La idea de vida basada en silicio, en lugar de carbono, es un tema que ha obligado a la Ciencia a especular sobre esa posibilidad no verificada. Si la vida basada en silicio fuera posible, podría presentar desafíos significativos debido a la diferencia en la química del silicio con respecto al carbono, especialmente en relación con la respiración y la complejidad molecular.
Será por imaginar.
El silicio y la vida:
Diferencia química:
El carbono, el elemento central de la vida en la Tierra, forma una amplia variedad de moléculas complejas, mientras que el silicio tiene una química más limitada. Esto podría limitar la complejidad de la vida basada en silicio.
Respiración:
Si la vida basada en silicio respirara usando oxígeno, podría producir sílice como subproducto, similar a cómo el dióxido de carbono se produce en la respiración terrestre. Esto podría causar problemas de acumulación de sílice en el organismo.
Consideraciones ambientales:
El silicio es inerte a las temperaturas moderadas, lo que sugiere que la vida basada en silicio, si existiera, podría estar limitada a entornos de alta temperatura.
Si finalmente existiera la vida basada en el Silicio en algún planeta exterior con parámetros distintos a los terrestres, se podría dar el caso de que una expedición de la Tierra a ese mundo, se topara con ella y no la supiera detectar.
Posibilidades y desafíos:
Aunque la vida basada en silicio puede parecer teóricamente posible en algunos escenarios, aún no se han encontrado pruebas de su existencia, ni siquiera de productos prebióticos de silicio.
Inteligencia artificial y silicio:
El silicio es fundamental en la fabricación de chips de computadora y dispositivos de inteligencia artificial, lo que ha llevado a la idea de que la vida basada en silicio podría surgir como inteligencia artificial.
En resumen: Aunque la vida basada en silicio es un concepto interesante, la limitada química del silicio y los posibles problemas con la respiración y la acumulación de sílice plantean desafíos para su existencia. A pesar de algunas especulaciones, no hay evidencia de que exista o haya existido vida basada en silicio.
El Silicio si es importante para construir estructuras que hacen posible la I.A.
Yo sigo pensando (sin negar nada de otros posibles caminos), que no es el Silicio, sino el Carbono, el que trae consigo la posibilidad de la Vida en el Universo conocido. Conforme a las leyes que rigen nuestro Universo y las conocidas interacciones que tienen con la materia, es el Carbono el que, por sus excepcionales cualidades, puede proporcionarnos una cantidad de variedades y adaptabilidad que, ni el Silicio y cualquier otro elemento parece tener…pero, ¿Quién sabe?
Anoche acabé de repasar el pequeño librito de Asimov “Cien preguntas básicas sobre Ciencia” y, de entre todas ellas, os he sacado la que aquí os transcribo por ser un tema que muchas veces hemos comentado en esta página. Asimov, como sabéis, era químico y le gustaba la Ciencia en General, él se metía de cabeza en todos los campos y, para dejar volar su imaginación, se refugiaba en la Ciencia ficción, parcela en la que, no salió mal parado al conseguir grandes éxitos., como la trilogía de la Fundación, Yo, Robot…
“Todos los seres vivientes, desde la célula más simple hasta la sequoia más grande, contienen agua, y además, como la molécula más abundante, con mucho. Inmersas en el agua hay moléculas muy complejas, llamadas proteínas y ácidos nucleicos, que al parecer son características de todo lo que conocemos por el nombre de vida. Estas moléculas complejas tienen una estructura básica compuesta en cadenas y anillos de átomos de carbono. A casi todos los carbonos van unidos uno o más átomos de hidrógeno. A una minoría, en cambio, van ligadas combinaciones de átomos como los de oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo.
Los átomos de silicio reemplazan a los de carbono dentro del grafeno.¿ Lo hará también para la vida?
Expresándolo con la máxima sencillez podemos decir que la vida, tal como la conocemos, está compuesta de derivados de hidrocarburos en agua.
¿Puede la vida estar compuesta de otra cosa? ¿Existen otros tipos de moléculas que proporcionen la complejidad y versatilidad de la vida, algo distinto del agua que proporcione, sin embargo, las propiedades poco usuales, pero necesarias, que sirven como trasfondo de la vida?
¿Es posible concebir algo parecido al agua que pudiera sustituirla? Las propiedades del amoníaco líquido son las más afines a las del agua. En un planeta más frío que la Tierra, por ejemplo, Júpiter, donde el amoníaco abunda en estado de líquido mientras que el agua está solidificada, puede que sea concebible una vida basada en el amoníaco.
El amoniaco está constituido por moléculas de composición NH3. Los átomos del hidrógeno son equivalentes. La molécula tiene, por tanto, forma piramidal es decir presenta una hibridación sp3, donde tres de los orbitales se solapan con los hidrógenos y el que resta se queda con los electrones no compartidos. Los ángulos de enlace son algo menores que los de un tetraedro debido a la nube electrónica del par solitario que los reduce a un ángulo de 107º 20´. El nitrógeno ocupa el vértice de una pirámide, cuya base es un triángulo equilátero formado por los tres átomos de hidrógeno.
Así que, en el amoniaco tenemos átomos de hidrógeno unidos al nitrógeno , que es un átomo pequeño y electronegativo, por lo que el amoniaco presentará enlaces intermoleculares de puntos de hidrógeno al igual que la molécula de agua. El hecho de que el amoniaco presente este tipo de enlace entre sus moléculas hace que sus puntos de fusión y ebullición, el calor de vaporización, la constante dieléctrica, etc… sean anormalmente altos.
Mirando dentro del átomo…
Por otro lado, hay que decir que si el hidrógeno va unido a tantos puntos de la cadena de carbono es porque se trata de un átomo muy pequeño que se acopla en cualquier lugar. El átomo de flúor es parecido al de hidrógeno en algunos aspectos y casi tan pequeño como él. Así pues, igual que tenemos una química de los hidrocarburos podemos tener una química de los fluo-carburos, con la única salvedad de que éstos son mucho más estables que aquéllos. Quizá en un planeta más caliente que la Tierra podría concebirse una vida a base de fluoro-carburos.
Pero ¿y en cuanto al átomo de carbono? ¿Existe algún sustituto? El carbono puede unirse a un máximo de cuatro átomos diferentes (que pueden ser también de carbono) en cuatro direcciones distintas, y es tan pequeño que los átomos de carbono vecinos se hallan suficientemente próximos para formar un enlace muy fuerte. Esta característica es la que hace que las largas cadenas y anillos de carbono sean estables.
Se puede ver que la glucosa se compone de seis átomos de carbono (Carbo…) y los elementos de seis moléculas del agua (…hidrato). La glucosa es un azúcar simple, en el sentido de que a nuestra lengua su sabor es dulce. Hay otros azúcares simples que también habrás escuchado:
Fructosa
Galactosa
Lactosa
Sacarosa
Maltosa
La glucosa, fructosa y galactosa se conocen como monosacáridos. Lactosa, sacarosa, maltosa y son llamados disacáridos (que contienen dos monosacáridos).
El silicio es, después del oxígeno (O) el segundo elemento más abundante en la tierra: la corteza terrestre está formada en aprox. 28 % de silicio. Cada átomo de silicio central puede enlazarse adicionalmente con dos átomos de carbono, normalmente en grupos metilo (CH3). En los átomos de silicio de los extremos se suelen enlazar tres grupos metilo. El silicio es un elemento tetravalente, es decir, que puede formar 4 enlaces covalentes. En la tabla periódica se encuentra en el grupo IV, justo debajo del carbono (C). El silicio presenta una gran afinidad con el oxígeno.
Las características de uno y el otro son diferentes en lo que a la adaptación se refiere
El silicio se parece mucho al carbono y también puede unirse a un máximo de cuatro átomos diferentes en cuatro direcciones distintas. El átomo de silicio, sin embargo, es mayor que el de carbono, con lo cual las combinaciones silicio-silicio son menos estables que las de carbono-carbono. La existencia de largas cadenas y anillos de átomos de silicio es mucho más improbable que en el caso de carbono.
Lo que sí es posible son largas y complicadas cadenas de átomos en las que alternan el silicio con el oxígeno.
Moléculas de dióxido de silicio formando una macla de cristales de cuarzo.
Créditos: www.123rf.com
Personalmente creo que el Silicio dará más juego en el campo de la I.A. (Vida Artificial) que en esta otra clase de vida que nosotros representamos.
La estructura de la silicona contiene átomos de silicio y oxígeno alternantes en unidades periódicas, llamadas siloxano. Las moléculas formadas por varias unidades de siloxano se denominan polisiloxano o silicona. Cada átomo de silicio puede unirse a otros dos átomos o grupos de átomos, y este tipo de moléculas se denominan “siliconas”.
A la molécula de silicona pueden ir unidos grupos de hidrocarburos o de flúor-carburos, y estas combinaciones podrían resultar en moléculas suficientemente grandes, delicadas y versátiles como para formar la base de la vida. En ese sentido sí que es concebible una vida a base de silicio.
Pero ¿existen realmente esas otras formas de vida en algún lugar del universo? ¿O serán formas de vida basadas en una química completamente extraña, sin ningún punto de semejanza con la nuestra?
Quizá nunca lo sepamos.
Al menos de momento, la vida basada en el Silicio ha sido cosa de la Ciencia ficción, nada hemos podido descubrir que nos indique esa dirección y, desde luego, aunque nunca podemos negar nada (el universo y su diversidad de mundos es muy complejo), afirmar que existe la vida basada en el Silicio, no tiene ninguna base científica.
El elemento químico básico que ha sido propuesto para un sistema bioquímico alternativo es el átomo de silicio, puesto que el silicio tiene muchas propiedades químicas similares al carbono, tiene los mismos cuatro enlaces, y está en el mismo grupo del cuadro periódico, el grupo 14.
En esta segunda imagen, obtenida por el mismo grupo de investigación, se observan los orbitales moleculares de la molécula (PTCDA) que en este caso está depositada sobre los átomos de silicio.
Parafraseando al premio Nobel Richard Feynman, efectivamente “hay un gran espacio al final”. Tenemos ante nosotros un universo de tamaño diminuto que justo ahora estamos comenzando a explorar, un lugar en donde los materiales se comportan de diferente manera y cuyas extrañas propiedades podemos aprovechar para desarrollar una mejor tecnología.
Tendrás este material la propiedad bioquímica para poder, a partir de ahí, otras formas de vida. La bioquímica que conocemos está basada en el Carbono pero…¡quién sabe! Es tan grande el Universo, son tantos los mundos que están alumbrados por estrellas distintas a las que… por distintas razones podríamos pensar que…Por ejemplo, pensemos en Titán.
Se trata de una molécula de Silicio. Se ha especulado con la posibilidad de encontrar vida en Titán, la luna de Saturno. Sin embargo los científicos creen que de existir sería una vida de tipo microbiana basada probablemente en el silicio debido a las bajas temperaturas, escasez de agua y la falta de oxígeno de su entorno.
Si existen otras formas de vida en otros mundos… ¡Está por ver! Sin embargo, si nos paramos a pensar, si llegamos a la misma conclusión que llegó Einstein de que, el Universo, es igual en todas partes… Tendremos que convenir que si todo érl está regido por las mismas leyes y las mismas constantes… ¡También en todo el Universo pasarán las mismas cosas o muy simila5res!
Los mares de metano de Titán
Suponen también que su hábitat serían los hidrocarburos que se encuentran en Titán en forma líquida y que sus procesos biológicos serían muy distintos a los que conocemos, al ser el silicio más pesado que el Carbono. Son muchas las cosas que desconocemos y, de nada de lo que podamos encontrar, en el vasto universo, podremos sorprendernos.
Los Cristales de Cuarzo son una sorprendente creación de la Naturaleza, con dos moléculas de Silicio y una de Oxigeno (Si2 O) en su configuración química, podría decir que son agua fosilizada, su particularidad se podría explicar como catalizadora ya que enfoca, almacena, aumenta y transforma cualquier forma de energía. Muchas son las bellas formas que en la Naturaleza se pueden configurar con Silicio pero la vida…
Puede que aquí esté la clave de todo
Yo, de momento, apuesto por el Carbono y, algo me dice que, aunque existan seres distintos a nosotros (que existirán), estos, como nosotros, también estarán basados en el Carbono. Pienso que la mecánica del universo se rige por las leyes que conocemos y, siendo así (que lo es), todo lo que aquí ha ocurrido también podrá ocurrior en cualquier lugar lejano. La materia está conformada de la misma manera en todas partes y, sus transiciones de fase, tanto aquí como allí, siempre serán las mismas y, si es así…La Vida, será también la misma en todas partes independientemente de las formas que puedan adoptar en función de otros factores como gravedad del planeta, lejanía de su estrella, campo electromagnético, etc. etc.
Bueno, ya veremos si tenemos la oportunidad de comprobarlo.
La pócima milagrosa que te da una energía asombrosa
¿Se ha colado la Pseudociencia en la Ciencia? ¿Cómo hablamos de algo que no hemos podido encontrar, como si de una realidad se tratara? ¿Se ha colado la “materia oscura” en la Ciencia por la pueta de atrás?
Hay que recordar que, un buen día…
“La materia oscura fue propuesta por Fritz Zwicky en 1933, ante la evidencia de una «masa no visible» que influiría en las velocidades orbitales de los cúmulos en las galaxias. Posteriormente, otras observaciones han indicado la posible presencia de materia oscura en el universo, las cuales incluyen la citada velocidad de rotación de las galaxias, así como los lentes gravitacionales de los objetos por los cúmulos de galaxias, tales como el Cúmulo Bala (1E 0657-56); igualmente, la distribución de la temperatura del gas caliente en galaxias, cúmulos de galaxias y nebulosas. Otra posible hipótesis alternativa, propuesta por los físicos Stephen Hawking y Bernard Carr en 1974, es la existencia de agujeros negros primordiales después del Big Bang que representan toda la materia oscura en el universo.”
Palos de ciego… ¡Querer tapar la ignorancia!
“A lo largo de la historia de la humanidad han existido diferentes explicaciones de la realidad que han sido lejanas o cercanas a los ideales racionales de la ciencia. En tal sentido, parte del conocimiento previo del que parte toda investigación es conocimiento ordinario, es decir, conocimiento no especializado, y parte de éste es conocimiento científico, o sea, se ha obtenido a través del método de la ciencia, por lo que puede someterse a prueba, enriquecerse y, llegado el caso, superarse mediante el mismo método (Bunge, 2017). De esta suerte, se ha considerado que el conocimiento científico es una forma superior de saber respecto a otras, gracias a su carácter racional, metódico, sistemático y universal.”
Entendemos como pseudociencia cualquier conjunto de conocimientos, métodos, creencias o practicas que, alegando ser científicas, en realidad no se rigen por el método científico y usualmente se encuentran en conflicto con el consenso tradicional de la Ciencia. La mayoría de las “teorías” pseudo-científicas no están basadas en absoluto en el experimento; en su lugar, el lector es aleccionado con algunos conceptos descritos en forma supuestamente científica, usando términos aparentemente científicos, pero en realidad divorciados de la realidad y de los hechos experimentales.
Usualmente la física ocupa un lugar importante en estos alegatos. Es posible separar la ciencia de la pseudociencia porque esta última utiliza libremente la terminología científica, pero de ninguna manera posee el espíritu de la primera.
¿Por qué la pseudociencia debe ser denunciada y rechazada?
Se podría mencionar la falta de ética, engaño y la perdida inútil de tiempo y esfuerzo. Pero quizás la razón mas importante sea la siguiente: En el caso de los pseudo-diagnósticos y pseudo-terapias, ¿Qué que sucede si el paciente empeora a causa del falso diagnostico o del tratamiento incorrecto? ¿Dónde están los ensayos clínicos previos? ¿Y las contraindicaciones y efectos secundarios? Aun mas, aunque el tratamiento en si no sea dañino, podría suceder que la condición del paciente empeore, sencillamente por no recibir el tratamiento adecuado, ya que su atención ha sido distraída por el falso diagnostico o terapia.
La leyenda del curandero
¿Quién protege al paciente? ¿Tenemos leyes que regulen los procedimientos pseudo-científicos? ¿Tienen estos pacientes derechos a pedir una indemnización por daños y perjuicios? ¿De quien es la responsabilidad?
Cuando el término “cuántico” se pervierte para vender productos sin fundamento científico.
Me pregunto si a estas alturas existen personas que se crean estos… Y, también me pregunto por qué no existe una Ley que prohíba tales estafas.
Salvando las distancias… Las similitudes las tenemos delante de nuestras propias narices. Utilizar palabras misteriosas, generalmente de la jerga cuántica y, a vender el producto a un precio desorbitado que, los oyentes no saben ni lo que significan los hipotéticos beneficios que aquí les anunciamos.
Si lo que decimos antes es cierto (que lo es), resulta que eso es lo que podemos encontrar si visitamos algunos de los numerosos sitios pseudo-científicos que hay en la WEB. En estos sitios se promueven procedimientos “científicos” que en realidad no lo son, supuestamente capaces de resolver un sin fin de problemas y padecimientos.
Sus principales características son: el empleo de afirmaciones vagas, exageradas o indemostrables, la auto-confidencia en vez del criticismo y la ausencia de algún progreso en el desarrollo de la teoría. Estas prácticas abarcan desde la arcaica Astrología hasta las más recientes homeopatía, magnetoterapia y cromoterapia entre otras.
A veces se intenta dar explicación a las fantasías pseudo-científicas introduciendo alguna “energía” inexistente, tal como la energía piramidal. Energías similares también aparecen en la radiestesia y en la bioenergética. ¡Que locura! Sabéis que una “terapia” de bioenergética es una especie de “sanador” universal, capaz de curar muchas enfermedades del cuerpo y la mente.
Podríamos analizar brevemente esta ultima “terapia”, como una forma de ilustrar los modos de pseudociencia pero, estamos en un debate y todos tenemos que opinar y, el espacio es grande (tanto como queramos) para poder hablar de este tema que, en realidad, es una lacra de la humanidad, prolifera por todas partes y, sobre todo, es un abuso dirigido hacia las clases menos favorecidas que, por su poca preparación, son los clientes idóneos para este tipo de engaños a cuyo frente casi siempre aparecen personas sin conciencia que, al ponerse una bata blanca ya adquirieron el “titulo” necesario para hablar de lo que no entienden y prometer aquello para lo que no están preparados.
Cosas como estas las podemos ver por cualquier sitio.
“En el interior de nuestras duchas circulares o en caracol se puede beneficiar del vertido revitalizante y agradablemente refrescante del agua aromatizada y enriquecida con efectos cromoterápicos. Lluvia, niebla, aromas, colores y sonidos Un pequeño espacio como el de una ducha se convierte un gran contenedor de emociones. Para aumentar la sensación de bienestar añadimos a nuestras realizaciones un programa terapéutico de luz caliente o fría que se combina con la temperatura del agua y la esencia elegida para el aromatizante. La estructura portante puede embellecerse con los chorros laterales, y con el cubo para la ducha escocesa, recreando un efecto igual a una fría cascada de montaña.”
No siempre son los charlatanes los que nos hablan de cuestiones que, siendo para ellos desconocidas, las mencionan con una seguridad que casi ellos mismos llegan a creerlas. No hace mucho se puedo leer en (EUROPA PRESS):
“El reconocido físico Stephen Hawking ha asegurado en un nuevo estudio que “no hay agujeros negros”, al menos tal y como se han conocido hasta ahora. En un trabajo publicado en Arxiv.org, el científico pone en duda las teorías sobre la noción del llamado horizonte de sucesos, la frontera invisible a partir de la cuál nada puede escapar de un agujero negro, ni siquiera la luz.
La nueva propuesta de Hawking es que no existe este horizonte de sucesos, sino un horizonte ‘aparente’ que mantiene temporalmente prisioneras la materia y la energía antes de liberarlas de nuevo, aunque de una forma caótica.”
La NASA espera que la masa de gas G2 sea devorada por el agujero negro Sagitario A.
“La afirmación de que la NASA espera que la masa de gas G2 sea devorada por el agujero negro Sagitario A* es una simplificación de la realidad. G2, una nube de gas que se aproximó a Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, pasó relativamente cerca sin ser devorada. Los científicos han estudiado este evento y han documentado el comportamiento de G2 durante su acercamiento, pero no predijeron o esperaron que G2 fuera devorada.”
No quiero decir que Stephen Hawking pueda estar equivocado en su nueva visión de los Agujeros Negros pero, si hay que decir que no debió afirmar nada y, lo mejor que podría hacer, como buen científico, es exponer su nueva visión de los agujeros negros comenzando con: “Me parece que el Horizonte de sucesos de los agujeros negros…” No dar nada por sentado, toda vez que él, no ha estado allí para comprobar lo que afirma, y, además, ese supuesto suyo debe ser confirmado por muchas otras observaciones antes de darle la “bendición”. Algunas veces, no saben lo que hacer para vender nuevos libros que les llenen de dinero los bolsillos y, eso, no es ciencia.
¿Cuerdas vibrantes? ¿Dónde? ¿Perdidas en las 11 dimensiones?
¿Gravedad cuántica? ¿Una teoría o una idea alocada?
Así podríamos seguir mencionando “creencias” de la Ciencia que aún no han sido demostradas pero, a base de repetirlas… Nos las creemos. Y, nos podríamos preguntar.. ¿Es eso Ciencia o Pseudociencia?
En fin, se podría estar hablando aquí de muchas más cuestiones y, sobre todo, llenar muchas páginas sobre la realidad presente de que, no pocos, utilizan la mecánica cuántica como la fuente de todos los males o el lugar donde podemos hallar todas las respuestas, y, lo cierto es que, la mecánica cantidad, es una teoría a medio camino, que tiene muchas cosas que explicar y que, las que ya ha explicado, en algunos casos, necesitan una demostración Irrefutable que, aún no se ha producido aunque de tanto hablar de ella… ¡la dimos por buena!
Esta maravillosa muestra del ingenio humano, nos ha dado la posibilidad de viajar en el Tiempo, de ver objetos cosmológicos de asombrosas estructuras que solo, la mano de la Naturaleza podría haber llevado a cabo. Si nos detenemos a observar los mecanismos de los que se ha valido el Universo para alcanzar sus fines, nos daremos cuenta que todo está relacionado y también conectado, por los hilos invisibles de la Gravedad, del Electromagnetismo, de las fuerzas nucleares débil y fuerte, y, por las constantes universales que hacen que el Universo sea tal como lo podemos observar y para hacer posible la presencia de la Vida. Las estrellas han estado 10.000 millones de años “fabricando” los materiales de los que estamos hechos los seres vivos (hasta donde podemos conoce5r).
El Telescopio Espacial James Webb es un observatorio astronómico en órbita terrestre que opera principalmente en el espectro infrarrojo, permitiendo observar detalles que son imposibles de ver con telescopios terrestres o el telescopio Hubble.
Capta la luz que reflejaron los objetos situados a miles de millones de años luz de nosotros, y, nos las muestra para nuestro asombro y fascinación. Es posible que algunos de esos asombrosas estructuras dejaran de existir hace muchos Eones, y, sin embargo, se produce el “milagro” de que lo podamos ver como era cuando existía.
Es cierto que somos conscientes de que, nuestra especie, en el contexto del Universo pudiera ser algo ínfimo. Sin embargo, al ver estos logros… ¡Algunas dudas nos asaltan! Lo ideal sería que ese ingenio sobradamente demostrado a lo largo de nuestra Historia, lo deberíamos emplear, siempre, para utilizarlo de manera positiva, mirando el bien general, y, dejando de lado intereses bastardos y egoístas.
Telescopios Espaciales, Aceleradores de partículas, centrales de fusión nuclear tratando de conseguir la energía del sol. avance en Inteligencia Artificial y Robótica…. ¡Debemos ser prudentes y pensar las consecuencias de nuestros proyectos antes de pone5rlos en marcha!
¿Un universo en la sombra? Bueno, sabemos tan poco que…. ¡Cualquier cosa podría ser posible!
Algunos dicen que un resultado asombroso de la teoría de supercuerdas es que pueden dar lugar a otro tipo más de materia oscura. Y, me pregunto yo, ¿aún no hemos encontrado la primera y ya estamos hablando de una segunda? Hay una versiónde la teoría de cuerdas que es muy llamativa desde el punto de vista estético, las ecuaciones parecen sugerir que en el Tiempo de Planck el Universo se desgajó en dos partes separadas.
El simple hecho de que no podamos verlo, no quiere decir que no exista. Miramos la superficie pero, ¿Qué puede haber debajo de ella?
Siguiendo con lo que antes decía, está nuestro mundo normal con su complemento entero de partículas y compañeras super-simétricas, y hay, además, un mundo de sombra. La materia en ese mundo de sombra tiene un parecido con la del nuestro en que también tiene sus partículas y “spartículas”.
Dentro de cada mundo, las partículas interaccionan unas con otras a través de un complemento entero de cuatro fuerzas. Sin embargo, las partículas de un mundo pueden interaccionar con las del otro mundo sólo a través de la fuerzqa de gravedad. Un electrón y un selectrón de sombra pueden estar cerca el uno del otro y no sentir una fuerza eléctrica, aunque cada uno de ellos lleve consigo su propia versión de carga eléctrica. La única fuerza entre los dos sería la fuerza relativamente débil de la Gravedad.
Esta imagen de arriba vista una y mil veces, nos quiere transportar a esa materia en la sombra que es parte de ese universo que no podemos ver, y, sin embargo, por mucho que se haya podido hablar de todo esto, lo único cierto es que nada se sabe y a pesar de ello, se hacen afirmaciones categóricas sobre lo que “sólo es una posibilidad” que se ha conjeturado a partir de observaciones.
La idea de un universo en la sombra nos proporciona una manera sencilla de pensar en la “materia oscura”. El Universo dividido en materia y en materia en la sombra situada en el Tiempo de Planck, y cada una evolucionó de acuerdo con sus leyes propias que le dieron también, sus características propiedades: mientras que la una era luminosa y emitía radiaciones, la otra no lo era y, como consecuencia, no se dejaba ver.
No, esto no es la materia en la sombra de la que estamos tratando.
Existen aspirantes a ser materia en la sombra y, otro “caballero oscuro” lo tenemos en el Axión que es uno de los VIMPs favoritos como el fotino y otros compañeros, una pléyade de nuevas partículas (también, ¿cómo no?) hipótéticas que llegaron por consideraciones de simetría. Sin embargo, a diferencia de las partículas, sale de las Grandes Teorías Unificadas, que describen el universo en el segundo 10-35, más que de las teorías totalmente unificadas que operan en el Tiempo de Planck. La “materia oscura” se ha convertido en un caballo desbocado que nadie sabe hacia donde va, ni dónde pueda estar, ni de qué está formada, ni como se pudo originar… Sigue una larga listas de incógnitas y preguntas sin contestar.
Neutrinos, fotones, quarks, leptones, hadrones: bariones y mesones, todos, en definitiva son lo mismo, distintos estados de la materia que conforman unos y otros en determinadas ocasiones, y, en cada momento, ocupan el lugar que les destina en Universo adoptando la forma que en ese preciso instante les corresponde. Claro que, todos estos, son objetos de nuestro Universo luminoso, el otro, el Universo en la Sombra, ni sabemos si puede estar realmente ahí.
Durante mucho tiempo, los físicos han sabido que toda reacción entre partículas elementales obedece a una simetría que llamamos CPT. Esto significa que si miramos la partícula de una reacción, y luego vemos la misma reacción cuando (1) la miramos en un espejo, (2) sustituimos todas las partículas por antipartículas y (3) hacemos pasar la partícula hacia atrás, los resultados serán idénticos. En este esquema la P significa paridad (el espejo), la C significa conjugación de carga (poner las antipartículas) y T la reserva del Tiempo (pasar la partícula al revés).
Un alto en el camino para una explicación: Dado que la antimateria tiene la misma masa que la materia, es decir son de la misma magnitud y signo (la definición de masa es positiva siempre), el efecto gravitacional de la antimateria no debe ser distinto de la materia, es decir, siempre sera un efecto atractivo. Pero, ¿acaso no importa la equivalencia establecida de antipartícula viajando al futuro = partícula viajando al pasado?
La respuesta es sí. Dicha equivalencia proviene de algo llamado simetría CPT (Charge-Parity-Time), y nos dice que la equivalencia entre las partículas y antipartículas no solo corresponde a realizar una transformación sobre la carga, sino también sobre la paridad y el tiempo. La carga no afecta la gravedad, pero la paridad y el tiempo si la afectan. En otras palabras, al modificarse el tiempo (poner el tiempo al reves) y el espacio (la paridad es “girar” el espacio), estamos alterando el espacio-tiempo, y como la teoría general de la relatividad lo afirma, es la geometría de este el que determina la gravedad. Pero, a la larga, la geometría vendrá dada por la cantidad de materia que el universo pueda contener.
Reflexión especular
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 este el caso. El mundo visto en un espejo se desvía un tanto del mundo visto directamente, y lo mismo sucede con el mundo visto cuando la partícula pasa al revés. Lo que sucede es que las desviaciones entre el mundo real y el universo en cada uno de esos casos se cancelan una a la otra cuando miramos las tres inversiones combinadas.
Aunque esto es verdad, también 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?
Los axiones se propusieron por primera vez a finales de la década de 1970 para resolver un misterio en la física de partículas conocido como el problema CP fuerte, aunque más recientemente se han propuesto como candidatos para la materia oscura, que es la misteriosa sustancia que forma casi un cuarto de la masa/energía del universo. Si existen, los axiones sería muy ligeros e interaccionarían muy débilmente con la materia – propiedades que hacen que sean difíciles de encontrar. De hecho, ningún experimento en la Tierra ha descubierto por ahora pruebas de los axiones.
Los cálculos de los cosmólogos muestran que en un universo en expansión como lo es el nuestro, sería de esperar que los Axiones (si realmente existen) formen una radiación de fondo parecida a la radiación de microondas de fondo de tres grados. Las irregularidades en este fondo de Axiones lo que pueden desempeñar el papel de la “materia oscura”.
¿Estamos perdidos y hablamos de fotinos, squarks, etc. Estas partículas que 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 y que nos son bien conocidas. Se nombran en analogía a sus compañeras : el squars es el compañero super-simétrico del quark, el fotino del fotón, etc. Las más ligeras de estas partículas ¿podrían ser la materia oscura?. Si es así, cada partícula probablemente pesaría al menos cuarenta veces más que un protón.
Así que hablamos de “Materia en la Sombra” en algunas versiones de la Teoría de Supercuerdas en las que existen universos de materia en la Sombra que existen paralelos al nuestro. Los dos universos separados cuando la Gravedad se congeló separándose de las otras fuerzas. Las partículas de sombra interaccionan con nuestro mundo, sólo a tavés de la Gravedad y, algunos creen que son, las candidatas perfectas para ocupar el sitio de la “materia opscura”.
Algunos hasta se atreven a mostrarnos la distribución de WIMPs en la Galaxia
¿WIMPs en el Sol?
No hay evidencias de la existencia de WIMPS en el Sol, ya que, son partículas hipotéticas que no emiten luz. Es la supuesta imagen del universo en la sombra.
Hasta el momento, todas las partículas “raras” que hemos mencionado aquí, como posibles candidatas a ser “materia oscura”, son hipotéticas. No hay pruebas de que ninguna de ellas se vayan a encontrar, de hecho, en la Naturaleza. Sin embargo, sería poco serio no prestar alguna atención a la idea y a los argumentos que con ella van aparejados -un diminuto rayo de esperanza- viene a apoyar la existencia de WIMPs.
De hecho, la polémica es continuada y no dejan de salir noticias sobre estos extraños objetos:
Desde hace ya años se propuso la existencia de partículas débilmente interactuantes o WIMPs para explicar la presencia de una masa que no podemos ver en ciertos fenómenos astronómicos, como en la rotación de galaxias. El 83% de la masa del Universo podría estar constituido por materia oscura cuya naturaleza nos es desconocida. Se ha realizado un esfuerzo por parte de diversos grupos de investigación a lo largo de todo el mundo para poder detectar esas partículas, que, por definición, son muy difíciles de detectar.
El experimento italiano DAMA/LIBRA ha venido detectando una modulación anual en la detección de unas partículas que podrían ser WIMPs durante los últimos tiempos. Sin embargo, otros grupos de investigación no lograban ver lo mismo. Ahora, el grupo de investigadores del experimento CoGeNT informa que están viendo una señal similar a la detectada por los italianos, por lo que se confirmarían sus resultados…”
Más de lo mismo, nadie se pone de acuerdo, unos dicen una cosa y los otros la contraria y, mientras tanto, “Científicos” bien situados, que ganan bastante dinero por asistir y hablar, nos van contando en charlas y seminarios, todas esas cuestiones que, sobre los WIMPs, las partículas super-simétricas, los Universos en Sombra, la Materia Oscura y, toda esa pléyade de fascinantes incongruencias, tanto les gusta oir al público en general.
Pues, siendo así (que lo es), sigamos suponiendo, conjeturando, intuyendo y teorizando pero, por favor, con cierto decoro.
Los habitantes de este mundo hemos, hemos conseguido construir un cuadro plausible del Universo, de la Naturaleza que tratamos de comprender. Hemos llegado a ser conscientes de que, en ella, en la Naturaleza, están todas las respuestas que buscamos y, nosotros mismos no hemos llegado a conocernos por ese mismo hecho de que formando parte de la Naturaleza, también somos parte del enigma que tratamos de desvelar.
Parece que ahora estamos entrando en la edad adulta, quiero significar que después de siglos y milenios de esporádicos esfuerzos, finalmente hemos llegado a comprender algunos de los hechos fundamentales del Universo, conocimiento que, presumiblemente, es un requisito de la más modesta pretensión de nuestra madurez cosmológica.
Sabemos, por ejemplo, dónde estamos, que vivimos en un planeta que gira alrededor de una estrella situada en el borde de la Galaxia espiral a la que llamamos Vía Láctea, cuya posición ha sido determinada con respecto a varios cúmulos vecinos que, en conjunto, albergan a unas cuarenta mil galaxias extendidas a través de un billón de años-luz cúbicos de espacio.
También sabemos más o menos, cuando hemos entrado en escena, hace unos cinco mil millones de años que se formaron el Sol y los planetas de nuestro Sistema Solar , en un Universo en expansión que probablemente tiene una edad entre dos y cuatro veces mayor. Hemos determinado los mecanismos básicos de la evolución de la Tierra, hallado prueba también de evolución química a escala cósmica y hemos podido aprender suficiente física como para comprender e investigar la Naturaleza en una amplia gama de escalas desde los Quarks saltarines en el “mundo” microscópico hasta el vals de las galaxias.
El Tiempo inexorable nunca dejó de fluir y mientras eso pasaba, nuestra especie evolucionaba, aprendía al observar los cielos y cómo y por qué pasaban las cosas. Hay realizaciones humanas de las que, en verdad, podemos sentirnos orgullosos. Aquellos habitantes de Sumer y Babilonia, de Egipto o China y también de la India y otros pueblos que dejaron una gran herencia de saber a los Griegos que pusieron al mundo occidental en el camino de la ciencia, nuestra medición del pasado se ha profundizado desde unos pocos miles de años a más de diez mil millones de años, y la del espacio se ha extendido desde un cielo de techo bajo no mucho mayor que la distancia que nos separa de la Luna hasta el radio de más de diez mil millones de años-luz del universo observable.
Estos dos genios señalaron el camino a seguir en el ámbito de lo muy pequeño y en el de lo muy grande
Tenemos razones para esperar que nuestra época sea recordada (si por ventura queda alguien para recordarlo) por sus contribuciones al supremo tesoro intelectual de toda la Humanidad unida al contexto del Universo en su conjunto por unos conocimientos que, aunque no suficiente, sí son los necesarios para saber dónde estamos y, ahora, debemos buscar la respuesta a esa pregunta: ¿Hacia dónde vamos?
Claro que, el futuro es incierto, no sabemos hacia dónde vamos
Como en la física, en el mundo y en nuestras vidas, también está presente el principio de incertidumbre y, de ninguna manera, podemos saber del mañana. Sin embargo, cuanto más sabemos del universo, tanto más claramente comprendemos lo poco que sabemos de él. La vastedad del Universo nos lleva a poder comprender algunas estructuras cósmicas y mecanismos que se producen y repiten como, el caso de la destrucción que nos lleva a la construcción. Es decir, una estrella masiva vieja explota y siembre el Caos y la destrucción en una extensa región del espacio, y, es precisamente ese hecho el que posibilita que, nuevas estrellas y nuevos mundos surgan a la vida. Sin embargo, la grandeza, la lejanía, esa inmensidad que se nos escapa a nuestra comprensión terrestre, nunca nos dejará comprender el universo en detalle y, siendo así, siempre tendremos secretos que desvelar y misterios que resolver.
Si añadimos a todo eso que, si poseyésemos un atlas de nuestra propia Galaxia y que dedicase una sola página a cada sistema estelar de la Vía Láctea (de modo que el Sol y sus planetas estuviesen comprimidos en una página), tal atlas tendría más de diez mil millones de volúmenes de diez mil páginas cada uno. Se necesitaría una biblioteca del tamaño de la de Harvard para alojar el Atlas, y solamente ojearlo al ritmo de una página por segundo nos llevaría más de diez mil años. Añádanse los detalles de la cartografía planetaria, la potencial biología extraterrestre, las sutilezas de los principios científicos involucrados y las dimensiones históricas del cambio, y se nos hará claro que nunca aprenderemos más que una diminuta fracción de la historia de nuestra Galaxia solamente, y hay cien mil millones de galaxias más.
Sabiendo todo todo esto, siendo consciente de que, realmente, es así, tendremos que convenir con el físico Lewis Thomas cuando dijo:
“El mayor de todos los logros de la ciencia del siglo XX ha sido el descubrimiento de la ignorancia humana”.
Sí, la ignorancia es la carga más pesada de la Humanidad
La ignorancia, como todo en el Universo, es relativa. Nuestra ignorancia, por supuesto, siempre ha estado con nosotros, y siempre seguirá estando, es una compañera con la que cargamos toda nuestra vida y que nos pesa. Algunos procuramos que pese lo menos posible para hacer más llevadero el viaje. Lo nuevo está en nuestras consciencias y de ellas, ha surgido nuestro despertar al comprender de sus abismales dimensiones, y es eso más que otro cosa, lo que señala la madurez de nuestra especie. El espacio puede tener un horizonte y el tiempo un final pero la aventura del aprendizaje siempre será interminable y eterno, quizá (no me he parado a pensarlo) pueda ser esa la única forma de eternidad que pueda existir.
No podemos comprend4erlo todo, y, cuando no sabemos… ‘Imaginamos!
La dificultad de explicarlo todo no se debe a nuestra debilidad mental, sino a la estructura misma del universo. En los últimos siglos hemos descubierto que la trama del cosmos puede abordarse en varios niveles diferentes. Mientras no se descubre el siguiente nivel, lo que ocurre en el anterior no se puede explicar, sólo puede describirse. En consecuencia, para el último nivel que se conoce en cada momento nunca hay explicaciones, sólo puede haber descripciones.
La Ciencia es intrínsicamente abierta y exploratoria, y comete errores todos los días. En verdad, ese será siempre su destino, de acuerdo con la lógica esencial del segundo teorema de incompletitud de Kurt Gödel. El teorema demuestra que la plena validez de cualquier sistema, inclusive un sistema científico, no puede demostrarse dentro del sistema. Es decir, tiene que haber algo fuera del marco de cualquier teoría para poder comprobarla. La lección que podemos haber aprendido es que, no hay ni habrá nunca una descripción científica completa y comprensiva del universo cuya validez pueda demostrarse.
No es que pertenezcamos al Universo, formamos parte de él
Y, a todo esto, debemos alegrarnos de que así sea, de que no podamos comprender el Universo en toda su inmensa dimensión y diversidad. Nuestras mentes necesitan que así sea y, tendrán, de esa manera, el escenario perfecto para seguir creciendo a medida que busca todas esas respuestas que nos faltan y, lo bueno del caso es que, cada respuesta que encontramos, viene acompañada de un montón de nuevas preguntas y, de esa manera, esa historia interminable de nuestra aventura del saber…llegará hasta la eternidad de nuestro tiempo que, necesariamente, no tiene por que ser el tiempo del universo.
Quisiera saber que es…
¡Qué es una Nebulosa? ¿Cómo se forma?
¡Que es una estrella supermasiva? ¿En qué se convierte cuando agota su combustible nuclear?
¿Qué es un Cuásar?
¿Qué es la materia cósmica?
¿Qué es la radiación de fondo cósmico?
¿Cuántas clases de estrellas pueden existir?
¿Cuánto puede pesar 1 cm3 del material de una estrella de Neutrones? ¿Será cierto que 1 cm3 podría pesar unos mil millones de toneladas? Y, ¿Cómo la materia se puede comprimir tanto? ¿En que clase de materia se ha convertido una Singularidad de Agujero Negro?
Y tantas cosas más que desconocemos, de las que destacaría la Vida, su presencia en el Universo, y, como pudo pasar que, tantos parámetros complejos vinieran a confluir para hacerlo posible.
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por Emilio Silvera ~
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