Es la pregunta del millón. Unos opinan que se originó fuera de la Tierra y que un cometa sembró de organismos el planeta. Otras versiones apuestan por el océano y, otras, por un caldo primordial, o pequeñas charcas templadas bombardeadas por rayos ultravioletas y gamma en una atmósfera poco evolucionada, o en las cercanías de turbulencias termales de chimeneas situadas en los fondos marinos, en cuyo ambiente existirían nutrientes, energías y protección contra agresiones exteriores, principalmente impactos extraterrestres, otros han optado por superficies de granos de pirita, donde la capacidad de adsorción de este mineral para una gran diversidad de moléculas y la energía proporcionada por la síntesis de dicho cristal permiten suponer que tal vez constituyeron una serie de circunstancias favorables para la aparición de la materia viva.
La Tierra primigenia en la que estaban presentes las condiciones para que surgiera la primera célula replicante que dio la campanada para el comienzo de la fascinante historia de la vida
Como veréis, todos estos que han opinado en las distintas maneras en que pudo llegar aquí la vida, saben tanto de ello, como se yo, o sea, Nada. Sólo tenemos aproximaciones e ideas que, pueden ser más o menos certeras, pero al fin y al cabo, hipótesis. Se cree que la vida, aquella primera célula replicante que comenzó la fascinante historia de la vida, surgió en un ambiente propicio para ello cuando la Tierra aún no se había enfriado del todo, y, allí, en presencia de todos los ingredientes químicos necesarios para constituirse en una estructura compleja… creció y evolucionó durante millones de años
Lo que si parece una cosa segura es que, la Vida, es inevitable, las materiales que la conforman se “fabrican” en las estrellas y se esparce por los mundos, y, si eso es así como se supone que es… ¡Todo el Universo estará lleno de vida! Si señor, ha oído usted perfectamente. La vida en el Universo es inevitable. Son muchas las cosas que han influido para que eso sea así.
Pensemos un momento:
Sin la fuerza nuclear fuerte, la nuclear débil, el electromagnetismo, la Gravitación, las constantes Universales fundamentales, la masa y la carga de las partículas elementales, la diversidad de las familias de partículas, la energía de las estrellas y de los planetas, y, los Elementos, y un sin fin de detalles más… ¿Cómo podría haber surgido la Vida?
Si todo esto fuera de otra manera, si simplemente la carga y masa del electrón, fuera distinta, nosotros no podríamos estar aquí, y nuestro Universo sería otra cosa, incluso un Universo sin vida.
Y digo yo, ¿Qué puñetas es un Universo sin vida?
¡La Nada!
Que gracias a todas las confluencias de los parámetros a los que antes me refería, no es nuestro caso. Si existe el espacio es porque existe la materia.
Aquí hemos tenido a los mesopotámicos, a los egipcios, babilónicos, griegos, y, tantas Civilizaciones que fueron… Hasta llegar a nosotros que, aunque algo irracionales algunas veces, hemos sido capaces de avanzar y extender los primeros conocimientos de las matemáticas, la física, la astronomía, la química, la biología, la filosofía, la música, …, y tantas cosas más. ¡Ah, también, el poderoso sentido de la familia!
¿La familia? ¡Es el motor que mueve el mundo de los Humanos!
He procurado concretar aquí de muchas cosas relacionadas todas ellas en algún punto del espacio-tiempo, en nuestra línea de Universo, y, desde luego, en tan corto espacio, es imposible reseñarlo todo, este comentario es una simple reflexión y, para tener una idea más amplia, habría que haber abordado:
– De nuestros antepasados ancestrales, sus entornos y formas de vida, su evolución. El enorme camino recorrido.
– De lo que entendemos por la conciencia, lo que nos dicen los grandes pensadores sobre el Ser. El poder saber y sentir que un instante puede contener un universo entero, lleno de matices, sentimientos y fuerzas que luchan entre sí.
– De lo que está conformado todo, la materia “inerte” y la materia viva. Aunque sería más apropiado decir la materia “dormida ” o la materia ” despierta “.
– De lo que entendemos por materia y como esta conformada desde lo más pequeño que, toma complejidad y se hace grande.
– De los posibles orígenes de la vida que ahora conocemos en el Planeta Tierra.
Hasta donde pueda evolucionar nuestras consciencias… ¡No lo podemos saber!
Y, de otras muchas cuestiones y conceptos que, no han sido tratados aquí en este momento y si en otros trabajos presentados de manera sencilla y sin demasiada profundidad, pero sí lo suficiente como para ser comprendido de manera básica y somera de cuestiones que, de alguna manera, a todos debía interesar. Aquí, en otras ocasiones se habló de lo que hemos sido, de lo que somos y, posiblemente, de lo que podemos llegar a ser, y con más o menos acierto, lo que sí debemos tener en cuenta es la buena intención del autor.
No sé si la belleza es un principio físico, lo que sí se, es que el cariño y la amistad es un principio del espíritu y del alma del Ser consciente. Los sentimientos: Si no los tenemos, en realidad no somos. El hombre es un animal social, necesita de los demás, y, está claro que el Ser está en la unión de dos partes, al igual que sin quarks no tenemos núcleo ni átomo, sin dos partes contrapuestas no tenemos ese uno esencial.
En realidad… ¡Dos son Uno!
Todo en el Universo es equilibrio, y, de la misma manera, nosotros, los seres vivos, tenemos el equilibrio en la unión de esas dos partes que hacen el todo, haciendo posible la continuidad.
Por todas partes estamos rodeado de grandes cosas, de maravillas que, normalmente, nos pasan desapercibidas, no pensamos en la grandeza de todo lo que tenemos y de todo lo que podemos hacer. Muchas veces, cuando caemos en la cuenta, ya es tarde.
Son los años más felices de nuestras vidas y, no siempre, nos damos cuenta de que lo más valor tiene lo tenemos a nuestro lado. De esa simbiosis, de esos mensajes sin tener que pronunciar palabra, de esa mirada… Surgen todos los grandes acontecimientos de nuestras vidas, lo que marcará nuestro futuro.
Muchos más de lo que pensamos, cuando ya no tiene remedio piensan: “Lo pude hacer mejor. Tenía que haberla respetado más. Le tendría que haber dicho cuanto la quería. Me tenía que haber comportado de otra manera.” Y, así podríamos seguir. La vida es muy corta, y, la mayoría, la desperdicia de manera lastimosa. Los egoísmos mezquinos nublan las mentes y no les dejan ver donde reside lo importante.
¿Es viejo el universo? Todos los cálculos nos llevan a una edad de 13.750 millones de años que, comparado con el tiempo en el que nosotros hicimos acto de presencia en él, es menos que un simple parpadeo de ojos. Sin embargo, a veces nos sentimos los amos del mundo y del Universo mismo, lo que en realidad, es un simple espejismo, una ilusión que se forja en nuestras mentes que, jóvenes e inmaduras… Aún no comprenden, como son las cosas.
Cuando tenemos que operar con la edad y el tamaño del universo lo hacemos generalmente utilizando medidas de tiempo y espacio. Son tan inmensas las distancias y tan descomunal el tiempo que está presente en el ámbito del Universo que, hemos inventado unidades especiales para poder hablar de ellas sin tener que escribir cantidades tan grandes con los números y, el año-luz, la Unidad Astronómica, el Parsec, Kilo-parsec o Giga-parsec son palabras que expresan medidas antropomórficas y extraordinarias que se pierden en el espacio-tiempo.
¿Por qué medir la edad del universo con un “reloj” que hace “tic” cada vez que nuestro planeta completa una órbita alrededor del astro rey, el Sol? ¿Por qué medir su densidad en términos de átomos por metro cúbico? Las respuestas a estas preguntas son por supuesto la misma: porque queremos saber en qué lugar estamos, porque es conveniente y porque desde siempre hemos tratado de saber, lo que el universo es. Por otra parte, también en el ámbito de lo muy pequeño hemos tenido que inventar unidades que, esta vez, han querido significar lo que dice la Naturaleza y no el hombre.
Por si alguien tiene curiosidad y la cifra le dice algo, el tiempo de Planck equivale a 5.39124 x 10–44 segundos, es decir, a:
0,000000000000000000000000000000000000000000539124 segundos. Este número es el mínimo tiempo en el que puede ocurrir algo, digamos, con sentido.
Ésta es una situación en donde resulta especialmente apropiado utilizar las unidades “naturales”; la masa, longitud y tiempo de Planck, las que ellos introdujeron en la ciencia física para ayudarnos a escapar de la camisa de fuerza que suponía la perspectiva centrada en el ser humano.
El joven Planck
Mientras que Stoney había visto en la elección de unidades prácticas una manera de cortar el nudo gordiano de la subjetividad, Planck utilizaba sus unidades especiales para sustentar una base no antropomórfica para la física y que, por consiguiente, podría describirse como “unidades naturales”.
“George Johnstone Stoney (15 de febrero de 1826 – 5 de julio de 1911) fue un físico anglo-irlandés. Es famoso principalmente por haber introducido el término electrón como la “unidad fundamental de la cantidad de electricidad”. Introdujo el concepto de electrón antes de que se descubriera la propia partícula.23. Se dedico a realizar una primera evaluación del número de Avogadro. En 1874 estableció la hipótesis según la cual la electricidad era creada por unos corpúsculos elementales que llamó electrones. En 1897 su intuición sobre la naturaleza de la electricidad fue confirmada por el físico inglés Joseph John Thomson”
De acuerdo con su perspectiva universal, en 1.899 Planck propuso que se construyeran unidades naturales de masa, longitud y tiempo a partir de las constantes más fundamentales de la naturaleza: la constante de gravitación G, la velocidad de la luz c y la constante de acción h, que ahora lleva el nombre de Planck. La constante de Planck determina la mínima unidad de cambio posible en que pueda alterarse la energía, y que llamó “cuanto”. Las unidades de Planck son las únicas combinaciones de dichas constantes que pueden formarse en dimensiones de masa, longitud, tiempo y temperatura. Sus valores no difieren mucho de los de Stoney que figuran en el trabajo siguiente de hoy:
Mp =
(hc/G)½ =
5’56 × 10-5 gramos
Lp =
(Gh/c3) ½ =
4’13 × 10-33 centímetros
Tp =
(Gh/c5) ½ =
1’38 × 10-43 segundos
Temp.p =
K-1 (hc5/G) ½ =
3’5 × 1032 ºKelvin
Estas formulaciones con la masa, la longitud, el tiempo y la temperatura de Planck incorporan la G(constante de gravitación), la h (la constante de Planck) y la c, la velocidad de la luz. La de la temperatura incorpora además, la K de los grados Kelvin. La constante de Planck racionalizada (la más utilizada por los físicos), se representa por ћ que es igual a h/2π que vale del orden de 1’054589×10-34 Julios segundo.
En las unidades de Planck, una vez más, vemos un contraste entre la pequeña, pero no escandalosamente reducida unidad natural de la masa y las unidades naturales fantásticamente extremas del tiempo, longitud y temperatura. Estas cantidades tenían una significación sobrehumana para Planck. Entraban en La Base de la realidad física:
“Estas cantidades conservarán su significado natural mientras la Ley de Gravitación y la de Propagación de la luz en el vacío y los dos principios de la termodinámica sigan siendo válidos; por lo tanto, siempre deben encontrarse iguales cuando sean medidas por las inteligencias más diversas con los métodos más diversos.”
¿Quién sabe cómo serán?
En sus palabras finales Planck alude a la idea de observadores en otro lugar del universo que definen y entienden estas cantidades de la misma manera que nosotros. Lo cierto es que estas unidades, al tener su origen en la Naturaleza y no ser invenciones de los seres humanos, de la misma manera que nosotros y, posiblemente por distintos caminos, seres de otros mundos también las hallarán y serán idénticas a las nuestras. De entrada había algo muy sorprendente en las unidades de Planck, como lo había también en las de Stoney. Entrelazaban la gravedad con las constantes que gobiernan la electricidad y el magnetismo. Planck nos decía:
“La creciente distancia entre la imagen del mundo físico y el mundo de los sentidos no significa otra cosa que una aproximación progresiva al mundo real.”
Sí, Planck tenía razón, el mundo de los sentidos cada vez están más cerca de ese mundo real que perseguimos. Sabemos que nuestra realidad no es la realidad del mundo y, poco a poco, con descubrimientos como estos de las Unidades de Stoney-Planck, nos vamos acercando a la comprensión de esa Naturaleza creadora que permitió aquí nuestra presencia y que ahora, nosotros tratamos de saber.
Podemos ver que Max Planck apelaba a la existencia de constantes universales de la naturaleza como prueba de una realidad física al margen y completamente diferentes de las mentes humanas. Al respecto decía:
“Estos…números, las denominadas “constantes universales” son en cierto sentido los ladrillos inmutables del edificio de la física teórica. Deberíamos preguntar:
¿Cuál es el significado real de estas constantes?”
Claro que, nosotros, simplemente somos un misterio más de los muchos que en el Universo son. Sin embargo y a diferencias de los otros, tenemos la ventaja de ser conscientes con la facultad de pensar y, además, tenemos una insaciable curiosidad. Un fallo que a menudio tenemos ha sido caer en la tentación de mirarnos el ombligo y no hacerlo al entorno que nos rodea. Muchas más cosas habríamos evitado y habríamos descubierto si por una sola vez hubiésemos dejado el ego a un lado y, en lugar de estar pendientes de nosotros mismos, lo hubiéramos hecho con respecto a la naturaleza que, en definitiva, es la que nos enseña el camino a seguir.
Hemos llegado a poder discernir la relación directa que vincula el tamaño, la energía de unión y la edad de las estructuras fundamentales de la Naturaleza. Una molécula es mayor y más fácil de desmembrar que un átomo; lo mismo podemos decir de un átomo respecto al núcleo atómico, y de un núcleo con respecto a los quarks que contiene. Y, creemos saber que…
La edad actual del universo visible ≈ 1060 tiempos de Planck
Tamaño actual del Universo visible ≈ 1060 longitudes de Planck
La masa actual del Universo visible ≈ 1060 masas de Planck
Vemos así que la bajísima densidad de materia en el universo es un reflejo del hecho de que:
Densidad actual del universo visible ≈10-120 de la densidad de Planck
Y la temperatura del espacio, a 3 grados sobre el cero absoluto es, por tanto
Temperatura actual del Universo visible ≈ 10-30 de la Planck
Estos números extraordinariamente grandes y estas fracciones extraordinariamente pequeñas nos muestran inmediatamente que el universo está estructurado en una escala sobrehumana de proporciones asombrosas cuando la sopesamos en los balances de su propia construcción.
Con respecto a sus propios patrones, el universo es viejo. El tiempo de vida natural de un mundo gobernado por la gravedad, la relatividad y la mecánica cuántica es el fugaz breve tiempo de Planck. Parece que es mucho más viejo de lo que debería ser. Pero, pese a la enorme edad del universo en “tics” de Tiempos de Planck, hemos aprendido que casi todo este tiempo es necesario para producir estrellas y los elementos químicos que traen la vida.
¿Por qué nuestro universo no es mucho más viejo de lo que parece ser? Es fácil entender por qué el universo no es mucho más joven. Las estrellas tardan mucho tiempo en formarse y producir elementos más pesados que son las que requiere la complejidad biológica. Pero los universos viejos también tienen sus problemas. Conforme para el tiempo en el universo el proceso de formación de estrellas se frena.
Todo el gas y el polvo cósmico que constituyen las materias primas de las estrellas habrían sido procesados por las estrellas y lanzados al espacio intergaláctico donde no pueden enfriarse y fundirse en nuevas estrellas. Pocas estrellas hacen que, a su vez, también sean pocos los sistemas solares y los planetas. Los planetas que se forman son menos activos que los que se formaron antes, la entropía va debilitando la energía del sistema para realizar trabajo.
La producción de elementos radiactivos en las estrellas disminuirá, y los que se formen tendrán semividas más largas. Los nuevos planetas serán menos activos y el vulcanismo parará su actividad al ser frenado el planeta geológicamente y carecerán de muchos de los movimientos internos que impulsan la deriva continental y la elevación de las montañas en el planeta. Si esto también hace menos probable la presencia de un campo magnético en un planeta, entonces será muy poco probable que la vida evolucione hasta formas complejas.
Las estrellas típicas como el Sol, emiten desde su superficie un viento de partículas cargadas eléctricamente que barre las atmósferas de los planetas en órbitas a su alrededor y, a menos que el viento pueda ser desviado por un campo magnético, los posibles habitantes de ese planeta lo podrían tener complicado soportando tal lluvia de radiactividad. En nuestro sistema solar el campo magnético de la Tierra ha protegido su atmósfera del viento solar, pero Marte, que no está protegido por ningún campo magnético, perdió su atmósfera hace tiempo.
Probablemente no es fácil mantener una larga vida en un planeta del Sistema solar. Poco a poco hemos llegado a apreciar cuán precaria es. Dejando a un lado los intentos que siguen realizando los seres vivos de extinguirse a sí mismos, agotar los recursos naturales, propagar infecciones letales y venenos mortales y emponzoñar la atmósfera, también existen serias amenazas exteriores.
Los movimientos de cometas y asteroides, a pesar de tener la defensa de Júpiter, son una seria y cierta amenaza para el desarrollo y persistencia de vida inteligente en las primeras etapas. Los impactos no han sido infrecuentes en el pasado lejano de la Tierra, habiendo tenido efectos catastróficos. Somos afortunados al tener la protección de la Luna y de la enorme masa de Júpiter que atrae hacia sí los cuerpos que llegan desde el exterior desviándolos de su probable trayectoria hacia nuestro planeta.
La caída en el planeta de uno de estos enormes pedruscos podría producir extinciones globales y retrasar en millones de años la evolución. Cuando comento este tema no puedo evitar el recuerdo del meteorito caído en la Tierra que impactó en la península de Yucatán hace 65 millones de años, al final de la Era Mesozoica, cuando según todos los indicios, los dinosaurios se extinguieron. Sin embargo, aquel suceso catastrófico para los grandes lagartos, en realidad supuso que la Tierra fue rescatada de un callejón sin salida evolutivo. Parece que los dinosaurios evolucionaron por una vía que desarrollaba el tamaño físico antes que el tamaño cerebral.
La desaparición de los dinosaurios junto con otras formas de vida sobre la Tierra en aquella época, hizo un hueco para la aparición de los mamíferos. Se desarrolló la diversidad una vez desaparecidos los grandes depredadores. Así que, al menos en este caso concreto, el impacto nos hizo un gran favor, ya que hizo posible que 65 millones de años más tarde pudiéramos llegar nosotros. Los dinosaurios dominaron el planeta durante 150 millones de años; nosotros en comparación, llevamos aquí tres días y, desde luego, ¡la que hemos formado!
Y no podemos tener la menor duda, mientras que estemos aquí, seguiremos pretendiendo y queriendo saber sobre los secretos de la Naturaleza que, al fin y al cabo, puede ser nuestra salvación. Ya saben ustedes: ¡Saber es poder!
El Sol está mandando una seria advertencia, la NASA no da crédito a lo que está pasando, el aviso más importante de todos está llegando. La realidad es que nos enfrentamos a una serie de elementos que quizás hasta ahora no habíamos tenido en cuenta. Dependemos más de lo que nos imaginamos del espacio exterior y, sobre todo, de un Sol que es el responsable de la vida en la Tierra tal y como lo conocemos, sin él sería imposible que se cumpliesen las condiciones necesarias para que animales y plantas puedan vivir.
Este equilibrio perfecto que nos rodea puede acabar siendo el que nos haga reaccionar a tiempo. En cierta manera, estamos condicionados por un futuro que cambiará para siempre la manera en la que vemos lo que está por llegar. Es el momento de estar pendientes de una serie de detalles que serán los que marcarán la diferencia. De la mano de determinados elementos que pueden acabar siendo lo que marcará, un antes y un después. Llega un aviso importante que puede determinar qué es lo pasa con el Sol.
Lo que está pasando con el Sol
Estamos viviendo una actividad solar sin precedentes, eso quiere decir que estamos viendo las auroras boreales llegar hasta zonas alejadas de lo que sería habitual. Pero cuidado, porque lo que tenemos por delante, podría acabar siendo algo diferente, con ciertas novedades destacadas.
Es importante apostar por lo que realmente puede pasar en un futuro. Los expertos de la NASA saben muy bien qué es lo que nos está esperando en una serie de cambios que pueden ser claves en estos momentos. Sin duda alguna, tenemos determinados cambios que pueden ser los que realmente acabe pasando.
El futuro de la Tierra realmente depende totalmente de lo que acabe pasando con el Sol, por lo que, es indispensable conocer en todo momento qué es lo que acabará pasando con este astro rey. Nuestro sistema solar depende de un centro que realmente puede acabar siendo destruido en segundos.
El Sol aumentará de tamaño antes de desaparecer llevándose por delante todos los planetas que hubiera habido por, lo que, habremos llegado el momento de empezar a pensar en una serie de detalles que son fundamentales. La NASA ha revelado el final de este Sol que podría ser peor de lo que se esperaba.
La NASA no da crédito a lo que pasa con el Sol
Los expertos de la NASA y de los expertos de la Agencia Europea han dado con un estudio que puede acabar siendo el que marque un antes y un después. Por lo que, habrá llegado el momento que puede acabar siendo el que marque una diferencia en todos los sentidos.
«A partir de este trabajo, queda claro que nuestro Sol alcanzará una temperatura máxima a los 8 mil millones de años de edad, luego se enfriará y aumentará de tamaño, convirtiéndose en una estrella gigante roja alrededor de 10 a 11 mil millones de años de edad. El Sol llegará al final de su vida después de esta fase, cuando eventualmente se convierta en una enana blanca oscura. Encontrar estrellas similares al Sol es esencial para entender cómo encajamos en el Universo más amplio. «Si no entendemos nuestro propio Sol, y hay muchas cosas que no sabemos sobre él, ¿Cómo podemos esperar entender todas las otras estrellas que forman nuestra maravillosa galaxia?», dice Orlagh. Es una fuente de cierta ironía que el Sol sea nuestra estrella más cercana y estudiada, pero su proximidad nos obliga a estudiarlo con telescopios e instrumentos completamente diferentes de los que usamos para mirar el resto de las estrellas. Esto se debe a que el Sol es mucho más brillante que las otras estrellas. Al identificar estrellas similares al Sol, pero esta vez con edades similares, podemos salvar esta brecha de observación. Para identificar estos «análogos solares» en los datos de Gaia, Orlagh y sus colegas buscaron estrellas con temperaturas, gravedad superficial, composiciones, masas y radios que son similares al Sol actual. Encontraron 5863 estrellas que coincidían con sus criterios. Ahora que Gaia ha producido la lista de objetivos, otros pueden comenzar a investigarlos en serio. Algunas de las preguntas que quieren que sean respondas incluyen: ¿todos los análogos solares tienen sistemas planetarios similares a los nuestros? ¿Todos los análogos solares giran a una velocidad similar a la del Sol?Con la versión de datos 3, la instrumentación sumamente precisa de Gaia ha permitido que los parámetros estelares de más estrellas se determinen con más precisión que nunca. Y esa precisión se extinderá a muchos otros estudios. Por ejemplo, conocer las estrellas con mayor precisión puede ayudar al estudiar galaxias, cuya luz es la amalgama de miles de millones de estrellas individuales».
Desde que galileo nos mostró la existencia de otros mundos, hemos soñado con visitarlos. El Espacio es un medio hostil para nosotros, su inmensidad, la radiación, la ingravidez, la falta de una atmósfera respirable…. Y, tantas cosas negativas, nos ha impedido poder viajar al Espacio, y, sobre todas estas cuestiones poco favorables, lo que tenemos que r4esaltar es que, la tecnología, no está a la altura requerida, con el agravante de las distancias imposibles para nosotros.
Ayer mismo se publicaba un trabajo de la NASA en el que explicaba la dificultad de viajar a Marte, el planeta vecino. Si no podemos ir a la propia vecindad… ¿Cómo podríamos ir más lejos?
Me temo que el primer viaje al Espacio en serio, no lo protagonizaremos nosotros, serán los robots de última generación los que nos vayan “limpiando” el camino para nuestra posterior llegada.
¿Para cuando será eso? Si dejamos la fantasía aparte… ¡Aún tardará un buen espacio de tiempo!
“Hallan indicios de materia oscura unida al Cosmos. La evidencia muestra nuevos fenómenos físicos que podrían ser la extraña y desconocida materia oscura o la energía que se origina de los pulsares. Un detector de rayos cósmicos de dos mil millones de dólares en la Estación Espacial Internacional halló la huella de algo que pudiera ser la materia oscura. la misteriosa sustancia que se cree mantiene unido al cosmos.”
“Pero los primeros resultados del Espectrómetro Magnético Alfa (AMS, por sus siglas en inglés) son casi tan enigmáticos como la materia oscura en sí, la cual nunca ha sido observada directamente. Muestran evidencia de nuevos fenómenos físicos que podrían ser la extraña y desconocida materia oscura o la energía que se origina de los pulsares, anunciaron un miércoles científicos en el laboratorio europeo de física de partículas cerca de Ginebra.”
En realidad ¿Qué sabemos de la “materia oscura”? Y, a la pregunta nos dicen (con toda la desvergüenza:
“Muchos investigadores creen que la materia oscura constituye alrededor del 27% de la masa y energía totales del universo, sin embargo, a pesar de los miles de millones invertidos en encontrar pruebas que demuestren su existencia, nunca hemos llegado a detectarla.”
Como no me canso de repetir, cualquiera de estas noticias nos vienen a decir que, de la “materia oscura”, nada sabemos. Sería conveniente, para que las cuentas cuadren, que exista esa dichosa clase de materia o lo que pueda ser, toda vez que, sin ella, no resulta fácil llegar a una conclusión lógica de cómo se pudieron formar las galaxias, o, de por qué se mueven las estrellas de la manera que lo hacen.
hace treinta años, los astrofísicos se enfrentan a este dilema: o bien las galaxias tienen mucha materia que no vemos, pero que causa una fuerte atracción gravitatoria sobre las estrellas externas (que por ello orbitarían tan rápido) o bien ni la ley de la gravedad de Newton ni la de Einstein serían válidas esas regiones externas de las galaxias. Las dos opciones son revolucionarias para la física: la primera implica la existencia de materia oscura en el universo (materia que no vemos pero que sí afecta al movimiento de las estrellas y galaxias), y la segunda implica que una ley básica (la de Newton/Einstein de la gravitación) es incorrecta.
En el momento actual, no sabemos cual de esas dos opciones es la buena (podrían incluso ser buenas las dos, es decir, que existiera materia oscura y además que la teoría de Newton/Einstein estuviera mal. No creo que sea ese el problema, debe haber una tercera opción desconocida que debemos encontrar). La gran mayoría de los astrofísicos prefieren explicarlo con la materia oscura (un camino cómodo y fácil) antes que dudar de las leyes de la gravitación de Newton/Einstein. Esto no es sólo cuestión de gustos, es que las leyes de la gravitación funcionan con una increíble exactitud en todos los demás casos donde las hemos puesto a prueba (en los laboratorios, en las naves espaciales y los interplanetarios, en la dinámica del Sistema Solar, etc.).
El problema de la materia oscura (si es que realmente existe y no es que las leyes de Newton/Einstein sean incompletas) es uno de los más importantes con los que se enfrenta la astrofísica hoy en día.
Cuando pienso en la existencia ineludible de esa “materia cósmica” primigenia, la primera y más sencilla clase de materia que se formó en las primeras fracciones del primer segundo del Big Bang, en la mente se me aparece una imagen llena de belleza creadora a partir de la cual, todo lo que ahora podemos contemplar es posible. La belleza de la idea es que toma dos problemas -la ventana del tiempo inadecuada para la formación de las galaxias y la existencia de la “materia oscura”- y los une para conformar una solución al dilema central de la estructura del universo.
La “materia oscura”, por hipótesis, tiene una ventana de tiempo mucho más larga que la materia ordinaria, porque se desapareja más pronto en el Big Bang. Tiene mucho tiempo para acumularse antes de que la materia ordinaria sea libre para hacerlo y formar los átomos. La “materia oscura” o “sustancia cósmica primera”, es de porte más sencillo y no tiene ni requiere la complejidad de la materia bariónica para formarse, es totalmente translúcida y se sitúa por todas partes, es decir, permea todo el universo invadiendo todas sus regiones a medida que este se expande más y más. Y fue esa “invisible” sustancia cósmica, la que realmente hizo posible que las galaxias se pudieran formar a pesar de la expansión de Hubble.
El hecho de que la materia ordinaria caiga entonces en el agujero gravitatorio creado de este modo sirve para explicar por qué encontramos galaxias rodeadas por un halo de algo que hemos dado en llamar “materia oscura”. Tal hipótesis mata dos pájaros de un sólo tiro.
Pero debemos recordar que en este punto sólo tenemos una idea que puede funcionar, no una teoría bien construida. Para pasar de la idea a la teoría, tenemos que responder dos preguntas importantes y difíciles:
1. ¿Cómo explicamos la estructura de la“materia oscura”?
3. ¿Qué partículas son las que conforman ésta materia fantasmal?
4. ¿Cómo es posible que genere Gravedad y no emita radiación?
Se habla de materia oscura caliente y fría. También, algunas veces me veo sorprendido por las ocurrencias que tienen algunos científicos de hoy que, como los antiguos, imaginan respuestas para acomodar las cuestiones que realmente desconocen y, buscan así, una salida airosa sin que se note la inmensa ignorancia que llevan consigo.
Podríamos comenzar a examinar estas cuestiones pensando en el modo en que la “materia oscura” pudo separarse de la nube caliente en expansión, de materiales que constituía el universo en sus comienzos. Por analogía de la discusión del desaparejamiento de la materia ordinaria después de la formación de los átomos, llamaremos también desaparejamiento a la separación de la “materia oscura” de aquella fuente “infinita” de energía primera. Una transformación como la que condujo a la formación de los átomos es necesaria para que ocurra el desaparejamiento. Todo lo que tiene que suceder es que la fuerza de la interacción de las partículas que forman la “materia oscura” caigan por debajo del punto en que el resto del universo puede ejercer una presión razonable sobre él. Después de esto, la “materia oscura continuará a su aire, indiferente a todo lo que la rodee.
Resulta que desde el punto de vista de la creación de la estructura observada del universo, la característica más importante del proceso de desaparejamiento para la “materia oscura” es la velocidad de las partículas cuando son libres. Si el desaparejamiento tiene lugar muy pronto en el Big Bang, la “materia oscura” puede salir con sus partículas moviéndose muy rápidamente, casi a la velocidad de la luz. Si es así, decimos que la “materia oscura” está caliente. Si el desaparejamiento tiene lugar cuando las partículas están moviéndose poco a poco -velocidad significativamente menor que la de la luz- decimos que la materia está fría.
De los tipos de “materia oscura” que los cosmólogos toman en consideración, los neutrinos serán el mejor ejemplo. Los neutrinos han llamado la atención de los científicos en relación a la “materia oscura” durante mucho tiempo. Para tener una idea aproximada del número de neutrinos del universo, podríamos decir que existe actualmente un neutrino por cada reacción nuclear que tuvo lugar desde siempre. Los cálculos indican que hubo aproximadamente mil millones de neutrinos producidos durante el Big Bang por cada protón, neutrón o electrón. Cada volumen del espacio del tamaño de nuestro cuerpo contiene unos diez millones de estos neutrinos-reliquias y en ellos no se encuentran los que se produjeron más tarde en las estrellas. Está claro que toda partícula tan corriente como ésta podría tener en principio un efecto muy grande sobre la estructura del Cosmos, si tuviera una masa.
Pero resulta que la “materia oscura” caliente, actuando sola, casi con toda seguridad no podría explicar lo que observamos en el universo y que el escenario de “materia oscura”-fría, y, el modelo debe modificarse por completo si queremos mantenerlo como candidato a esa teoría última de la materia que “debe” existir en el universo pero, que no sabemos lo que es y la llamamos, precisamente por eso “materia oscura”.
El tema de la materia desconocida, invisible, oculta y misteriosa que hace que nuestro universo se comporte como la hace… ¿sigue siendo una gran incognita! Nadie sabe el por qué las galaxias se alejan las unas de las otras, el motivo de que las estrellas en la periferia de las galaxias se muevan a mayor velocidad de lo que deberían y otros extraños sucesos que, al desconocer los motivos, son achacados a la “materia oscura”, una forma de evadirse y cerrar los ojos ante la inmensa ignorancia que tenemos que soportar en relación a muchos secretos del Universo a los que no podemos dar explicación.
Claro que otros, han imaginado cuestiones y motivos diferente para explicar las cosas. ¿No será que lo que llaman “materia oscura”, es en realidad la Sustancia Cósmica que los griegos clásicos llaman Ylem.
Aunque no todas si son muchas las GUT y teorías de supersimetría las que predicen la de cuerdas en la congelación del segundo 10-35 despues del comienzo del tiempo, cuando la fuerza fuerte se congeló y el universo se infló. Las cuerdas se deben considerar un subproducto del proceso mismo de congelación. Es cierto que aunque las diversas teorías no predicen cuerdas idénticas, sí predicen cuerdas con las mismas propiedades generales. En primer lugar las cuerdas son extremadamente masivas y también extremadamente delgadas; la anchura de una cuerda es mucho menor que la anchura de un protón. Las cuerdas no llevan carga eléctrica, así que no interaccionan con la radiación como las partículas ordinarias. Aparecen en todas las formas; largas lineas ondulantes, lazos vibrantes, espirales tridimensionales, etc. Sí, con esas propiedades podrían ser un candidato perfecto para la “materia oscura” Ejercen una atracción gravitatoria y no pueden ser rotas por la presión de la radiación en los inicios del Universo.
Cuando el objeto es hipotético… ¡Se representa de cualquier manera!
El espesor estimado de una cuerda es de 10-30 centímetros, comparados con los 10-13 de un protón. Además de ser la más larga, y posiblemente la más vieja estructura del universo conocido, una cuerda cósmica sería la más delgada: su diámetro sería 100.000.000.000.000.000 veces más pequeño que el de un protón.. Y la cuerda sería terriblemente inquieta, algo así como un látigo agitándose por el espacio casi a la velocidad de la luz. Las curvas vibrarían como enloquecidas bandas de goma, emitiendo una corriente continua de ondas gravitacionales: rizos en la misma tela del espacio-tiempo. ¿Qué pasaría si una cuerda cósmica tropezara con un planeta? Al ser tan delgada, podría traspasarlo sin tropezar con un solo núcleo atómico. Pero de todos modos, su intenso campo gravitatorio causaría el caos.
Simulación del efecto de lente generado por una cuerda cósmica. Crédito: PhysicsWorld.com
Lo cierto es que todavía no se ha encontrado ninguna cuerda de este tipo. Si bien en los últimos años han surgido muchas candidatas a estar formadas por un efecto de lente de este tipo, la mayoría han resultado ser dos cuerpos distintos pero muy similares entre sí. Pese a ello, los astrofísicos y los teóricos de cuerdas no pierden la esperanza de encontrar en los próximos años, y gracias a telescopios cada vez más potentes, como el GTC y aceleradores como el LHC las evidencias directas de la existencia de este tipo de cuerdas; evidencias que no sólo nos indicarían que las teorías de cuerdas van por buen camino, sino que el modelo del Big Bang es un modelo acertado.
Por tanto, cuando observásemos un objeto con una cuerda cósmica en la trayectoria de nuestra mirada, deberíamos ver este objeto dos veces, con una separación entre ambas del orden del defecto de ángulo del cono generado por la curvatura del espaciotiempo. Esta doble imagen sería característica de la presencia de una cuerda cósmica, pues otros cuerpos, como estrellas o agujeros negros, curvan el espacio-tiempo de manera distinta. Por tanto, una observación de este fenómeno no podría dar lugar a un falso positivo.
En este sentido, el nombre de cuerda cósmica está justificado debido a que son impresionantemente pesadas, pasando a ser objetos macroscópicos aun cuando su efecto es pequeño. Una cuerda de seis kilómetros de longitud cuya separación entre ambas geodésicas es de apenas 4 segundos de arco tendría ¡la masa de la Tierra!. Evidentemente, cuerdas de este calibre no se espera que existan en la naturaleza, por lo que los defectos de ángulo esperados son aún menores y, por tanto, muy difíciles de medir.
Una de las virtudes de la teoría es que puede detectarse por la observación. Aunque las cuerdas en sí son invisibles, sus efectos no tienen por qué serlo. La idea de las supercuerdas nació de la física de partículas, más que en el de la cosmología (a pesar de que, la cuerdas cósmicas, no tienen nada que ver con la teoría de las “supercuerdas”, que mantiene que las partículas elementales tienen forma de cuerda). Surgió en la década de los sesenta cuando los físicos comenzaron a entrelazar las tres fuerzas no gravitacionales – electromagnetismo y fuerzas nucleares fuertes y débiles – en una teoría unificada.
En 1976, el concepto de las cuerdas se había hecho un poco más tangible, gracias a Tom Kibble. Kibble estudiaba las consecuencias cosmológicas de las grande teorías unificadas. Estaba particularmente interesado en las del 10^-35 segundo después del Big Bang.
Podrían estar por todas partes
Aunque no todas si son muchas las Grandes Teorías Unificadas y teorías de supersimetría las que predicen la formación de cuerdas en la congelación del segundo 10-35 después del comienzo del tiempo, cuando la fuerza fuerte se congeló y el universo se infló. Las cuerdas se deben considerar un subproducto del proceso mismo de congelación. Es cierto que aunque las diversas teorías no predicen cuerdas idénticas, sí predicen cuerdas con las mismas propiedades generales. En primer lugar las cuerdas son extremadamente masivas y también extremadamente delgadas; la anchura de una cuerda es mucho menor que la anchura de un protón. Las cuerdas no llevan carga eléctrica, así que no interaccionan con la radiación como las partículas ordinarias. Aparecen en todas las formas; largas lineas ondulantes, lazos vibrantes, espirales tridimensionales, etc. Sí, con esas propiedades podrían un candidato perfecto la “materia oscura”. Ejercen una atracción gravitatoria, no pueden ser rotas por la presión de la radiación en los inicios del Universo.
Seguimos hablando de partículas hipotéticas que, a base de nombrarlas… ¡Parece que son ciertas!
Como habéis podido comprender, todas estas teorías están por demostrar y sólo son conjeturas derivadas de profundos pensamientos de lo que puso ser y de lo que podría ser. Nada relacionado con la materia oscura, las supercuerdas o las cuerdas cósmicas ha sido demostrado ni se han observado por medio alguno en nuestro Universo. Sin embargo, no descartar nada y hacer lo posible por demostrarlas, es la obligación de los científicos que tratan de buscar una explicación irrefutable de cómo es el Universo y por qué es así.
El misterioso “universo” de los campos cuánticos que nadie sabe lo que esconde
A los cosmólogos les gusta visualizar esta revolucionaria transición como una especie de “cristalización”: el espacio, en un principio saturado de energía, cambió a la más vacía y más fría que rodea actualmente nuestro planeta. Pero la cristalización fue, probablemente, imperfecta. En el cosmos recién nacido podría haberse estropeado con defectos y grietas, a medida que se enfriaba rápidamente y se hinchaba. En fin, muchas elucubraciones y conjeturas que surgen siempre que no sabemos explicar esa verdad que la Naturaleza esconde y, mientras tanto nosotros, simples mortales de la especie Homo, seguimos dejando volar nuestra imaginación que trata, cargada siempre de curiosidad, de desvelar esos misterios insondables del Universo.
Finalmente sabremos sobre esa sustancia cósmica que impregna todo el universo pero, no será la “materia oscura” de la que todos hablan, será otra cosa muy diferente e inimaginable en estos momentos en los que, nuestra ignorancia, echa mano de cualquier cosa para poder ocultarla… ¡materia oscura! ¿Qué es eso?
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por Emilio Silvera ~
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