



Los insectos y pequeños mamíferos pudieron escapar de la catástrofe.
Los insectos le ganaron la batalla al meteorito que mató a los dinosaurios. La vida en el hemisferio Sur se recuperó dos veces más rápido que en el Norte tras el impacto.
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por Emilio Silvera ~
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Los insectos y pequeños mamíferos pudieron escapar de la catástrofe.
Los insectos le ganaron la batalla al meteorito que mató a los dinosaurios. La vida en el hemisferio Sur se recuperó dos veces más rápido que en el Norte tras el impacto.
Hace 66 millones de años, una roca espacial de 10 kilómetros chocó contra la Tierra causando una explosión equivalente a 7.000 millones de bombas atómicas. El choque levantó una enorme fumarola de roca pulverizada que se elevó hasta cubrir todo el globo y sumirlo en una profunda oscuridad. Tsunamis de más de 100 metros arrasaron las costas del actual Golfo de México, donde cayó el meteorito, y se desencadenaron fuertes terremotos. Parte de los escombros levantados por el impacto comenzaron a llover como diminutos meteoritos y transformaron el planeta en un infierno de bosques ardiendo. Las plantas que no se quemaron se quedaron sin luz solar durante meses. Tres de cada cuatro seres vivos en el planeta fueron exterminados, incluidos todos los dinosaurios no avianos (que tiene alguno de los caracteres de las aves.).
Una de las grandes incógnitas sobre el evento de extinción masiva del Cretácico es si existió un refugio donde la vida permaneció más o menos intacta. Algunos estudios han situado ese oasis en el hemisferio sur del planeta, especialmente cerca del Polo.
Estudios recientes apuntan a que en Patagonia y Nueva Zelanda la extinción de plantas fue mucho menor
“La mayoría de lo que sabemos sobre la extinción y la recuperación de la vida en tierra después del asteroide viene del Oeste de EE UU, relativamente cerca del lugar del impacto, en Chixculub, México”, explica Michael Donovan, investigador de la Universidad estatal de Pensilvania (EE UU). Se sabe “mucho menos” de lo que sucedió en otras zonas más alejadas, dice, pero hay estudios recientes del polen y las esporas que apuntan a que en Patagonia y Nueva Zelanda la extinción de plantas fue mucho menor.
En un estudio publicado hoy en Nature Ecology & Evolution, Donovan y otros científicos en EE UU, Argentina y China exploran la hipótesis del refugio del sur a través del análisis de hojas fósiles de antes y después del impacto encontradas en la Patagonia argentina. En concreto, el equipo de investigadores ha analizado las pequeñas mordeduras dejadas por insectos herbívoros en la vegetación para estimar cuándo se recuperó el nivel de diversidad biológica anterior al desastre.
Los resultados muestran que, al igual que lo que se observó en el hemisferio norte, los insectos del sur prácticamente desaparecieron después del choque del meteorito. Pero los fósiles analizados también muestran que los niveles de diversidad de insectos se recuperaron en unos cuatro millones de años, dos veces más rápido que en el norte.
Los niveles de diversidad se recuperaron en unos cuatro millones de años, dos veces más rápido que en el norte.
“También hemos estudiado los minadores, rastros de deterioro en las hojas hechos por larvas de insecto al alimentarse”, explica Donovan. “No encontramos pruebas de la supervivencia de minadores del Cretácico, lo que sugiere que este no fue un refugio para estos insectos”, explica, pero en los restos de después del impacto enseguida aparecen nuevas especies.
El trabajo refuerza la hipótesis de que la vida regresó antes a las zonas más alejadas del punto de impacto, “aunque también pudo haber otros factores desconocidos”, advierte Donovan. Las diferencias en el tiempo de recuperación probablemente influyeron en los patrones de biodiversidad hasta la actualidad, comenta.
El trabajo también puede ayudar a explicar por qué otras pequeñas criaturas que se alimentaban de insectos acabaron conquistando la Tierra tras sobrevivir al meteorito que exterminó a los dinosaurios. “Es posible que los cambios en la cadena alimentaria causados por la extinción de los insectos después del impacto, seguidos de la recuperación de los niveles anteriores afectasen a otros organismos, incluidos los mamíferos”, resalta.
Crónica de Prensa.
por Emilio Silvera ~
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Nunca dejará de asombrarme los hallazgos que podemos efectuar si buceamos en el fondo de nuestra biblioteca. Allí, en la más profundo, detrás de otra hilera de libros que los están tapando, se encuentran obras olvidadas que, de vez en cuando, nos gusta repasar y, aunque ya nos son conocidas por haberlas leído en su momento, no por ello dejan de causarnos “nueva sorpresa” sus contenidos.
Una de ellas, la encontré ayer por la tarde mientras buscaba una obra “perdida” de Gerard ´t Hofft (cualquiera sabe dónde la puse la última vez que la leí), su título: Los Descubridores de la Naturaleza. En la portada, grabado con letras doradas nos dice: “Para descubrir la Naturaleza, la Ciencia no avanzó dando cuenta de la experiencia cotidiana, sino aferrándose a la paradoja, aventurándose en lo desconocido…
Al abrir la tapa y después de una breve presentación, me doy de bruces con una cita de Thomas Henry Huxley (1871) que nos dice:
La investigación de la naturaleza es un campo de pastoreo infinito, de donde todos pueden nutrirse, y cuanto más comen, más abundante crece la hierba, su sabor es más dulce, y es más alimenticia.
Si pudiéramos observar al microscopio
En los lugares más remotos e impensables, si observamos con atención, nos podemos llevar sorpresas inesperadas que nos llevaran directamente al asombro. En esa imagen de arriba, donde todo parece estar muerto, hay mucho, muchísimo más de lo que el ojo puede ver. Si pudiéramos mirar al microscopio, gritaríamos con asombro: ¿De dónde salieron esos infinitesimales seres vivos?
La segunda cita del libro es de Víctor Hugo, en Los miserables (1862), que nos dice
Allí donde termina el telescopio, comienza el microscopio.
¿Cuál de los dos proporciona una visión más amplia?
Sin un microscopio nunca podríamos ver el “universo” de lo muy pequeño. Arriba, alucinante lo que hace un microscopio electrónico de barrido. Y, por otro lado, lo que nos han traído los grandes telescopios que nos han llevado a viajar por todo el Universo… ¡Nunca lo podríamos haber pensado!¡
El telescopio también nos lleva lejos, al “universo” de lo muy grande.
Seguimos ojeando el libro encontrado y, simplemente con leer el título de sus capítulos, hacemos un viaje fascinante, toda vez que, sin leer sus contenidos, por el simple enunciado del comienzo, nuestra imaginación, se desboca y construye un “mundo” a partir de esas primeras palabras. Veamos los que son:
Y, así, continúan capítulo tras capítulo que, simplemente con el título, ya te prometen que podrás sumergirte en fantásticos mundos que, en ocasiones, ni podías pensar que pudieran existir. De entre todos ellos, esta vez me quedé con este que aquí os dejo (parcialmente), y que comienza diciendo:
Aprender a mirar
Durante mil quinientos años, la Europa culta que deseaba saber cosas sobre la naturaleza recurría a los “bestiarios”, autoridades textuales cuya tiranía era equiparable a la de Galeno en medicina, y cuyas delicias poéticas tentaban a los lectores y los apartaban del mundo real de las plantas y los animales. En la actualidad, al leer esas guías, comprendemos por qué los europeos medievales tardaron tanto en aprender a mirar. Las páginas de los herbarios y bestiarios ilustrados nunca han sido superadas, tanto por su encantadora fantasía como por las recopilaciones de remedios caseros.
Estas fuentes de la botánica medieval, los herbarios, eran el legado de Dioscórides, cirujano griego que había viajado por todo el Mediterráneo con los ejércitos del emperador Nerón. Su De materia médica (c. 77) presentaba la botánica como un tipo de farmacología. Los médicos intentaron con toda seriedad y durante largo tiempo hacer coincidir la descripción de las plantas que Dioscórides había visto en las orillas del tibio Mediterráneo con las que ellos mismos encontraban en Alemania, Suiza o Escocia.
Dioscórides
Al igual que Galeno, Dioscórides había estudiado la Naturaleza, pero los discípulos de Dioscórides estudiaron a Dioscórides. Él esperó en vano que sus lectores “no sólo prestaran atención a la fuerza de las palabras sino también al trabajo y la experiencia que he aplicado al asunto”. Los escritores anteriores mediante una clasificación alfabética, habían separado “tanto los tipos como los funcionamiento de las cosas que están íntimamente relacionadas, de modo que son así más difíciles de recordar”. En cambio, el estudio dónde crecían las plantas, cuándo y cómo debían recogerse, e incluso los tipos de recipientes en que debían almacenarse. Al igual que otros autores clásicos, tuvo pocos discípulos y muchos exégetas. Éstos atesoraban sus palabras pero olvidaron su ejemplo. Dioscórides, a medida que dejaba de ser un maestro, se transformaba en un texto.
Sin embargo, para las mentes prácticas de la época medieval Dioscórides era deliciosamente atractivo, ya que no perturbaba a sus lectores con teorías ni taxonomías. El herbario de Dioscórides estaba escrito en griego e incluía más de seiscientas plantas agrupadas bajo encabezamientos prácticos. ¿Cuáles debían buscarse para obtener aceites, ungüentos, grasas o perfumes? ¿Cuáles curaban el dolor de cabeza o quitaban las manchas de la piel? ¿Qué frutas, verduras o raíces eran comestibles? ¿Cuáles eran las especias locales? ¿Qué plantas eran venenosas y cuáles eran sus antídotos? ¿Qué medicinas podían hacerse a base de plantas?
La obra originaria de Dioscórides nos ha llegado con dificultad; particularmente notable es el códice denominado Costantinopolitanus, creado en el 512 d.C., obra manuscrita con preciosas ilustraciones conservadas en la Nationalbibliothek de Viena.
Los numerosísimos manuscritos de «Dioscórides» que nos han quedado dan testimonio de su popularidad durante la Edad Media. Cuanto más leemos los textos menos nos sorprende su popularidad, la supervivencia de su nomenclatura. Por ejemplo, ésta es la primera entrada del apartado de «plantas aromáticas», en la traducción de John Goodyer (1665):
El iris se llama así por su parecido con el arco iris del cielo… Sus raíces son nudosas, fuertes, de sabor dulce, y después de cortarlas deben dejarse secar a la sombra, y así (atadas con un hilo de lino) guardarse. Pero el mejor es el de Iliria y Macedonia… El segundo de Libia… Todos tienen la facultad de calentar y aliviar, atenúan la tos y los humores mucosos difíciles de evacuar. Actúan contra los humores espesos y la bilis; si se beben en hidromiel en la cantidad de siete dragmas también causan el sueño, provocan las lágrimas y curan los tormentos del estómago. Pero bebidos con vinagre ayudan a los que han sido mordidos por bestias venenosas, a los que han sido mordidos por bestias venenosas, a los que están tiesos de frío y a los que no retienen la comida.
A este herbario, como reporta Plinio en el siglo I d.C., le siguieron otros muchos, desgraciadamente perdidos en los avatares del tiempo, de autores menos conocidos como Crateo y Diocle, que pasaron el tiempo enriqueciéndose con ensayos de ilustraciones a color.
La baya del enebro es «buena para el estómago y en infusión es buena para las enfermedades del tórax, la tos, las inflamaciones, los retortijones y los venenos de los animales. También es diurética y por consiguiente buena tanto para las convulsiones como para las hernias y para las que tienen estrangulamiento de útero». El rábano común «también provoca ventosidades y calienta, es bueno para la boca pero no para el estómago tomado después de comer, pues ayuda a la digestión, pero si se toma antes interrumpe la comida; por tanto es bueno para los que desean vomitar tomarlo antes de comer». La raíz de la mandrágora puede prepararse par servir de anestesia «para aquellos que van a ser cortados o cauterizados»… Pues no perciben el dolor porque les embarga un sueño de muerte… Pero si se usa mucho puede hacer perder el habla a los hombres».
Mil años de manuscritos de «Diocórides» nos demuestran nos demuestran lo que significaba estar a merced de los copistas. Con los copistas. Con los siglos, las ilustraciones se apartan cada vez más de la realidad. Las copias de las incluyen hojas imaginarias para hacer lo dibujos simétricos y raíces aumentadas de tamaño para llenar el espacio sobrante. Los caprichos de los copistas se convirtieron luego en convenciones.
Le Livre des simples médecines, (El Libro de los medicamentos simples), de la Biblioteca Nacional de Rusia, en San Petersburgo, es un códice singular, no solo por la gran belleza de sus ilustraciones, sino porque corresponde a la culminación de los saberes medievales europeos acerca de las sustancias de los tres reinos de la naturaleza que sirven para curar o aliviar las enfermedades.
Tiene un texto de 220 páginas dividido en cinco partes: hierbas y flores, árboles y sus gomas y resinas, metales y minerales, productos animales y otras materias.
A finales de la Edad Media, príncipes y poderosos aprendían las reglas de salud e higiene de la medicina racional en el Tacuinum Sanitatis, un tratado sobre el bienestar y la salud muy difundido durante los siglos XIV y XV.
El tratado fue escrito en árabe por Ububchasym de Baldach, también conocido como Ibn Butlân, médico cristiano nacido en Bagdad y muerto en 1068. Propone seis elementos necesarios para el mantenimiento cotidiano de la salud: la comida y la bebida, el aire y el ambiente, el movimiento y el reposo, el sueño y la vigilia, las secreciones y excreciones de los humores, los movimientos o afectos del ánimo (la alegría, la ira, la vergüenza…). Según Ibn Butlân, las enfermedades surgen de la alteración en el equilibrio de alguno de estos elementos, por lo que aconseja la vida en armonía con la naturaleza para conservar o recuperar la salud.
Manuscritos ilustrados
Los escribas fantasiosos tomaban ideas tanto de los nombres como de las propiedades de las plantas, convirtiendo de este modo la botánica en una rama de la filología. De las flores del narciso salían pequeñas figuras humanas, que recordaban al desafortunado que miraba y amaba su imagen reflejada en todas partes. El «el árbol» de la vida llevaba enroscada una serpiente de cabeza femenina, el grosello silvestre llevaba unas conchas que se abrían y expulsaban ocas berniclas típicas del norte de Escocia. Cuando apareció la imprenta en Europa, la información botánica más útil se encontraba todavía en los antiguos herbarios, ampliados y «mejorados» por generaciones de escribas. Los impresores, que habían hecho grandes inversiones en las planchas de madera o de cobre, no se mostraban muy dispuestos a desecharlas simplemente porque las ilustraciones no se correspondiesen con las palabras del texto. Incluso los eruditos que podían haber sentido la tentación de mirar las plantas con sus propios ojos encontraban más cómodo comparar los manuscritos y glosar los textos.
Los herbarios se convirtieron pronto en artículos indispensables. El Liber de propietatiibus rerum (c. 1470), obra de un monje inglés que vivió en el siglo XII, fue reeditado veinticinco veces antes del fin del siglo XV. Las lenguas vernáculas permitieron la llegada de datos nuevos de toda Europa. Pero los herbarios tenían unos límites evidentes. A cada planta se le hacía siempre la misma pregunta: ¿Cómo puedes divertirme, alimentarme, salvarme o curarme?
A fines del siglo XVI, el catedrático de botánica de la universidad de Bolonia todavía era descrito como el «lector de Dioscórides». Dado que cada generación había hacho sus pequeñas aportaciones, que no se distinguían del original casi nunca, los botánicos y farmacólogos eran meros comentaristas. El herbario era un catálogo de medicinas «simples», cada una de las cuales tenía un componente único que por lo general procedía de una sola planta.
El médico italiano Pier Andrea Mattioli (1501-1577) hizo la primera traducción de Dioscórides a una lengua vernácula europea.
Sus comentarios en italiano se convirtieron en un acontecimiento editorial al vender treinta mil ejemplares (Venecia, 1544). Luego, traduciendo a Dioscórides al latín y añadiendo sinónimos de los nombres de las plantas en varias lenguas, contribuyó a popularizar la obra por toda Europa. Más de cincuenta ediciones en alemán, francés, checo, y otras lenguas europeas hicieron del Dioscórides revisado de Mattioli el rey de la botánica en todo el continente.
Los herbarios significaron para la botánica lo mismo que los bestiarios para la para la zoología. También estos derivaban de un original antiguo único, embellecido a lo largo de los siglos. Durante la Edad Media sólo la Biblia era más popular que estos libros. En nuestra época el bestseller impreso atraviesa rápidamente el espacio pero raras veces viaja mucho en el tiempo. En la época de los manuscritos, el poder de un único autor clásico era imperecedero. El imperio de los cultos estaba gobernado por una oligarquía de unos pocos «autores camaleón». Los nombres clásicos se volvían útiles para las generaciones posteriores después de incontables revisiones, y el autor original se convertía en un espectro. La mano del escriba derrocaba al autor.
El primero de los bestiarios recibió su nombre de un griego, Fisiólogo («naturalista»), del cual sabemos muy poco. Su obra, probablemente escrita antes de mediados del siglo II, parece haber estado dividida en cuarenta y ocho capítulos, cada uno de ellos relacionado con un texto de la Biblia. Unos pocos datos, embellecidos con abundante teología, moral, folklore, mitología, rumores y fábulas, constituyeron la zoología durante varias generaciones. En el siglo v existían ya traducciones, aparte del latín, al armenio, árabe y etíope. Posteriormente, se encontró entre los primeros libros traducidos a las lenguas vernáculas europeas, incluido el antiguo alto-alemán, el anglosajón, el inglés antiguo, el inglés medio, el francés antiguo, el provenzal y el islandés.
La versión griega incluía unos cuarenta animales en un delicioso revoltillo. Como es natural, el león, rey de las bestias, era el primero, y sobre él se cuentan tres hechos destacados: usa la cola para borrar sus huellas, de modo que los cazadores no puedan seguirlo; duerme con los ojos abiertos, y el cachorro recién nacido permanece muerto durante tres días hasta que el león padre le da el aliento de la vida. De igual manera, el cuerpo de Cristo estuvo muerto y, como el león recién nacido, permaneció despierto esperando la resurrección al tercer día.
Los animales restantes- lagarto, cuervo nocturno, fénix, abubilla y treinta y pico más-llevan una gran carga moral. Ninguno es más vivaz que el «león hormiguero», nacido de la anti- natural unión de un león y una hormiga, que está condenado a morir de hambre porque la naturaleza de la hormiga no le permite comer carne, y la naturaleza del león hace que se abstenga de comer plantas. Y al igual que esta bestia, nadie que pretenda servir a Dios y al diablo podrá sobrevivir.
En aquellos tiempos, auténticos artistas, a mano y de manera artesanal, editaban libros en miniatura que eran únicos y en ellos, reproducían las recetas de Dioscórides que eran muy populares y todos acudían a ellas para sanar esta o aquella enfermedad.
El capítulo es tan largo que lo he tenido que dejar aquí por falta de tiempo para transcribirlo entero.
Que os guste recordar aquel pasado que, como tantos otros, nos trajeron aquí.
¿Mi gran pasión aparte de los sentimientos? ¡La Lectura! Una carga pesada que llevo dentro de mí, me empuja a tratar de saber todo lo misterioso que la Naturaleza esconde. Nunca podremos saberlo todo. Sin embargo, cada nuevo descubrimiento que llega a nuestras mentes nos hace más grande, más natural, más autico y nos enseña que, lo que realmente vale en esta vida es el amor de la familia, poder dormir con los pensamientos en paz. no equivocar el camino dejando de lado lo realmente valioso para sumergirnos en un “mundo” de valores ficticios de simples cosas materiales.
Mientras me queden fuerzas, seguiré buscando respuestas.
Emilio Silvera Vázquez
por Emilio Silvera ~
Clasificado en La Luz esconde muchos secretos ~
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¿Por qué la materia no puede moverse más deprisa que la velocidad de la luz? Porque cuando se acerca a las velocidades relativistas, es decir, la velocidad de la luz en el vacío, c, la energía inercial se convierte en masa y, al llegar a c (299.792,458 m/s), sería infinita.
Fotones que salen disparados a la velocidad de c. ¿Qué podría seguirlos?
Para contestar esta pregunta hay que advertir al lector que la energía suministrada a un cuerpo puede influir sobre él de distintas maneras. Si un martillo golpea a un clavo en medio del aire, el clavo sale despedido y gana energía cinética o, dicho de otra manera, energía de movimiento. Si el martillo golpea sobre un clavo, cuya punta está apoyada en una madera dura e incapaz de moverse, el clavo seguirá ganando energía, pero esta vez en forma de calor por rozamiento al ser introducido a la fuerza dentro de la madera.
Albert Einstein demostró en su teoría de la relatividad especial que la masa cabía contemplarla como una forma de energía (E = mc2.) Al añadir energía a un cuerpo, esa energía puede aparecer en la forma de masa o bien en otra serie de formas.
En condiciones ordinarias, la ganancia de energía en forma de masa es tan increiblemente pequeña que sería imposible medirla. Fue en el siglo XX (al observar partículas subatómicas que, en los grandes aceleradores de partículas, se movían a velocidades de decenas de miles de kilómetros por segundo) cuando se empezaron a encontrar aumentos de masa que eran suficientemente grandes para poder detectarlos. Un cuerpo que se moviera a unos 260.000 Km por segundo respecto a nosotros mostraría una masa dos veces mayor que cuando estaba en reposo (siempre respecto a nosotros).
No un pulsar tampoco puede ser más rápido que la luz
La energía que se comunica a un cuerpo libre puede integrarse en él de dos maneras distintas:
La división entre estas dos formas de ganancia de energía, tal como la medimos nosotros, depende en primer lugar de la velocidad del cuerpo (medida, una vez más, por nosotros).
Si el cuerpo se mueve a velocidades normales, prácticamente toda la energía se incorpora a él en forma de velocidad: se moverá más aprisa sin cambiar su masa.
A medida que aumenta la velocidad del cuerpo (suponiendo que se le suministra energía de manera constante) es cada vez menor la energía que se convierte en velocidad y más la que se transforma en masa. Observamos que, aunque el cuerpo siga moviéndose cada vez más rápido, el ritmo de aumento de velocidad decrece. Como contrapartida, notamos que gana más masa a un ritmo ligeramente mayor.
Al aumentar aún más la velocidad y acercarse a los 299.792’458 Km/s, que es la velocidad de la luz en el vacío, casi toda la energía añadida entra en forma de masa. Es decir, la velocidad del cuerpo aumenta muy lentamente, pero la masa es la que sube a pasos agigantados. En el momento en que se alcanza la velocidad de la luz, toda la energía añadida se traduce en masa que, llegado a cierto límite, podría ser infinita y, como infinito no hay nada, nos quedamos con que nunca, nada, podrá sobrepasar esa velocidad.
El cuerpo no puede sobrepasar la velocidad de la luz porque para conseguirlo hay que comunicarle energía adicional, y a la velocidad de la luz toda esa energía, por mucha que sea, se convertirá en nueva masa, con lo cual la velocidad no aumentaría ni un ápice.
Todo esto no es pura teoría, sino que tal como ha sido comprobado, es la realidad de los hechos.
¿Que velocidad podría ser la de la luz en otros mundos paralelos que pudieran existir fuera de nuestro universo?
Ninguna nave, por los medios convencionales, podrá nunca superar la velocidad de la luz
La velocidad de la luz es la velocidad límite en el universo. Cualquier cosa que intente sobrepasarla adquiriría una masa infinita, y, siendo así (que lo es), nuestra especie tendrá que ingeniarse otra manera de viajar para poder llegar a las estrellas, ya que, la velocidad de la luz nos exige mucho tiempo para alcanzar objetivos lejanos, con lo cual, el sueño de llegar a las estrellas físicamente hablando, está lejos, muy lejos. Es necesario encontrar otros caminos alejados de naves que, por muy rápida que pudieran moverse, nunca podrían superar la velocidad de la luz, el principio que impone la relatividad especial lo impide, y, siendo así, ¿Cómo iremos?
La velocidad de la luz, por tanto, es un límite en nuestro universo; no se puede superar. Siendo esto así, el hombre tiene planteado un gran reto, no será posible el viaje a las estrellas si no buscamos la manera de esquivar este límite de la naturaleza, ya que las distancias que nos separan de otros sistemas solares son tan enormes que, viajando a velocidades por debajo de la velocidad de la luz, sería casi imposible alcanzar el destino deseado.
De momento sólo con los Telescopios podemos llegar tan lejos. Ahí han captado la galaxia más lejana del Universo
Los científicos, físicos experimentales, tanto en el CERN como en el FERMILAB, aceleradores de partículas donde se estudian y los componentes de la materia haciendo que haces de protones o de muones, por ejemplo, a velocidades cercanas a la de la luz choquen entre sí para que se desintegren y dejen al descubierto sus contenidos de partículas aún más elementales. Pues bien, a estas velocidades relativistas cercanas a c (la velocidad de la luz), las partículas aumentan sus masas; sin embargo, nunca han logrado sobrepasar el límite de c, la velocidad máxima permitida en nuestro universo.
Es preciso ampliar un poco más las explicaciones anteriores que no dejan sentadas todas las cuestiones que el asunto plantea, y quedan algunas dudas que incitan a formular nuevas preguntas, como por ejemplo: ¿por qué se convierte la energía en masa y no en velocidad?, o ¿por qué se propaga la luz a 299.793 Km/s y no a otra velocidad?
La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20 °C) es de 343,2 m/s. Si deseamos obtener la equivalencia en kilómetros por hora podemos determinarla mediante la siguiente conversión física: Velocidad del sonido en el aire en km/h = (343,2 m/1 s) · (3600 s/1 h) · (1 km/1000 m) = 1235,5 km/h.
Sí, la Naturaleza nos habla, simplemente nos tenemos que parar para poder oír lo que trata de decirnos y, entre las muchas cosas que nos dice, estarán esos mensajes que nos indican el camino por el que debemos coger para burlar a la velocidad de la luz, conseguir los objetivos y no vulnerar ningún principio físico impuesto por la Naturaleza.
La única respuesta que podemos dar hoy es que así, es el universo que nos acoge y las leyes naturales que lo rigen, donde estamos sometidos a unas fuerzas y unas constantes universales de las que la velocidad de la luz en el vacio es una muestra.
A velocidades grandes cercanas a la de la luz (velocidades relativistas) no sólo aumenta la masa del objeto que viaja, sino que disminuye también su longitud en la misma dirección del movimiento (contracción de Lorentz) y en dicho objeto y sus ocupantes – si es una nave – se retrasa al paso del tiempo, o dicho de otra manera, el tiempo allí transcurre más despacio.
A menudo se oye decir que las partículas no pueden moverse “más deprisa que la luz” y que la “velocidad de la luz” es el límite último de velocidad. Pero decir esto es decir las cosas a medias, porque la luz viaja a velocidades diferentes dependiendo del medio en el que se mueve. Donde más deprisa se mueve la luz es en el vacío: allí lo hace a 299.792’458 Km/s. Este sí es el límite último de velocidades que podemos encontrar en nuestro universo.
Fotones emitidos por un rayo coherente conformado por un láser
Tenemos el ejemplo del fotón, la partícula mediadora de la fuerza electromagnética, un bosón sin masa que recorre el Espacio a esa velocidad antes citada. Hace no muchos días se habló de la posibilidad de que unos neutrinos hubieran alcanzado una velocidad superior que la de la luz en el vacío y, si tal cosa fuera posible, o, hubiera pasado, habríamos de relegar parte de la Teoría de la Relatividad de Einstein que nos dice lo contrario y, claro, finalmente se descubrió que todo fue una falsa alarma generada por malas mediciones. Así que, la teoría del genio, queda intacta.
¡La Naturaleza! Observémosla.
Emilio Silvera Vázquez
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Teoría de Supercuerdas ~
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Un elemento esencial para la vida
¿Universo de más dimensiones? ¿Dónde?
T. Kaluza
Las dimensiones mas altas fueron introducidas en una teoría unificada por primera vez en 1919, en Alemania, por Theodor Kaluza. Kaluza le escribio a Einstein sugiriendole que su sueño de hallar una teoria unificada de la fuerza de gravitacion y el electromagnetismo podia realizarse si elaboraba sus ecuaciones en un espaciotiempo de cinco dimensiones. Einstein al principio se burlo de la idea, pero mas tarde, pensando y estudiando la sugerencia con mas frialdad y examen mas profundo, lo reconsideró y ayudo a Kaluza a que pudiera publicar su articulo.
Oskar Klein
Pocos años mas tarde, el físico sueco Oskar Klein publico una versión del trabajo de Kaluza que lo mejoraba dejando un diseño matemático mas fino, de mas calidad y que explicaba de manera mas contundente lo que la teoría quería significar al elevar la teoría a cinco dimensiones y lograr unificar la gravedad con el magnetismo. Desde entonces, la teoría es conocida como de Kaluza-Klein y, aunque parecía muy interesante, en realidad nadie sabia que hacer
con ella hasta los años setenta, cuando resulto beneficioso trabajar en la super-simetría.
Hipotéticas partículas super-simétricas
En la física de partículas, la supersimetría es una simetría hipotética que podría relacionar las propiedades de los bosones y los fermiones. La supersimetría también es conocida por el acrónimo inglés SUSY.
Aunque todavía no se ha verificado experimentalmente que la supersimetría sea una simetría de la naturaleza, reviste interés teórico porque la supersimetría puede resolver diversos problemas teóricos como el problema de la jerarquía, además de ofrecer candidatos adicionales para explicar la “materia oscura”.
La supersimetría es parte fundamental de muchos modelos teóricos, entre ellos la teoría de supercuerdas, que generaliza a la teoría de cuerdas. Recientes mediciones sobre las colisiones en el LHC no han dado pistas sobre la existencia de las partículas predichas por la supersimetría lo que resulta ser un gran golpe a la teoría.
Pronto Kaluza-Klein estuvo en los labios de todo el mundo (los fisicos mas destacados del momento hablaron de esa teoria). Aunque la teoria de cuerdas en particular y la supersimetria en general apelaban a mas dimensiones, las cuerdas tenian un modo de seleccionar su dimensionalidad requerida. Pronto se hizo evidente que la teoria de cuerdas solo seria eficaz en, diez, once y veintiseis dimensiones, y solo invocaba dos posibles grupos de simetria: SO(32) o E8 x E8. Cuando una teoria apunta hacia
algo tan tajantemente, los cientificos prestan atencion, y a finales de los años ochenta habia muchos fisicos que trabajaban en “las cuerdas”.
El Modelo estándar se nos quedó pequeño, iremos más lejos
La cuerda es cuántica y gravitatoria, de sus entrañas surge, como por arte de magia, la partícula mensajera de la fuerza de gravedad: el gravitón. Funde de forma
natural las dos teorías físicas más poderosas de que disponemos, la mecánica cuántica y la relatividad general, y cuando
se convierte en supercuerda (con mayores grados de libertad) es capaz de describir bosones y fermiones, partículas de fuerza y de materia. La simple vibración de una cuerda infinitesimal podría unificar todas la fuerzas y partículas fundamentales.
“Como te puedes imaginar, estas dimensiones son muy muy pequeñas, de hecho tienen la longitud de planck. Por eso nunca vamos a poder medirlas en la vida real. Pero las cuerdas, que también son muy muy pequeñas (de hecho algunas hasta tienen la longitud de planck), tienen la opción de vibrar en nuestras 3 dimensiones espaciales, o pueden vibrar en estas 6 dimensiones arrolladas (prefiero usar el término arrolladas que circulares, ya que los espacios de Calabi-Yau no son circulares en lo absoluto).
El simple hecho de que las cuerdas puedan vibrar en 9 dimensiones (3 largas y 6 arrolladas) es lo que hizo que las ecuaciones de la teoría de cuerdas fueran capaces de explicar todas las 4 fuerzas fundamentales. La ventaja de tener una teoría unificada, es que en vez de usar montones de ecuaciones diferentes, los físicos ahora sólo pueden usar las ecuaciones de la teoría de cuerdas, y ya está.”
“El gif no muestra el espacio de Kalabi-Yau en todo su esplendor. Tan sólo muestra 3 dimensiones de este, y es imposible ilustrar más de 3 dimensiones. Pero recuerda que todos los espacios de Calabi-Yau tienen 6 dimensiones, las cuales pueden estar ubicadas de diferentes maneras. En otras palabras, no existe una forma específica de como es un espacio de Calabi-Yau, ya que podemos agrupar 6 dimensiones de infinitas maneras diferentes. “
Parece que todo está hecho de cuerdas, incluso el espacio y el tiempo podrían emerger de las relaciones, más o menos complejas, entre cuerdas vibrantes. La materia-materia, que tocamos y nos parece tan sólida y compacta, ya sabíamos que está conformada por grandes espacios vacíos, pero no imaginábamos que era tan sutil como una cuerda de energía vibrando. Los átomos, las galaxias, los agujeros negros, todo son marañas de cuerdas y supercuerdas vibrando en diez u once dimensiones espaciotemporales.
Lo cierto es que, andamos un poco perdidos y no pocos físicos (no sabemos si de forma interesada), insisten una y otra vez, en cuestiones que parecen no llevar a ninguna parte y que, según las imposibilidades que nos presentan esos caminos, ¿no sería conveniente elegir otros derroteros para indagar nuevas físicas mientras tanto?, para dejar que avanzacen las tecnologías, se adquieran más potentes y nuevas formas de energías que nos puedan permitir llegar a sondear las cuerdas y poder vislumbrar si es cierto, que puedan existir esas cuerdas vibrantes que, con sus resonancias crean las partículas y la materia.
Nos queda mucho para porder oír las vibraciones de esas “cuerdas” que la física trata de encontrar, y, mientras tanto, oiremos vibrar esas otras que nos ofrece el violín en las manos expertos del músico con experiencia. Mientras tanto, esas otras cuerdas cuya existencia intuimos y soñamos, si es cierto que están ahí, seguirán silenciosas vibrando y creando materia a partir de esa ínfima sustancia que no hemos podido observar… ¡por el momento!
Quedaba mucho y duro trabajo por hacer, pero las perspectivas eran brillantes. y, de entre todos ellos, los mas destacados fueron Schwarz y sus colaboradores en supercuerdas Green y Edward Witten. Ellos fueron los artífices de un gran periodo de aventura intelectual que desembocó en la más moderna version de la teoria de cuerdas que elaboro E. Witten con el nombre de Teoria M. Esta teoria de más altas dimensiones nos ha llevado a una enorme profundidad matemática en el campo de la topologia y, desde luego, ha dejado un panorama muy optimista en el horizonte.
Dicen que están situadas mucho más allá de los Quarks pero, llegar hasta ellas en el presente…
Tal optimismo, desde luego, podría ser equivocado, ya que, de momento, solo contamos con el aparato teórico de la teoría y su verificación experimental se nos escapa al requerir disponer de la energía de Planck de 1019 GeV para comprobarla y, de momento, dicha energia esta
fuera del alcance humano.
Como nadie las ha podido ver, las imaginamos de mil maneras
Einstein, como todos sabéis, dedico buena parte de la segunda mitad de su vida a intentar hallar una teoría de campo unificada de la gravitación y el electromagnetismo, con expectativas populares tan altas que las ecuaciones de su labor en marcha eran expuestas en escaparates a lo largo de la Quinta Avenida de Nueva York, donde eran escudriñadas por multitud de curiosos que no las entendían. En aquel tiempo, Einstein desconocía que las matemáticas precisas para
desarrollar una teoria as, aun no existían. De ahí su fracaso en el intento. Él j había ignorado los principios cuánticos, a pesar de haber sido uno de los padres de la teoría.
Pero, retomemos las cuerdas. Los críticos del concepto de supercuerda señalaron que las afirmaciones sobre sus posibilidades se basaban casi enteramente en su belleza interna. La teoria no habia siquiera repetido los logros del Modelo Estandar, ni habia hecho ni una sola prediccion que pudiera someterse a prueba mediante experimentos. Una teoría así, más que teoría era una gran conjetura a la que le quedaba mucho camino por andar.
Hemos podido ver otras muchas cosas pero…, ni fotinos ni selectrones han aparecido nunca
Cuando puedo admirar la imagen de un púlsar o un magnetar, me siento transportado a regiones lejanas del espacio en las que, ese magnetar o magnetoestrella (que es una estrella de neutrones alimentada con un campo magnético extremadamente fuerte y, simplemente se trata de una variedad de púlsar cuya característica principal es la expulsión, en un breve período -equivalente a la duración de un relámpago-, de enormes cantidades de alta energía en forma
de rayos X y rayos gamma. ), ha surgido a partir de una estrella masiva y se ha conformado como
un extraño objeto exótico que nos produce sorpresa y admiración al ver como, a partir de una cosa totalmente diferente, por medio de transiciones de fase de diversa índole, se llega a formar otro objeto totalmente distinto del que fue.
¿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 compaleras : el squars es el compañero supersimétrico del quark, el fotino del fotón, etxc. Las más ligeras de estas partículas ¿podrían ser la materia oscuira?. Si es así, cada partícula probablemente pesaría al menos cuarenta veces más que un protón.
La super-simetría ordenaba que el Universo debía contener familias enteras de nuevas partículas, entre ellas “selectrones” (equivalente super-simétrico del electrón) y “fotinos” (equivalentes del fotón), pero no especificaba las masas hipotéticas de tales particulas. La ausencia de pruebas aducidas en búsquedas preliminares de partículas super-simétricas, como las realizadas en el acelerador PEP de Stanford y el PETRA de Hamburgo, por lo tanto no probaban nada; siempre se podía imaginar que las partículas eran demasiado masivas para ser producidas en esas maquinas y habría que esperar a otras mas adelantadas del futuro que, como ahora el LHC, nos pueda sacar a la luz, algunas de esas partículas super-simétricas que confirmarían la teoría.
¡Fotinos y selectrones! ¿Dónde? El LHC con sus 14 TeV ha llegado (según nos cuentan) al Bosón de Higgs pero… ¡cuerdas! No aparecen esas partículas super-simétricas y, la teoría, se tambalea.
La Teoria M que antes mencionaba, es una versión mas adelantada, en 11 dimensiones, nos ha dejado un cuadro que ilusiona y, desde luego, si finalmente se puede verificar lo que predice, estaríamos ante una teoría cuántica de la gravedad y, desde luego, nos explicaría el Universo como nunca antes se pudo hacer. Claro que, nosotros, pobres mortales e igniorantes, nos seguimos haciendo las mismas preguntas:
¿Donde, pues, hemos de buscar ese universo hiperdimensional de la simetria perfecta? El mundo en el que vivimos esta lleno de simetrias rotas, y solo tiene cuatro dimensiones. La respuesta llega de la Cosmologia, la cual nos dice que el universo supersimetrico, si existio, pertenece al pasado. La implicacion de esto es que el universo empezo en un estado de perfeccion simetrica, del que evoluciono al universo menos simetrico en el que vivimos. Si es asi, la busqueda de la simetria perfecta es la busqueda del secreto del origen del universo, y la atencion de sus acolitos puede, volverse con buenas razones, como las caras de las flores al alba, hacia la blanca luz de la genesis cosmica.
¡Nos queda tanto por saber!
Emilio Silvera Vázquez
por Emilio Silvera ~
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Trabajo presentado en la XIX Edición del Carnaval de la Física
El mundo de la Física tiene planteado un gran problema y los físicos son muy conscientes de ello, conocen su existencia desde hace décadas. El problema es el siguiente:
En la Vía Láctea se han descubierto hasta la fecha 1.100 cúmulos abiertos. De ese número aproximadamente 106, o casi el 10%, residen en la preciosa constelación de Casiopea. Con que apuntéis con vuestros prismáticos o telescopios a esta constelación en forma característica de «W», no estaréis muy lejos de observar un dulce y maravilloso…
Existen dos pilares fundamentales en los cuales se apoya toda la física moderna. Uno es la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, que nos proporciona el marco teórico para la comprensión del universo a una escala máxima: estrellas, galaxias, cúmulos (o clusters) de galaxias, y aún más allá, hasta la inmensa expansión del propio universo.
La ley de Planck describe la radiación electromagnética emitida por un cuerpo negro en equilibrio térmico en una temperatura definida. Se trata de un resultado pionero de la física moderna y la teoría cuántica.
Para ser exactos, su valor es de 6.626×10–34 julios por segundo, según el Sistema Internacional de Unidades. Asimismo, la constante de Planck también desempeñó un papel esencial en la formulación de otro de los grandes planteamientos de la cuántica: el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Ese es el otro pilar es la mecánica cuántica, que en un primer momento vislumbro Max Planck y posteriormente fue desarrollada por W. Heisenberg, Schrödinger, el mismo Einstein, Dirac, Niels Bohr y otros, que nos ofrece un marco teórico para comprender el universo en su escala mínima: moléculas, átomos, y así hasta las partículas subatómicas, como las familias de los Leptones y Quarks (toda la materia está conformada por estas dos familias de partículas).
Durante años de investigación, los físicos han confirmado experimentalmente, con una exactitud casi inimaginable, la practica totalidad de las predicciones que hacen las dos teorías. Sin embargo, estos mismos instrumentos teóricos nos llevan a una conclusión inquietante: tal como se formulan actualmente, la relatividad general y la mecánica cuántica no pueden ser ambas ciertas a la vez.
Nos encontramos con que las dos teorías en las que se basan los enormes avances realizados por la física durante el último siglo (avances que han explicado la expansión de los cielos y la estructura fundamental de la materia) son mutuamente incompatibles. Cuando se juntan ambas teorías, aunque la formulación propuesta parezca lógica, aquello explota; la respuesta es un sinsentido que nos arroja un sin fin de infinitos a la cara.
Así que si tú, lector, no has oído nunca previamente hablar de este feroz antagonismo, te puedes preguntar a que será debido. No es tan difícil encontrar la respuesta. Salvo en algunos casos muy especiales, los físicos estudian cosas que son o bien pequeñas y ligeras (como los átomos y sus partes constituyentes), o cosas que son enormes y pesadas (como estrellas de neutrones y agujeros negros), pero no ambas al mismo tiempo. Esto significa que sólo necesitan utilizar la mecánica cuántica, o la relatividad general, y pueden minimizar el problema que se crea cuando las acercan demasiado; las dos teorías no pueden estar juntas. Durante más de medio siglo, este planteamiento ha sido tan feliz como nos proporciona la ignorancia, pero se vislumbra que puede estar muy cerca de serlo, y, si se pudiera verificar la Teoría de cuerdas… (en la que parece que subyace una teoría cuántica de la Gravedad que permite a esas dos teorías estar juntas sin que se produzcan los dichos infinitos que no no son renormalizables…), claro que según todos los cálculos, para llegar hasta las cuerdas vibrantes, se necesitaría la energía de 1019 GeV, que dicho sea de paso… ¡No está disponible ni juntando todos los recursos de los gobiernos del mundo.