Hablamos del Pasado y del Futuro estando en el Presente pero, por lo general, el pasado lejano se nos muestra como si estuviera retratado por la máquina que sostenía una mano temblorosa, todo aparece movido, confuso, sin claridad. Los espacios oscuros en los que nada podemos ver, tendemos a rellenarlos con conjeturas, hipótesis y teorías de lo que fue, de lo que pasó. Otras veces, sin embargo, se alza ante nosotros inmenso, sostenido por un fuerte pedestal y nos habla de su magnificencia mientras nos muestra las hazañas del pasado y el transcurrir de la Naturaleza en aquel tiempo pretérito. También, en ocasiones ocurre que, lo que vemos, nos parece increíble.

 

           

 

Bueno, al menos del pasado podemos buscar vestigios, huellas y señales que nos hablen de lo que pasó. Otra cuestión muy distinta es eso que llamamos futuro y que está más allá del presente, es lo que aún no ha llegado, lo que no tiene historia, lo que tiene que venir. Es en ese plano de lo que podrá ser, donde entra de lleno nuestra imaginación que, haciendo un ejercicio de inventiva, trata, con los datos del pasado y del presente, construir una imagen del futuro, ese algo que no existe y que sabemos que tiene que llegar.

 

             

 

Claro que, somos grandes animales con algo de racionalidad y, nuestra tendencia, es magnificar todo lo nuestro y, en la mayoría de los casos, nuestra perspectiva resulta ser errónea, ya que, el sentido que tenemos de la “realidad”, no siempre concuerda con la realidad de la Naturaleza que no hemos llegado a comprender. La mejor demostración de ello es que, ni sabemos explicar lo que el Tiempo es. ¡El Tiempo!, ahí están encerrados esos conceptos de pasado, presente y futuro que, en realidad, hemos inventado poder ubicar nuestro paso por este mundo.

 

                 

                                         Por mucho que miremos… ¡El Tiempo no se ve!

Algunas veces me sorprendo a mí mismo pensando en esa abstracción que llamamos Tiempo, en su transcurrir, en lo caro que nos resulta a todos poseerlo, toda vez que, mientras pasa, nosotros estamos consumiendo nuestra estancia aquí que está marcada por un “tiempo” limitado que debemos aprovechar para desarrollar lo que seremos, y, no siempre tenemos “tiempo” de terminar el trabajo que hubiéramos deseado realizar.

 

                             

Será que el Tiempo está ahí, mientras que los que pasamos somos nosotros y también el resto de la materia

Somos animales eminentemente sociales, tendemos a explicar nuestras ideas y tratamos de que, todo lo nuestro quede, de alguna manera, para la posteridad. Los hechos destacados quedaron grabados, primero en rústicos dibujos en las paredes de las cuevas, más tarde en las piedras y en los muros de las construcciones, en papiros y finalmente en los libros de historia y, más modernamente, en grabaciones filmadas en películas que nos permiten visualizar la historia.

Claro que, del futuro, como aún no ha llegado, sólo podemos imaginar. Tenemos los medios tecnológicos construir los futuros que podrían ser, y, representamos historias inventadas que nos llevan a ese futuro soñado. Unas veces será idílico y perfecto y otras, por el contrario, será un futuro en el que, la misma tecnología que hemos creado, se apodera del mundo y trata de destruirnos.

En ese futuro imaginario, nuestra tendencia es la de representar el escenario que, según creemos, se podría producir dentro de…más o menos tiempo que está por venir. En el espacio están muchas de esas historias futuras, pues pensamos que entonces, seremos los señores, no ya del espacio, sino del hiperespacio mismo, es decir, estaremos en posesión de conocimientos que nos permitirán burlar el muro que hoy tenemos delante, ¡la velocidad de la luz! Infranqueable en este tiempo presente para nosotros.

 

                             

Siendo una limitación universal, la luz no puede ser alcanzada si corre por el vacío espacial, y, según parece, algún día podríamos “Burlarla” (que no vencerla con el “engaño” de utilizar en el viaje un Agujero de Gusano”.

¿Será científicamente posible superar la velocidad de la Luz?  “Los motores de curvatura que impulsaban a la nave Enterprise en sus  escarceos por el espacio pueden convertirse en una realidad y permitirnos superar la velocidad de la luz”. Han declarado unos científicos de los que no recuerdo sus nombres. Sin embargo, si la velocidad de la luz puede ser superada, antes de que dicha proeza la puedan conseguir los hombres, creo que vendrá de la mano de la misma Naturaleza que, teniendo todas las respuestas, nos señalará el camino para lograr esa imposibilidad del presente.

 

Aprendemos del pasado por los vestigios que dejaron nuestros ancestros

Como decía al principio, el pasado no siempre está claro y es diáfana su lectura, y, de lo que hemos podido recuperar y conservar, aprendimos y nos señaló el camino a seguir, aunque no por ello, dejamos de repetir algunos errores y de caer en las mismas trampas. La sabiduría de los antiguos queda al descubierto: “El hombre es el único animal que tropieza dos veces en la misma piedra”. Bueno, en realidad, el tropiezo se reproduce una y otra vez, sólo tenemos que mirar hacia atrás en el tiempo para comprobar las muchas torpezas repetidas.

El transcurso del tiempo, a pesar de todo nuestro empeño, termina por enseñarnos y adquirimos eso que llamamos experiencia y que nos hace  más sabio: “Más sabe el diablo por viejo que por diablo”.

 

             

 

Ella camina y, por muy rápida que pueda ir, este movimiento no implica cambio alguno al no ser relativista, es un simple desplazamiento de lugar. Nosotros, en nuestra vida cotidiana no hacemos que el tiempo se ralentice o se agilice, transcurre a la velocidad que el ritmo del Universo ha impuesto nosotros. Una estrella vive diez mil millones de años y, nosotros, de momento no pasamos de los cien.

 

                                         

 

En el río Odiel, por las cercanías del muelle del Tinto, mis tíos y mi padre salían a pescar la caballa en pequeñas embarcaciones de vela latina. No pocas veces, de pequeño, disfruté de aquellos paseos hasta La Rábida, el Convento donde los franciscanos que acogieron a Colón y a su hijo antes de que partiera para las Américas. Son recuerdos de mi pasado que nunca olvidaré.

                                             

                       El Tiempo se deshace entre las manos y no lo podemos retener

El futuro será el presente de nuestros hijos con los que, compartimos el presente que, para entonces, para ellos será el pasado, cuando nosotros no estemos y formemos parte de la historia. Claro que, lo llamamos futuro y, en realidad, cuando eso se produce y se hace realidad, ninguno de nosotros estaremos, todos estamos confinados en un presente sin futuro, el futuro, nuestro futuro que no podremos conocer, será el tiempo de otros y, para ellos, también se llamará presente.

El futuro, a pesar de que no ha llegado aún, es “leído” por algunos que dicen tener ese don, “pueden ver lo que no ha ocurrido” y, con ello, llevan al convencimiento a los crédulos de que, “su futuro” será de ésta o aquella manera. ¡Cómo somos! En todos los tiempos y lugares, siempre existieron espabilados que se aprovecharon de esa abstracción que llamamos tiempo, para, de una u otra manera, obtener beneficios y posiciones privilegiadas haciendo creer a otros que ellos conocían lo que nadie puede conocer.

 

         Parece mentira que alguien pueda creer en estos…

Desde que nacemos, comienza “nuestro tiempo” que, como regla universal y para nuestro bien, es algo secreto, nadie conoce la duración de su tiempo que, por otra parte, no pocas veces está en manos del azar. Si todo transcurre con normalidad y no somos atacados por ninguna enfermedad, accidente, ataque , etc., nuestro tiempo será el de la vida media de una persona sana que, hoy en día, está en los 80 años. Conocer la duración de nuestro tiempo sería, en muchos casos, motivo más que suficiente para vivir angustiados y, en algunos casos, nadie sabe qué reacciones o comportamientos podríamos tener en según qué casos concretos.

 

                                   

                                                                           Su tiempo transcurre lleno de felicidad

El Tiempo, es algo tan subjetivo que, siendo el mismo para todos, en la realidad, no lo es. Cómo puede transcurrir el tiempo igual y de la misma manera para el que todo lo tiene, que goza de una inmejorable salud, que ama y es amado, que vive en la tranquilidad y certidumbre de que ningún problema podrá venir a perturbar su paz, con aquel otro que, viviendo en la más grande de las pobrezas, carece de todo, la vida le ha negado cualquier alegría, vive debajo de un puente, enfermizo y en la más completa incertidumbre del mañana. Para él, la vida es de una dureza tal que, no pocas veces pensó en acabar con ella. El primero puede “ver” y sentir como el tiempo transcurre con normalidad, todo se desarrolla a su alrededor al ritmo que marca el tic tac del reloj de oro que lleva bien abrazado a su muñeca. El otro, puede sentir en lo más profundo de sus pensamientos como el “tiempo” transcurre lento, como un martirio que nunca acaba, como algo que se ensaña y se regodea de su sufrimiento.

¡Es tan injusta la vida!

 

                                             

                                                                 ¿Qué tiempo es el suyo?

No todos podemos sentir, el transcurso del tiempo de la misma manera. Todos tenemos “nuestro propio tiempo”.

Yo, por ejemplo, tengo muchas clases de tiempo, ese que no deja sentir su transcurrir cuando estoy leyendo o escribiendo sobre temas que me apasionan, y, aquel otro, que se me hace eterno, cuando tengo que cumplir con algún compromiso social. En aquel tiempo primero de cuyo transcurrir ni me entero, mi “espíritu” está gozando al bucear en los misterios de la Naturaleza que nunca dejarán de producirme asombro y, al mismo tiempo encuentro explicación del por qué de las cosas. En el “otro tiempo”, el que transcurre lentamente y no acaba nunca de pasar, las horas se hacen interminables, escuchar a la señora que te cuenta lo listo que su nieto es, oír al joven que lo sabe todo, al jubilado que se queja de todo, o, simplemente escuchar banalidades de esta o aquella “famosa”…hace que, el transcurso del tiempo me resulte interminable.

 

                             

 

Otro tiempo, diferente del nuestro cotidiano es aquel que, podríamos vivir si tuviéramos la suerte de ser pasajero de una nave cuya velocidad se acercara o fuese próxima a la de la luz. Nuestro tiempo, se ralentizaría y su transcurrir, sería mucho más lento que el tiempo de nuestros familiares y amigos que se quedaron en la Tierra. Claro que, también eso sería antinatural y, dependiendo de a dónde fuésemos, se podría dar el caso de que, a nuestro regreso, no estarían aquí ninguno de nuestros seres queridos. Así que, renuncio a ese tiempo y, prefiero el mío propio en el que, salvo sorpresas inesperadas, todo transcurrirá según lo previsto.

 

                                       

                                     Dan un poco de miedo, tan fríos y faltos de sentimientos

Algunos pintan el porvenir (es decir, el futuro) de manera tal que, lo que hemos construido nos sobrepasará, se harán los dueños del mundo y de los mundos a los que nosotros, pobres humanos, nunca podremos llegar. El futuro tiene muchos nombres. Para los débiles es lo inalcanzable.

 

     

                      “Con el paso de los Eones, hasta la misma muerte tendrá que morir”

De todas las maneras, el Tiempo siempre ha estado ahí, desde que surgió cuando nació el Universo. Avanza siempre hacia adelante y, a su paso, todo cambia, nada permanece, mientras que él, inamovible sigue su camino hacia esa Eternidad que ninguno podremos conocer.

Sobre esto del “tiempo” hemos construido muchas frases:

– “Vive el presente de manera tal que, en el futuro, tengas un bonito pasado”.

– “El futuro estará siempre, construido por tu presente”.

– “El presente está cargado del pasado y, el futuro, será lo que determine el presente”.

– “Todo lo que será, causa en lo que es”.

“El futuro tiene muchos nombres. Para los débiles es lo inalcanzable. Para los temerosos, lo desconocido. Para los valientes es la oportunidad” .

Según Víctor Hugo.

 

                     En la imagen vemos el Tiempo de cuatro generaciones

Y, a todo esto, ¿Qué piensas tú sobre lo que el Tiempo es, cómo ves el pasado, el presente y el futuro? ¿Será todo una misma cosa dividida por tramos todos, de una u otra manera conexos? ¿Será que, para los seres vivientes sólo existe el eterno presente y que, el pasado sólo pertenece a los muertos y el futuro a los que no han llegado a vivir todavía? ¿Cómo clasificarías tú el Tiempo?

 

                                         

                                Tres simple palabras: “Perdón” “Por favor” “Gracias”

Pueden cambiarlo todo. Y, pensando en la educación, es necesario educar a los niños de hoy, para evitar la cárcel a los hombres de mañana. El dar educación a todos es darle dignidad, un grado de comprensión de las cosas, el respeto a los demás, la herramienta para poder defenderte en la vida…

 

Y, como por nosotros ha pasado ya un buen período de Tiempo, alguna que otra cosa hemos podido aprender, y, si seguimos los consejos positivos, la vida, nos irá mucho mejor. No olvidemos que además de “nosotros” existen otras personas que también, dentro de nuestro Tiempo, tienen sus derechos, ¡respetémoslo!

Emilio Silvera V.

   Nube del hongo sobre Hirosima y

En Hirosima se utilizó como arma el devastador poder destructivo obtenido de la conversión en energía de menos del uno por ciento de 900 gramos de uranio; algún día,  en centrales energéticas de fusión podremos utilizar productivamente la fórmula de Einstein para bien de la Humanidad y satisfacer la demanda de energía del mundo moderno aprovechando la materia prima inagotable que tenemos en el agua de los mares y océanos de la Tierra.

Los conceptos que ponen de relieve la Teoría de la Relatividad Especial, ponen de relieve principios fundamentales y una de las cosas que nunca podremos hacer es ir más rápido que la velocidad de la luz. Algunos de ustedes se podrá preguntar ¿por qué no podemos coger un objeto, por ejemplo un muón, que un acelerador de partículas haya impulsado hasta conseguir que se mueva a 298 168 Km/s -el 99,5 por ciento de la velocidad de la luz- y “empujarlo un poco más”, consiguiendo que vaya al 99,9 por ciento de la velocidad de la luz, y entonces” empujarlo realmente un poco más” para tratar de que cruce la barrera de la velocidad de la luz.

1. En forma de velocidad, con lo cual aumenta la rapidez del movimiento.
2. En forma de masa, con lo cual se hace “más pesado”.

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).

 

 

Captamos imágenes de galaxias situadas a 12 millones de años luz, y, desde luego, la podemos ver como eran entonces, hace 12 millones de año que es el Tiempo que tardó la luz de la galaxia en llegar a nosotros

 

Cuanto más rápido se mueve un objeto, más energía tiene y, a partir de la fórmula de Einstein, vemos que cuanta más energía tiene un objeto, más masa posee. Por ejemplo, los muones que se desplacen al 99,9 por ciento de la velocidad de la luz pesan más que los muones inmóviles. De hecho, la verdad es que se vuelven 22 veces más pesados.

Pero, cuanto más masa tiene un objeto, más difícil es incrementar su velocidad. Una cosa es empujar una ligera bicleta  y otra muy distinta, empujar a un pesado camión. Así, a medida que un muón se mueve más rápido, se hace cada vez más difícil aumentar aún más su velocidad. Cuando se desplaza a un 99,999 por ciento de la velocidad de la luz, la masa de un muón se multiplica por 224; a un 99,99999999 por ciento de la velocidad de la luz se multiplica por un factor que es más de 70 000. Como la masa del muón aumenta sin limite a medida que su velocidad se aproxima a la de la luz, sería necesario un impulso dado con una cantidad infinita de energía para alcanzar o superar la barrera de la velocidad de la luz. Por supuesto, esto es imposible de alcanzar y, en consecuencia, nignún objeto puede (en nuestro universo) moverse más rápido que la luz (llegaría a tener una masa infinita) que es el limite de velocidad que podemos alcanzar y también, el limite para poder transmitir información.

La luz se propaga en el vacío a una velocidad aproximada a los 30.000 millones (3×10¹⁰) de centímetros por segundo. La cantidad c² representa el producto c×c, es decir: 3×10¹⁰ × 3×10¹⁰, ó 9×10²⁰. Por tanto, c² es igual a 900.000.000.000.000.000.000. Así pues, una masa de un gramo puede convertirse, en teoría, en 9×10²⁰ ergios de energía.

El ergio es una unida muy pequeña de energía que equivale a: “Unidad de trabajo o energía utilizado en el sistema c.g.s y actúa definida como trabajo realizado por una fuerza de 1 dina cuando actúa a lo largo de una distancia de 1 cm: 1 ergio = 10^-7 julios”. La kilocaloría, de nombre quizá mucho más conocido, es igual a unos 42.000 millones de ergios. Un gramo de materia convertido en energía daría 2’2 × 10¹⁰ (22 millones) de kilocalorías.  Una persona puede sobrevivir cómodamente con 2.500 kilocalorías al día, obtenidas de los alimentos ingeridos. Con la energía que representa un solo gramo de materia tendríamos reservas para unos 24.110 años, que no es poco para la vida de un hombre.

 

O dicho de otro modo: si fuese posible convertir en energía eléctrica la energía representada por un solo gramo de materia, bastaría para tener luciendo continuamente una bombilla de 100 vatios durante unos 28.200 años.

 

Claro que la luz, también es mucho más que todo eso y es una manifestación electromagnética como el resto de las radiaciones. A medida que la luz va desde una galaxia a otra más distante, esa luz se extiende como lo hace el espacio y eso hace que la luz, cuya longitud de onda es intrínsecamente corta, se convierta gradualmente en luz roja de longitud de onda más larga. Esa es la causa del desplazamiento hacia el rojo de los espectros de luz de las galaxias distantes.

 

 

¿Cómo se convierte el  “desplazamiento hacia el rojo” en una manera para medir distancias en el Universo? Todo se debe a un sorprendente descubrimiento realizado en 1926 en el observatorio del monte Wilson, cerca de Los Ángeles. Allí Edwin Hubble descubrió que el Universo se está expandiendo. Fue un hallazgo increíble, pues nadie se esperaba algo así. Al haber  “desplazamientos hacia el rojo” en todas direcciones, Hubble descubrió que todas las galaxias distantes del Universo se estaban separando entre sí, algo que hoy sabemos que está causado por la expansión del propio espacio.

 

Vista desde la Tierra una galaxia no parece alejarse, pero sabemos que sí ocurre porque su luz en espectro aparece más desplazada hacia la zona del rojo de lo habitual para los elementos químicos que nos llegan de la misma. Una galaxia que se aleje a poca velocidad adquirirá un ligero tono rojizo, pero una galaxia que se aleje más rápidamente adquirirá un rojo más intenso, un mayor “desplazamiento hacia el rojo”. Pero Hubble también descubrió que las galaxias que se mueven a mayor velocidad, también son las que están más alejadas. Eso significa que cuanto mayor sea el  “desplazamiento hacia el rojo”, más lejos estará la galaxia.

 

 El GPS consta de una red de 24 satélites, que orbitan en la Tierra a una altura de 20000 km sobre la superficie. En cualquier momento, cualquier vehículo donde se halle instalado recibe la señal de al menos 4 satélites y compara la duración de las distancias a que se encuentran, a la velocidad de la luz, para calcular su ubicación exacta  en la superficie. Todo el sistema depende de relojes extraordinariamente precisos y cuando los ingenieros los diseñaron sabían que los satélites se moverían a casi 11300 km/h, una velocidad suficiente para ralentizar sus relojes una diminuta fracción de segundo. Los ingenieros incluyeron en el sistema todas las diferencias de tiempo relativistas y eso les ha conferido una precisión impresionante. Como los relojes de los satélites avanzan a unas velocidades diferentes que los relojes situados sobre la Tierra, sin estas correcciones relativistas la posición del vehículo sería errónea.

 

La distorsión del tiempo es sólo una de las extrañas consecuencias de viajar con velocidades próximas a las de la luz. Imaginemos que  continuamos con la “bici” pedaleando a velocidades próximas a las de la luz, entonces el espacio comienza a hacer cosas extrañas para el ciclista y para la bicicleta. Un observador apreciaría que la longitud de la bicicleta disminuye en la dirección del movimiento, que se encoge en dicha dirección. Este efecto se conoce como  “contracción de la longitud” y junto con la  “dilatación del tiempo” son percibidos así por un observador inmóvil cuando ve algo que se mueve con velocidades próximas a la de la luz.

Aún nos enfrentamos a la velocidad de la luz como un muro impenetrable. Una velocidad que según Einstein nunca podrá ser rebasada. Sin embargo la Historia está llena de imposibles que se hicieron realidad. Por ejemplo, ¿seremos capaces de alcanzar las estrellas en naves que viajen más rápidas que la velocidad de la luz? Y si es así, ¿cuándo?

 

Esta sería una manera de burlar la velocidad de la luz, no de vencerla

  ¿Cómo pudo surgir la Vida? ¡Es todo tan complejo!

Debajo de ésta imagen se puede leer:

“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 oscuraen 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.”

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/Einsteinsean 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 fromación 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”?

2. ¿Qué es la “materia oscura”?

3. ¿Qué partículas son las que conforman ésta materia fantasmal?

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 transformarción 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 de “materia oscura” caliente. 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-fria” debe modificarse por completo si queremos mantenerla como candidata 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

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.

 

 

 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.

 

 

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.

 

Simulación del efecto de lente generado por una cuerda cósmica. Crédito: PhysicsWorld.com

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 espaciotiempo 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.

 

 

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?

Un físico premio Nobel decía:

“La materia oscura es la alfombra, bajo la cual, los cosmólogos barren su ignorancias”

Emilio Silvera V.