partir de está increíble “maquina de la naturaleza” surgir la conciencia.

Lo hemos comentado aquí en muchas ocasiones. El cerebro se entre los objetos más complicados del Universo y es, sin duda, una de las estructuras más notables que haya podido producir la evoluciòn y, si pensamos que toda esa inmensa complejidad ha tenido su origen en los materiales creados en las estrellas, no tendremos otra opción que la del asombro. ¿A partir de la materia “inerte” llegaron los pensamientos?

Antes incluso del advenimiento de la moderna neurociencia, se sabía ya que el cerebro era necesario la percepción, los sentimientos y los pensamientos. Lo que no está tan claro es por qué la conciencia se encuentra causalmente asociada a ciertos procesos cerebrales pero no a otros.

En tanto que objeto y sistema, el cerebro humano es especial: su conectividad, su dinámica, su de funcionamiento, su relación con el cuerpo al que ordena qué funciones debe desarrollar en cada momento dependiendo de tal o cual situación dada y también su relación con el mundo exterior a él que, por medio de los sentidos, le hace llegar información de todo lo que ocurre para que pueda ado0ptar en cada momento, las medidas más adecuadas. Su carácter único hace que ofrecer una imagen fidedigna del cerebro, que pueda expresar todo lo que es, se convierta en un reto extraordinario que, en este momento, la ciencia no puede cumplir. Sin embargo, sí que puede, al menos, dar alguna que otra pista de lo que el cerebro y la conciencia puedan llegar a ser y aunque, aún lejos de una imagen completa, sí se puede dar una imagen parcial que siempre será mejor que nada, especialmente si nos da la suficiente información como para tener, una idea aproximada, de lo que el cerebro y la conciencia que surge de él, pueden llegar a ser.

Universo y Red neuronal ¿dónde está la diferencia? en ninguna parte, ya que, a menor escala, nosotros también somos universo.

Es como una inmensa galaxia en sí mismo, el cerebro humano es una obra notable de la Naturaleza y se calcula que en su interior, cien mil millones de neuronas hacen posible una maravilla que aún, la Ciencia no llegado a comprender. El diez por ciento de esas neuronas son células piramidales que generan una red muy compleja (intercambio e interacicones ellas, lo que se conoce como diálogo neuronales) y llegan a construir mil millones de millones de de conexiones sinápticas que logran que nosotros, los poseedores de tal maravilla, estemos logrando comprender, a medida que esa “máquina” evoluciona, lo que el Universo es.

Si nos paramos a pensar en el hecho cierto de que, el cerebro humano adulto, con poco más de un kilo de peso, contiene unos cien mil millones de células nerviosas o neuronas, La capa ondulada más exterior o corteza cerebral, que es la del cerebro de evolución más reciente, contiene alrededor de 30 mil millones de neuronas y más de un billón de conexiones o sinapsis. Si contarámos una sinapsis cada segundo, tardaríamos 32 millones de años en completar el recuento. Si consideramos el posible de circuitos neuronales, tenemos que habernósla con cifras hiperastronómicas: 10 seguido de un millón de ceros. No existe en el Universo ninguna optra cosa de la que pueda resultar una cantidad igual. Incluso el número de partículas del universo conocido es de 10 seguido de tan sólo 79 ceros. En comparación con el número de circuitos neuronales…¡No es nada!

Las neuronas de las que existen una gran variedad de formas, poseeen unas proyecciones arborescentes llamadas dendritas mediante las cuales realizan las conexiones sinápticas. posee asímismo una proyección única más larga, el axón, que establece conexiones sinápticas con las dendritas o directamente con el cuerpo celular de otras neuronas. Nadie ha contado con precisión los diferentes tipos de neuronas del cerebro, uhna estima groso modo de unos cincuenta tipos seguramente no sería excesiva. La longitud y patrones de ramificación de las dendritas y el axón de un tipo determinado de neurona caen dentro de un rango de variación determinado, pero incluso dentro de un mismo tipo, no existen dos células iguales.

Neurona.svg

Cada una de las neuronas tiene un cuerpo celular.  Del cuerpo de la célula se proyectan unas largas fibras en de raíz.  Como hemos dicho, hay dos tipos de fibra: axones y dendritas.  Cada neurona tiene un axón largo que envía impulsos eléctricos a otras neuronas.  Cada neurona tiene un variable de dendritas las cuales tienen muchas ramas.  El axón de una neurona se conecta a las dendritas de otras neuronas.  El punto en el que conectan se llama sinapsis (vamos a explorarla más adelante). Las dendritas recogen la información la célula y los axones envían la información a otras células.

Todo entramado tiene mucho que ver con los pensamientos. Aquí se fraguan los procesos del pensamiento.  Al aprender, tener una idea, recordar algo, sentirse activado sexualmente, comunicar, etc. las neuronas están recibiendo y transmitiendo información a través del cerebro.  Las células del cerebro se comunican sí a través de un proceso electroquímico.  Cada vez que pensamos, aprendemos y nos comunicamos, una neurona envía un impulso nervioso por su axón. El axón de una célula cerebral hace varios miles de conexiones con muchos miles de otras células cerebrales. El punto donde una neurona se conecta a otra se llama sinapsis. Cuando un impulso nervioso (mensaje bioquímico electro-magnético) surge por el axón, es disparado a través del espacio sináptico a través de un mensajero químico, llamado neurotransmisor, hacia la dendrita de la neurona receptora.

El impulso nervioso viaja a lo largo del axón de la célula del cerebro, a través del espacio sináptico a otra célula del cerebro y así sucesivamente. Cuando una neurona se activa a otra de manera, es como si un interruptor se encendiera. Las neuronas se encienden, como una línea de fichas de dominó cayendo.  Esta actividad es el proceso que crea el camino del pensamiento complejo, llamado también trazas de la memoria o caminos neuronales.

                   En una inmensa nebulosa en la que se encienden aquí y allí el resplandor de las estrellas

Una caracterísitica clave de los patrones neuronales que se puede observar al es su densidad y extensión y se vislumbran los puntos luminosos donde fotones energéticos sirven de con electrones transmitir los impulsos eléctricos necesarios que transportan la informacion. El cuerpo de una neurona mide cincuenta micrones (milesimas de milímetro) de diámetro, si bien la longitud del axón puede variar entre unos micrones y más de un metro, En un tejido como la corteza cerebral,  las neuronas se encuentran en paquetadas con una enorme densidad; si todas se tiñeran con la plata utilizada en la llamada tinción de Golgi, que se utiliza para verlas al microscopio, la sección microscópica teñida sería completamente negra.

Otra de las características primordiales es el extraordinario aporte sanguíneo que sustenta a estya jungla. A través de grandes arterias que alimentan una extensa red de capilares, el cerebro recibe una gran cantidad de oxígeno y la glucosa que precisa para ser el órgano metabólicamente más activo del cuerpo. La regulaci`´on del flujo sanguineo es de una exquisita perfección incluso hasta el nivel de las neuronas individuales, dado que la actividad sináptica depende fuertemente del aporte sanguineo y de la oxigenación.

Entrando de lleno en toda complejidad que aún, no hemos podido llegar a desvelar en toda su inmensidad y sólo conocemos pequeñas parcelas de su estructura y funcionamiento, podemos tener una idea (más o menos) acertada de lo muchom que nos queda por aprender de nosotros mismos, de nuestro cerebro y de nuestro centro neurálgico dónde se fabrican los pensamientos, surgen los sentimientos, se delata el dolor y la tristeza y, en fín, podríamos decir sin el menor temnor a equivocarnos que, aquí, en este complejo entramado que llamamos cerebro, en el que reside la conciencia y de donde surge la mente, está todo lo importante que nos hace diferentes a otros seres que, con nosotros comparten el mismo planeta. Gracias a ésta compleja “maquina” creada por la Naturaleza, podemos ser conscientes y “saber” del mundo, de nosotros, del universo en toda su magnitud y esplendor.

No pocas veces hemos podido oir: “El cerebro es como una gran computadora”. Lo cierto es que, no es verdad, nuestro cerebro, nuestra mente, es mucho más que ese algo artificial creado por el hombre y que, simplemente, trata de “imitar” de manera grosera, lo que el cerebro es. ¿Cómo una máquina generar sentimientos? Y, ¿Cómo puede pensar? Bueno, la inteligencia del ser humano (precisamente basada en este maravilloso cerebro del que hablamos), podrá crear sistemas que imiten y pretendan recrear lo que es un cerebro pero, al final del camino, será otra cosa muy diferente. No digo si mejor o peor, pero distinta.

Hemos examinado la escasa bibliografía fisiológioca existente que no es ucha más que la que había en la època de William James, por ejemplo, y hay que concluir diciendo que no existen pruebas suficientes para poder limitar los correlatos neuronales de la cionciencia al menos del cerebro completo. Eso sí, se ha podido descubrior que sólo una porción determinada de la actividad neuronal del cerebro, contribuye de directa a la conciencia -asó se ha podido determinar de complejos y profundos experimentos con estimulación y lesiones -o está relacionada de forma directa con aspectos de la experiencia consciente- como indican los estudios de registros de actividad neuronal. ¿Quiere esto decir que, en realidad, todavía sólo utilizamos una mínima parte del cerebro? No lo sabemos con certeza.

Decir, a ciencia cierta, como surgen los pensamientos…¡No podemos! muchas son las hipótesis y teorías que al respecto circulan y que están directamente vinculadas a la experiencia, al mundo que nos rodea yb a la informaciòn que el cerebro recibe de sus ayudantes, los sentidos. Todo lo que el cerebro, de una u otra manera recibe, es debidamente archivado en su compartimento especial y, ahí se queda para cuando, habiendo surgido una situación que lo requiera, sacarlo a la superficie en forma de pensamiento actuante que, nos sirve para dar solución a estae o aquel problema que se nos pueda plantear. El cerebro, escoge en fracciones de segundo, una de las miles de posibles soluciones que se puedan aplicar a un específico problema, y, siempre, elige (como lo hace la naturaleza) el que mejor pueda dar cumplida del problema.

Los procesos que realiza nuestro cerebro,  son infinitamente superiores a los que realiza una computadora. Aunque, al igual que ésta, nuestro cerebro requiere de “programas”, sin los cuales sería imposible generar respuestas exitosas, ante los sucesos a los que estamos expuestos día.

Tenemos un programa para cada una de las cosas que hacemos a diario, que nos levantamos por la mañana hasta que nos acostamos por la noche. Incluso más allá de estas cosas que hacemos de manera parcialmente conciente, tenemos un programa para cada una de las actividades que nuestro cuerpo ejecuta de manera totalmente inconsciente. Entre estas, se encuentra la respiración, el latir del corazón, la circulación de la sangre, la división celular, la digestión, nuestra respuesta ante el peligro y el combate de los agentes infecciosos, por mencionar algunas; todas ellas, bajo el control de estructuras profundas de nuestro cerebro.

cerebro y computadora

Requerimos programas para todo,  incluso para cosas aparentemente tan sencillas como atarnos el cordón de los zapatos, la cual sin embargo, para alguien no familiarizado con esto, como un niño pequeño, resultaría una tarea casi imposible. En actividades más complejas, como fabricar un teléfono celular, conducir un auto o pilotear un avión, es muy evidente que se requiere contar con el programa adecuado, para el éxito en dichas actividades.

Claro que, nuestro cerebro es capaz de muchas más cosas que nunca podrá llevar a cabo ninguna computadora que, al fin y al cabo, siempre hará aquello lo que la tengamos programada. Nunca una computadora (al menos eso creo en mi ignorancia), podrá de manera individual e independiente, generar ideas nuevas y originales que vayan encaminadas a desvelar como funciona este o aquel mistrio de la naturaleza como, por ejemplo, hacen a dirio los físicos del mundo.

Por extrañas razones y aunque es evidente que nuestro cerebro es mucho más importante que una computadora, cuando de asegurar su correcto funcionamiento se trata, seguimos muy pocas o ninguna recomendación para su cuidado. En principio, recibimos información o “programas” de todo a través de  familiares, amigos, maestros, estudios, experiencias, observación del mundo que nos rodea, medios de comunicación o cualquier persona con la que interaccionamos.Y, de esa manera, evolucionamos y seguimos nuestro camino hacia un destino que no conocemos.

                 Las ideas nacen como estrellas en una inmensa nebulosa

A todo esto, tenemos que convenir en un hecho cierto: ¡La energía del Universo está en nosotros! Se nos da un tiempo (si no surgen problemas) que podamos desplegar la parte alicuota de intelecto que nos tocó en “suerte”, por “azar”, “genética” o vaya usted a saber el motivo de que, algunos tengan dotes superiores a las que otros tenemos y puedan “ver” con más facilidad la naturaleza de la Naturaleza. Creo que, todos los misterios del Universo, residen en nuestras mentes en las que, se encuentran todas las respuestas que podremos encontrar con el Tiempo. Precisamente por eso, se nos ha otorgado el don de poder luchar contra la entropía y, junto con las galaxias espirales, podemos generar entropía negativa que impide el deterioro ininterrumpido del “mundo”. ¿Estaremos llamados a más grandes proyectos?

emilio silvera

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May

13

¿Vida Extraterrestre? ¿Dónde?

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“Hallar tecnología extraterrestre dará esperanza al ser humano”

 

Está al mando del SETI, la institución encargada de buscar vida inteligente más allá del Sistema Solar y es optimista al respecto: en pocos años deberíamos tener pruebas
Foto: Tarter, en el Allen Telescope Array que utiliza el SETI para buscar señales de civilizaciones extraterrestres. (Cortesía de Jill Tarter)
Tarter, en el Allen Telescope Array que utiliza el SETI para buscar señales de civilizaciones extraterrestres. (Cortesía de Jill Tarter)

Son las diez de la mañana y Jill Tarter ya está lista para dar a conocer las bondades del tercer Starmus Festival pero, sobre todo, para hablar acerca de su trabajo en el Instituto para la Búsqueda de Vida Extraterrestre (SETI, en sus siglas en inglés). Está antigua responsable del SETI es licenciada en Física y en 2004 fue nombrada una de las personas más influyentes del planeta por la revista TIME por buscar vida, precisamente, fuera de este planeta.

[Hawking anuncia un proyecto para crear ‘mininaves’ espaciales mil veces más rápidas]

El SETI se ha especializado en la búsqueda de vida inteligente fuera del Sistema Solar. ¿Cómo lo hace? Mediante la búsqueda de señales de radio u ópticas que indiquen la presencia de una civilización extraterrestre. Para dar con esa aguja en el pajar cósmico, el grupo del SETI tiene que discriminar las señales producidas por la propia naturaleza y buscar aquellas que sólo una especie inteligente podría producir.

Esa búsqueda de vida inteligente extraterrestre es el eje sobre el que giran los más de cincuenta minutos de conversación con Tarter, que visita Madrid por primera vez a sus 72 años.

Pregunta: ¿Cuáles han sido los resultados del proyecto SETI hasta la fecha?

Respuesta: No tenemos ninguna evidencia de una tecnología extraterrestre. Pero es lo que estamos buscando.

P: ¿Entiende que haya gente que no se explique por qué se destinan esfuerzos a un proyecto que no ha dado resultados durante décadas?

R: Te voy a dar un ejemplo. Dices que hemos buscado mucho, pero sólo lo hemos hecho durante cincuenta años de historia de la Vía Láctea, que tiene más de 10.000 millones de años. Si buscamos aquello que supuestamente deberíamos encontrar, señales electromagnéticas ópticas o de radio, lo podríamos ver de diferentes maneras: imagina que ese espacio es igual al de todos los océanos de la Tierra. ¿Cuánto hemos buscado en 50 años? Un vaso de agua.

P: ¿Qué herramientas se necesitan para analizar más y más vasos de agua?

R: Uno de los factores a nuestro favor es que los radiotelescopios y la potencia de computación mejoran de manera exponencial. En la próxima década podremos buscar extensiones más vastas de terreno que las que miramos hoy. Serán lo suficientemente grandes como para pensar que podremos esperar un resultado positivo.

Jill Tarter inspiró el personaje de Jodie Foster en 'Contact'. (Warner Bros.)
Jill Tarter inspiró el personaje de Jodie Foster en ‘Contact’. (Warner Bros.)

P: Si no me equivoco, la NASA dejó de financiar el SETI en 1994.

R: Fue el senador Richard Bryan el que cortó la financiación que la NASA destinaba al SETI, no la agencia. Puso una enmienda en el presupuesto que eliminaba los fondos que nos destinaban. Los políticos tienen ese poder, pero la NASA no nos quitó los fondos. Es una ligera diferencia.

P: Pero hay voces que dicen que los 2,5 millones de dólares de presupuesto que tenía el programa eran excesivos. ¿Lo comparte?

R: Para nada. Lo hemos intentado recaudar de manera privada para continuar trabajando. No es suficiente dinero para tratar de contestar una de las preguntas más antiguas de la humanidad.

Financiación privada

P: ¿Cómo funciona ahora el proyecto?

R: Parte se hace con el SETI@Home, con ordenadores particulares que la gente pone a nuestra disposición. También hemos tenido apoyo financiero del público. En los diez años que pasaron desde que nos quedamos sin fondos, completamos los proyectos que habíamos planeado con la NASA. Utilizamos grandes radiotelescopios de todo el planeta durante seis semanas al año. De media, escuchábamos un 5% del tiempo, pero el 95% restante no.

P: No parece la mejor técnica para dar con alguna señal.

R: A principios de siglo organizamos una reunión y decidimos que debíamos construir nuestro propio telescopio además de optar por la búsqueda óptica, porque la tecnología estaba disponible. Hemos recolectado fondos privados y ahora contamos con el Allen Telescope Array en el norte de California: una red de 42 telescopios que tiene una gran potencia computacional. Queremos que crezca hasta los 350 telescopios para que sea más sensible a las señales.

P: Entiendo que el escenario óptimo es aquel en el que cuentan con un número de telescopios aún mayor.

R: Tienes más formas de mirar a un objeto de forma simultánea cuanto más tiempo mires al cielo. Encontramos señales todo el rato y tenemos que discriminar entre lo que puede ser nuestra tecnología y la de otra civilización. Si dos telescopios o dos redes en diferentes lugares del planeta miran al mismo lugar del cielo y obtienen la misma señal, tienes una buena pista de que esa señal viene del cielo.

Jill Tarter en Madrid durante la entrevista con El Confidencial. (Jaume Esteve)
Jill Tarter en Madrid durante la entrevista con El Confidencial. (Jaume Esteve)

P: Hace poco el Allen Telescope Array apareció en prensa gracias a la estrella KIC 8462852, cuya luz atenuada no tiene todavía explicación científica.

R: Solemos llamarla la estrella WTF [Siglas de What the fuck!, expresión inglesa que se puede traducir por ¡Qué demonios!]. Buscamos ahí durante un par de semanas porque parecía haber evidencias de una megaestructura a su alrededor. No vimos señales fuera de lo normal. Otras personas han mirado con telescopios ópticos y se sigue buscando una explicación, pero es una pregunta sin respuesta que es probable que tenga una respuesta lógica que todavía desconocemos.

P: ¿A qué se refiere cuando habla de técnicas ópticas? ¿Qué se busca exactamente?

R: Utilizamos grandes telescopios para buscar haces de luz muy brillantes que duren una milmillonésima de segundo o menos. La naturaleza no puede producir un pulso de ese estilo, pero nosotros lo podemos hacer con lásers. El más poderoso que tenemos en Estados Unidos está en la National Ignition Facility, en Livermore. Está intentando generar fusión termonuclear para generar energía. Si apuntaras ese láser a un telescopio de diez metros y emitieras esa luz desde la Tierra, conseguirías un haz muy brillante, como el que estamos buscando.

P: Es una tecnología similar a la que propone el proyecto Starshot, que quiere enviar naves propulsadas por un láser hasta alfa Centauri.

R: Si esas cargas tan pequeñas se aceleran con un láser tan potente, ¿se podría detectar desde la Tierra? Estamos buscando maneras de establecer observatorios que puedan ser sensibles a estos fenómenos; sería una buena manera de encontrar señales transitorias. Si la señal sólo se emite una vez durante un corto periodo de tiempo, es mucho más difícil de detectar. Por eso sería importante tener observatorios simultáneos en diferentes lugares y que apunten hacia el mismo lugar. Con un avistamiento desde dos lugares diferentes, es complicado que sea una interferencia.

Una lotería muy costosa

P: Hay quién afirma que el SETI es como la lotería. Un pozo sin fondo en el que se invierte dinero sin resultado alguno con la esperanza de que, un día, sus resultados cambien las reglas del juego. ¿Qué opina sobre este argumento?

R: ¿Cuánta gente juega a la lotería?

P: Mucha.

R: ¿Verdad? Quizá no sea una locura. No me levanto cada mañana a la espera de una señal, porque es probable que no suceda. No es una cuestión de blancos o negros. Podemos aprender algunas cosas sobre astrofísica. Estamos construyendo equipamiento de detección que los astrónomos no construyen porque no creen que la naturaleza irradie señales de este tipo. Nuestro material detecta tecnología, pero puede que un día nos sorprenda a todos y demuestre que la madre naturaleza puede crear fenómenos que ahora pensamos que son exclusivos de la tecnología y la ingeniería. Pero el resultado principal es la continua mejora en nuestras estrategias de búsqueda.

P: ¿No es un poco desalentador que el mayor avance hasta la fecha haya sido la señal Wow, que ni siquiera detectó el SETI?

R: Hemos tenido falsos positivos. Ha habido veces en las que un telescopio no funcionaba y hemos tenido pistas falsas que indicaban que era probable que una señal viniera de una estrella aunque resultó ser el satélite Soho, que orbita el Sol. Nos ayudó a mejorar nuestros protocolos de detección.

P: Hay quién dice que el trabajo del SETI no se puede considerar investigación científica. ¿Qué opina al respecto?

R: Creo que no es justo y es falso. Lo que hacemos es exploración científica. La gente que estudió las ondas gravitacionales estuvo mucho tiempo construyendo instrumentos que no funcionaban hasta que dieron con una máquina que era lo suficientemente buena como para detectarlas. Pasaron veinticinco años y se invirtieron miles de millones de dólares para descubrir el bosón de Higgs. En el SETI trabajamos para detectar una señal o para saber que hemos hecho una muestra lo suficientemente significativa como para que el silencio sea interesante por sí mismo. Por el momento, los resultados negativos no son muy interesantes. No es una muestra significativa que nos permita afirmar que la vida en este planeta es única.

P: ¿Cómo podríamos saber que no hay vida más allá?

R: Con una búsqueda sistemática de todas las tecnologías que entendemos ahora mismo para ser capaces de asegurar que no hemos encontrado ninguna prueba en los diez millones de estrellas más cercanas. Si somos capaces de llegar a ese punto, el resultado negativo será una bofetada de realidad.

P: ¿Querrá decir que el trabajo del SETI ha sido en balde?

R: Parecemos estar en un punto crítico de la historia de la evolución. Por primera vez estamos cambiando el entorno del planeta y hemos visto muchos casos en los que podemos ir a peor. Y todavía no vemos de manera muy clara las soluciones que nos permitirán estabilizar nuestra población a un nivel que permita que sea sostenible, que se pueda alimentar y que tenga una buena calidad de vida. Quizá no hay soluciones, quizá nadie lo ha conseguido, quizá nadie ha avanzado más allá de la adolescencia tecnológica en la que estamos hoy. Es un pensamiento bastante deprimente.

(Steve Jurvetson)
(Steve Jurvetson)

P: ¿Cree entonces que estamos abocados a la extinción?

R: Una de las cosas que nos diría la detección de una señal, incluso si no podemos entenderla, es la certeza de que podemos sobrevivir como una civilización tecnológica durante un largo tiempo si lo comparamos con el calendario cósmico. Nos daría esperanza. Ahora mismo somos una tecnología emergente, los adolescentes de la galaxia, y no sabemos si hay alguien que sea mayor y más avanzado.

No espero una salvación extraterrestre, creo que tenemos que buscar nuestras propias soluciones. Pero saber que es posible convertirse en una civilización tecnológica que sabe envejecer es una motivación. Y es la razón por la que trabajo: me encantaría saber si es posible.

P: Por sus palabras, parece que el SETI es una herramienta pensada para conocernos mejor a nosotros antes que para encontrar vida en otros planetas.

R: La filosofía del SETI dice que, para tener éxito, las tecnologías tienen que tener un futuro. Hacemos que la gente piense de manera diferente en problemas críticos e inmediatos. En lugar de ver el cambio climático como una estadounidense y tú como un español, deberíamos tener el punto de vista de un solo planeta, habitado por todos. ¿Cómo trabajamos para arreglar esos retos globales que no respetan las fronteras nacionales? Necesitamos técnicas de exploración científica que no tienen nada que ver con el hecho de que haya especies ahí afuera. Si eso nos ayuda a trivializar las diferencias entre nosotros para encontrar vías que solucionen estos problemas, bienvenido sea.

P: Unos meses atrás, Edward Snowden estuvo hablando sobre lo complicado que sería interceptar una señal extraterrestre porque estaría encriptada y no habría forma de descifrarla. ¿Comparte esa visión?

R: Es posible que estemos buscando lo que no es. Quizá utilizan alguna forma increíble y eficiente de tecnología que permita el intercambio de información a escala interestelar. El comentario de Snowden fue algo absurdo en el sentido de que, incluso si consiguen hacer lo contrario, enviar mensajes sin encriptar, podría ser imposible de descifrar.

P: ¿Por qué desconoceríamos su lenguaje?

R: Podemos compartir el universo, podemos pensar en mensajes basados en la tabla periódica o los números primos. Pero puede pasar, y es uno de esos aspectos interesantes de pensar en la vida más allá de la Tierra, que las matemáticas y nuestra forma de expresarlas estén moldeadas por la estructura particular de nuestro cerebro. Un matemático extraterrestre, que expresara lo mismo, lo haría de una forma que no podríamos entender de ninguna manera. Creo que habría muchas oportunidades para no entender lo que se está transmitiendo.

Mi colega Seth Shostak ha sugerido que deberíamos mandar cualquier cosa en lugar de dar forma a un mensaje que creemos que es claro para esperar que nos manden lo mismo. Hay muchísima redundancia en la información que puede ser clave para entender un mensaje.

P: Hace un par de días que la NASA anunció el descubrimiento de más de quinientos planetas, nueve de ellos rocosos y en la zona habitable. ¿Utilizan esos datos en sus búsquedas?

R: Sí. He estado en el comité asesor de la NASA desde el inicio del programa Kepler. Desde 2011, cuando hicieron el primer anuncio, hemos utilizado esa lista de exoplanetas para buscar señales de vida, pero también con planetas encontrados con otros métodos. Podemos decir con absoluta certeza que hay más planetas que estrellas en la Vía Láctea, algo que era impensable cuando era estudiante y sólo conocíamos los nueve del Sistema Solar.

Hemos cambiado nuestra estrategia de observación para estudiar las 20.000 estrellas más cercanas a nosotros en los próximos años. Muchas son enanas rojas, tienen una décima parte de la masa del Sol, emiten poca luz y son difíciles de encontrar. Pero sus planetas están lo suficientemente calientes como para tener agua líquida en caso de albergar una atmósfera, que es el santo grial para encontrar vida.

“La paradoja de Fermi ni siquiera es una paradoja”

P: A pesar de haber encontrado tantos planetas, la Paradoja de Fermi sigue estando sobre su cabeza como una espada de Damocles.

R: Ni siquiera es una paradoja. No podemos decir que no haya extraterrestres a nuestro alrededor. No sabemos si hay naves tan pequeñas como las del proyecto Starshot en el Sistema Solar. Existen avistamientos de OVNIs junto a información y datos no verificables. Hemos explorado muy pobremente nuestro vecindario en el Sistema Solar y ni siquiera somos capaces de encontrar las grandes rocas que están de camino hacia la Tierra. No podremos decir que estamos solos hasta que no hayamos hecho una búsqueda sistemática.

P: ¿Quiere decir que cree en los extraterrestres?

R: No se ha encontrado nada concluyente. Durante un tiempo, en el Pacific Science Museum de Seattle había una pantalla con una estrella del rock, que tocaba en San Francisco. Le estaban entrevistando y se veía el Golden Gate, Alcatraz y Angel Island de fondo. De repente, se veía un objeto volador no identificado que iba de Angel Island al Golden Gate y luego a Alcatraz a una velocidad increíble, en cuestión de segundos. Y estaba grabado en cámara. Si lo miras, piensas que no es tecnología terrestre. Resultó ser una mosca en la lente de la cámara, que saltaba de un lado a otro y estaba desenfocada, por lo que no se podía reconocer su forma.

Hay muchos fenómenos que no hemos podido explicar. Tráeme un cenicero de una nave y me lo creeré. ¡Es todo lo que puedo decir!

Estoy ansiosa por tener datos y pruebas, pero no he visto nada que yo o mis colegas podamos validar. Los primeros reportes de platillos volantes son de los cuarenta. Ha habido pilotos que volaban a grandes alturas que veían luces brillantes sobre las nubes. Cuando hemos tenido naves que orbitaban la Tierra, hemos comprobado que los relámpagos que salen de esas nubes se mueven hacia arriba y hacia abajo. Hay muchos fenómenos que no hemos podido explicar. Tráeme un cenicero de una nave y me lo creeré. ¡Es todo lo que puedo decir!

P: Pero la ecuación de Drake sí le da alguna esperanza al respecto.

R: La llamamos ecuación, pero no lo es. Es una manera maravillosa de organizar nuestra ignorancia. Calcular los factores que tenemos que entender para comprender si hay vida más allá de la tierra puede ser una herramienta útil, pero no puedes calcular nada con ella. Desconocemos los factores en el lado derecho de la ecuación: no sabemos en cuántos lugares se ha desarrollado vida inteligente, desconocemos cuánta de esa inteligencia desarrolla tecnología y cuánto sobrevive esa civilización. No sabemos esas respuestas y no las vamos a encontrar sólo con pensar en ellas. Las encontraremos si salimos a observar.

En 'contact', el encuentro con una civilización extraterrestre se produce gracias a las señales de radio y vídeo emitidas por el ser humano. (Warner Bros.)
En ‘contact’, el encuentro con una civilización extraterrestre se produce gracias a las señales de radio y vídeo emitidas por el ser humano. (Warner Bros.)

P: En ‘Contact’, película que habla del SETI, se produce ese encuentro gracias a las señales de radio y televisión aunque existen dudas de que una civilización extraterrestre pudiera detectarlas.

R: Cunado construyes una señal de radio o de televisión, lo haces pensando en la potencia necesaria para llegar a España, no a Alfa Centauri. Existe una burbuja que se aleja de la Tierra y que está a unos cien años luz con las primeras transmisiones de radio, pero es muy débil. Haría falta una antena muy grande para capturar suficiente información. Cuando hablamos de buscar señales ópticas o de radio, hablamos de transmisiones deliberadas: alguien que ha puesto la suficiente potencia para que se pueda ver a distancias interestelares. Si tenemos éxito, será porque hemos encontrado una señal enviada a propósito.

P: Lleva años trabajando en el SETI y en la búsqueda de vida inteligente más allá de la Tierra. ¿No le cansa tener que lidiar con tanto escepticismo?

R: ¡Para nada! Pensamos en una escala humana pero estamos tratando de entender nuestro lugar en el cosmos, que tiene miles de millones de años de historia. Algunas de las cosas que estamos entendiendo ahora son el resultado del desarrollo del telescopio, hace cuatrocientos años. Que haya novedades que hemos tardado mucho en descubrir es, en parte, porque hemos hecho lo más fácil primero. Ahora trabajamos en lo más difícil.

Creo que las próximas décadas en el SETI serán muy importantes. O encontramos lo que buscamos o nos sentaremos a rascarnos la cabeza y pensar que es posible que nadie más haya llegado hasta aquí. ¿Cómo vamos a lograr sobrevivir durante mucho tiempo?

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