¿Qués es el Tiempo?

 ¿Transcurriría el tiempo si viajáramos por los túneles del hiperespacio? Sabemos tan poco sobre él que, no dejamos de preguntar: qué es el tiempo:

Bueno, se podría decir que es la dimensión que permite distinguir entre dos sucesos que ocurren en el mismo punto del espacio y que de otra forma serían idénticos. El intervalo entre dos de esos suscesos constituye la base de la realidad del tiempo. Claro que, para propósito más generales, nos agarramos a la rotación de la Tierra sobre su eje que nos sirve para definir las unidades del reloj, es decir, el día. También la órbita de la Tierra alrededor del Sol es utilizada por nosotros para definir las unidades del calendario que conforma un año. Para fines científicos, los intervalos de tiempo son ahora definidos mediante la frecuencia de una radiación electromagnética especificada (ya hemos hablado aquí del reloj de Cesio).

Claro que, en esto del Tiempo, no podemos estar seguros de nada, se nos puede acabar en cualquier momento y por cualquier causa inesperada. Los físicos se refieren al tiempo de generación para expresar el promedio transcurrido entre la emisión de un neutrón por fisión y la fisión producida por ese neutrón.

También tenemos el Tiempo que necesita un fotón (viajando a la velocidad de la luz, c) para moverse a través de una distancia igual a la Longitud de Planck, es decir, L_p = √(Gћ/h⁵), el valor de este Tiempo de Planck es del orden de 10^-43 segundos. En la cosmología del big-bang , hasta un T_p después del instante inicial, es necesario usar una teoría cuántica de la Gravedad para describir la evolución del universo.

El Tiempo de reverberación se refiere al Tiempo necesario para que la densidad de energía de un sonido que es 10⁶ veces más potente que el umbral de audición disminuya hasta el propio umbral de audición, es decir,  una disminución de 60 decibelios. Es una característica importante de un auditorio. El valor óptimo es proporcional a las dimensiones lineales del auditorio.

El tiempo, inexorable transcurre y las Sociedades cambian, llegan otras costumbres y tecnologías que hace de nuestro mundo algo distinto, diferente de lo que nuestros ancestros conocieron y, así, en alguna ocasión hemos dicho, por ejemplo: “Si Einstein levantara la cabeza y viera la Física de hoy…”

Podemos hablar, en otra variedad del Tiempo de efemérides en referencia a un sistema de tiempos que tiene un ritmo uniforme, al contrario de otros sistemas que se basan en la velocidad de rotación de la Tierra que tiene irregularidades inherentes. Comienza a contar en un instante de 1900 cuando la longitud media del Sol era 279,696 677 8º. La unidad en la que se mide el Tiempo de efemérides es el año trópico, que contiene 31 556 925,9747 segundos efemérides. Esta definición fundamental del segundo fue reemplaza en 1964 por el segundo de Tiempo atómico basado en el cesio.

IC-434 Nebulosa de la Cabeza de Caballo. ¿Observais la enorme cantidad de estrellas nuevas masivas y azuladas que radian con fuerza en el ultravioleta ionixando todo el material de la región. Es un lugar de increíble fuerza para la formación de estrellas nuevas. ¿Quién sabe lo que podrá exisitr ahí dentro de un millón de años. Lo que sí sabemos es que, las estrellas necesitaron diez mil millones de años para hacer posible que nosotros, pudiéramos estar aquí, ahora, hablando de lo que el Tiempo es.

Algunos hablan del Tiempo libre promedio transcurrido entre colisiones de moléculas en un gas, electrones en un cristal, neutrones en un moderador, etc. Sin embargo, en realidad se están refiriendo al recorrido libre medio que, de acuerdo con la teoría cinética, el recorrido libre medio entre colisiones de moléculas de gas (asumiendo que son esferas rígidas) es 1 √2nπ d², como en n es proporcional a la presión del gas, el recorrido libre medio es inversamente proporcional a la presión.

En la física clásica de Galileo y Newton, el Tiempo tenía un significado absoluto y podía adoptarse en principio una escala de tiempo de manera que todos los observadores estuvieran de acuerdo con el instante en que ocurre cualquier suceso. Diferentes observadores verían que el suceso ocurre en “tiempos” distintos, pero estas diferencias podían explicarse por el tiempo de viaje de la luz desde el evento hasta el observador. Es más, en física clásica, esta escala de tiempo común estaba sincronizada con la medida local del tiempo de cada observador, el “tiempo propio”. Todos los observadores estarían de acuerdo en que el tiempo de cualquier evento es el tiempo registrado por el reloj local.

Dedujo Newton (al contemplar el efecto de la luz que pasa por un prisma) que la luz blanca corriente era una mezcla de varias luces que excitaban por separado nuestros ojos para producir las diversas sensaciones de colores.  La amplia banda de sus componentes se denominó spectrum (palabra latina que significa “espectro” fantasma). También nos habló de la Gravedad pero, del tiempo, se quedó en silencio al no saber que decir.

La teoría de Newton de la Gravedad aporta una descripción muy precisa del movimiento orbital dentro del Sistema Solar, permitiendo el cálculo de la posición de un cuerpo en cualquier instante de Tiempo. Ya hemos hablado del Tiempo de Efemérides que se contrapone al Tiempo Universal, que, como el Tiempo Sidereo se basa en la rotación de la Tierra. El tiempo atómico es finalmente el escogido por la Ciencia para tener una más exacta noción de eso que hemos conformado como tiempo para poder regir nuestras vidas cotidianas en el devenir del planeta Tierra.

Lllegó Einsteon y en su teoría de la relatividad, el Tiempo aparece en las ecuaciones de la misma manera que las dimensiones espaciales. Incluso en la Física newtoniana, estas dimensiones espaciales son relativas y tienen diferentes significados para distintos observadores. En relatividad, el Tiempo también es relativo, de manera que cada observador mide su propio Tiempo propio, perdiendo el Tiempo su significado absoluto. Es todavía necesario, sin embargo, tener una versión global del Tiempo como medio de etiquetar sucesos acontecidos a lo largo del espacio y del tiempo. Esto lo suministra el Tiempo cooordinado, que es el tiempo propio de un observador específicamente seleccionado.

Con el fin de contemplar la existencia de efectos relativistas como la deflexión gravitacional de la luz, el TE (Tiempo de Efemérides) fue reemplazado en 1984 por dos nuevas escalas dinámicas de Tiempo. La primera de ellas es el Tiempo Terrestre (TT, conocido originalmente como tiempo Dinámico Terrestre). Se utiliza para calcular posiciones geocéntricas de los cuerpos del Sistema Solar, como las publicadas en The Astronomical Almanac. Es esencialmente el tiempo propio para cualquier observador al nivel del mar medio.

Con el paso del tiempo todo cambia: nosotros, las ciudades y los mundos…

El Tiempo atómico hemos dicho que son escalas de Tiempo utilizadas para medir de manera más precisa. Se basa en la frecuencia atómica y es la más precisa y consistente disponible hoy en día. La unidad fundamental es el segundo del SI (Sistema Internacional) que se define a partir de una linea espectral particular del átomo de cesio-133. La frecuencia de esta linea de microondas se adopta como 9 192 631 770 Hz y fue adoptado en enero de 1972.

Claro que, además, existen muchas otras “clases” de Tiempo y, podríamos hablar del Tiempo atómico Internacional, de Tiempo civil, de Tiempo coordinado, de crecimiento, de cruce, de integración, de relajación (en relación a la órbita de una estrella en un cúmulo), dinámico, dinámico bericentro, dinámico terrestre, tiempo de uso horario, estándar, tiempo local, Tiempo luz, tiempo medio, medio local, tiempo propio, sidereo, aparente, sidereo local, sidereo medio, Tiempo Solar, solar aparente, solar medio, tiempo terrestre, Tiempo Universal, Tiempo Universal Coordinado…

Cada uno de estos “Tiempos” tienen sus propios significados que, en realidad, son aquellos que le ha querido dar el hombre para de esa manera, saber a qué Tiempo se están refiriendo en cada momento y en cada cuestión que se esté tratando, pero, ¿qué es, en realidad el Tiempo?

Conforme a la pregunta que formulamos, y  a lo que arriba decimos, con el paso del tiempo se producen fenómenos y se ponen en marcha mecanismos que hacen posible que, la imagen que vemos, pueda ser posible gracias a la presencia de fuerzas que, aunque no las podamos ver, su presencia se hace patente por los resultados. Además, ¿En qué lugares estarmos en ese futuro lejano?

El Tiempo es algo de la Naturaleza, no es nada que hayan ijnventado los hombres, y, ese es, el verdadero Tiempo que me gustaría conocer. Sin embargo, de ese Tiempo, siempre hemos oído vaguedades y explicaciones escurridizas que nunca han explicado de manera satisfactoria, lo que el Tiempo es.

Para nosotros, a nivel propio, nuestro tiempo comienza cuando nacemos y finaliza cuando morimos y, en ese trayecto, en eser corto espacio de “Tiempo” que se nos da a cada uno de nosotros, tenemos que plasmar una sucesiones de hechos que conformaran nuestra propia historia.

El tiempo, posiblemente, posibilitá construir ciudades en el medio de los océanos e incluso, en otros planetas. Los campos de fuerza de Faraday han dado lugar a que, la imaginación se desboque y corriendo hacia el futuro, haya imaginado inmensas ciudades que, situadas en lugares imposibles, sostienen sin problema a sus habitantes que, resguardados por un “campo de fuerza” están al resguardo de cualquier peligro que del exterior les pueda venir

Claro que, aunque en realidad el Tiempo siempre sea el mismo, en “nuestra realidad” siempre será un Tiempo diferente para cada uno de nosotros y, dependerá su transcurrir de ¡tantas cosas! En momento felices veremos pasar el tiempo como un rayo, y, en los de dolor y tristeza, el tiempo será eterno, nos parecerá que no pasa, que no fluye, que está estático y congelado.

Para resumir, al menos a mí me pasa, después de hablar largamente del Tiempo y de muchas clases de “tiempos” que los humanos nos hemos inventado para cada cosa u ocasión, la única verdad es que, el “verdadero Tiempo” sigue su discurrir oculto, no quiere que sepamos lo que es, y, lo único que deja ver es que, siempre va acompañado por eso que hemos dado en llamar Entropía, y, ese compañero, nos destruye, lo destruye todo a su paso.

El Tiempo transcurre inexorable para siempre mientras que, todo lo demás, en el Universo que conocemos, se transforma y cambia, nace, vive y muere, mientras que él, el Tiempo, nos mira y sonrie con esa mirada del sabio que sabe lo que todo es, siempre, desde el princio ha estado aquí y, estará hasta el final, mientras que todo lo demás, habrá desaparecido.

¡El Tiempo! Un misterio por desvelar.

emilio silvera

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Distribución en 3D de la materia oscura en la zona del Universo estudiada. Foto: ESA.

Del rastreo más ambicioso realizado con el Telescopio Espacial Hubble, por un equipo internacional de 70 científicos liderado por R. Massey del Instituto Tecnológico de California (Caltech) ha surgido un mapa tridimensional que permite asomarse por primera vez a la distribución de la materia oscura en el Universo. Sus resultados parecen confirmar las teorías actuales de formación de las estructuras cósmicas.

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        Sí, aunque no lo parezca, esta de arriba es Io, la pequeña Luna más activa del Sistema Solar

hoy, arriba se nos muestran a la luna Io que es el tercer satélite más grande de Júpiter, con un diámetro de 3.630 Km, es el más interior delos cuatro satélites galileanos; también conocido como Júpiter I. Orbita en 1.769 días a una distancia de 422 000 km, manteniendo la misma cara hacia Júpiter.

La sonda espacial Voyager reveló en 1979 que Io tiene volcanes en erupción que expulsan penachos de material a unos 70-280 km dealtura, cayendo parter de él hasta a 500 km del lugar de la erupción.

Las fuentes de estas erupciones son calderas volcánicaso fisuras,de las cuales hay más de 300. Inmensos flujos de lava radian desde muchos de los volcanes, y la totalidad de la superficie tiene color amarillo debido a los depósitos de azufre u óxidos de azufre.

Existen extensas llanuras y regiones montañosas en Io, aunque no cráteres de impacto, indicando que su superficie es muy joven geológicamente. La densidad de Io, 3,57 gr/cm³, sugiere que tiene un núcleo de hierro-azufre de unos 1 500 Km de radio y un manto de silicatos.

La actividad volcánica de Io es el resultado del calor liberado por las fuerzas de marea, que distorsionan el satélite a medida que se acerca o aleja de Júpiter en su orbita. La inmensa masa de Júpiter genera tanta fuerza de Gravedad que incide directamente en Io para darle su particular conformación física-geológica.

Ya que estamos con Io, podemos, de paso, hablar de otros satélites naturales del Sistema Solar.

Esta imagen artística representa a Europa durante el amanecer de la creación del Sistema Solar. En ese momento, lo que fueron océanos en otros tiempos salpicaban la superficie de Europa. Ya que el agua líquida existió en el pasado, ¿podría haber existido vida o incluso existir todavía hoy? Los principales ingredientes para la vida son el agua, el calor y compuestos orgánicos obtenidos de los cometas y meteoritos. Europa reúne las tres condiciones. A partir de las imágenes y los datos recogidos por la nave espacial Galileo, los científicos creen que existió un océano subsuperficial en una historia relativamente reciente y que podría estar presente todavía dejado de la superficie helada. El agua de Europa tuvo que congelarse hace mucho tiempo, pero podrían existir calentamientos debido a las tensiones mareales producidas por Júpiter y las lunas vecinas.

Europa, la hermosa hija de Agenor, el rey fenicio de Tiro que invadió Grecia y se hizo rey de Argos. Para nosotros hoy, Europa es una pequeño “planeta helado”, o luna de Júpiter, que podría contener alguna forma de vida en su secreto mar océano.

Los icebergs, esas enormes montañas de hielo desgajado que flotan en el mar y que adquirieron la fama a través de la tragedia del Titanic, ya no son el patrimonio exclusivo de nuestro planeta Tierra, también en Europa, gracias a la nave Galileo, desde 1997, sabemos que existen.

Aparte del planeta Marte, no existe otro lugar próximo a la Tierra sobre el que la ciencia tenga depositas tantas esperanzas de encontrar alguna forma de vida, y, aquí tenemos un aliciente extra, ya que en esta luna joviana ha ocurrido un proceso opuesto al del planeta rojo merced a su exploración. Mientras que los ingenios espaciales enviados por el hombre revelaron que la naturaleza marciana es mucho más hostil para la vida de lo que insinuaban los telescopios, las sondas Voyager y Galileo han encontrado en Europa el mejor candidato del Sistema Solar para albergar vida extraterrestre. Claro que, habiendo llegado Curiosity a Marte, habrá que esperar los resultados y…¿quién sabe? qué sorpresas nos podrían estar esperando.

Para los exobiólogos, los científicos que estudian la existencia de vida en otros lugares del Universo, Europa ha sido la gran revelación de finales del siglo XX, y Titán, una luna de Saturno que es la segunda más grande del Sistema Solar, constituye una gran incógnita que se desvelará cuando podamos, físicamente, enviar allí los ingenios que nos puedan contestar a la gran pregunta: ¿Existe vida en Europa? En lo que a Titán se refiere, la misión espacial Cassini-Huygens, ya nos ha proporcionado muchos y valiosos datos.

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Asimov, aquel enamorado de la Ciencia,en uno de sus miles de escritos nos decía:

“¿Por qué al calentar un metal se pone primero rojo, luego naranja, después amarilla, pero a continuación blanca, en lugar de seguir el espectro y ponerse verde?

En alguna ocasión todos hemos oído mencionar la palabra “Gases nobles”, y, sin embargo, no siempre sabemos lo que son y el por qué le llaman así.

Los elementos que reaccionan difícilmente o que no reaccionan en absoluto con otros elementos se denominan “inertes”. El nitrógeno y el platino son ejemplos de elementos inertes.

En la última década del siglo pasado se descubrieron en la atmósfera una serie de gases que no parecían intervenir en ninguna reacción química. Estos nuevos gases (Helio, neón, argón, kripton, xenón y radón) son más inertes que cualquier otro elemento y se agrupan bajo el nombre de gases inertes

Los elementos inertes reciben a veces el calificativo de “nobles” porque esa resistencia a reaccionar con otros elementos recordaba un poco a la altanería de la aristocracia. El oro y el platino son ejemplos de “metales nobles”, y por la misma razón se llaman a veces “gases nobles” a los gases inertes. Hasta 1.962, el nombre más común era el de gases inertes, quizá porque lo de nobles parecía poco apropiados en sociedades democráticas.

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Para que os podais dar un paseo por las escalas del Universo (muy interesante), os dejo este enlace http://htwins.net/scale2/ os llevará desde el átomo de hidrógeno a las Galaxias. ¿Qué viaje podría ser mejor? Podeis ir pinchando en los objetos que aparecen y el viaje será alucinante.

Ahora hagamos otro viaje por las posibilidades de encontrar nuevas clases de energías…sin contaminar.

En esta preciosa región de formación de nuevos astros, podemos contemplar esa rutilante y cegadora estrella que ramifica su esplendor hasta distancias inauditas. En su corazón, en el núcleo central, se está produciendo la fusión del hidrógeno en helio y… Pero vayamos por parte.

Resulta que el combustible nuclear de las estrellas es el hidrógeno que mediante su fusión hace posible que genere tal enormidad de energía. El Sol, la estrella más cercana a nosotros y que hace posible la vida en el planeta Tierra, fusiona 4.654.000 Toneladas de Hidrógeno en 4.650.000 toneladas de helio cada segundo. Las 4.000 toneladas restantes, se expulsa al espacio en forma de luz y calor, de lo que una pequeña fracción, llega a nosotros. Así lleva el Sol unos 4.500 millones de años y se espera que al menos durante un período similar nos esté regalando su preciosa energía. Si eso es así (que lo es), yo aconsejaría a los madatarios de nuestro planeta, copiar a la naturaleza y procurar un suministro de energía siguiendo el mismo camino del Sol, si podemos conseguir duplicar aquí en la Tierra sus mecanismos, conseguiríamos una fuente de energía de la que tanto estamos necesitados.

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