{"id":3405,"date":"2021-02-13T09:50:05","date_gmt":"2021-02-13T08:50:05","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=3405"},"modified":"2021-02-13T09:57:28","modified_gmt":"2021-02-13T08:57:28","slug":"constantes-universales-i","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2021\/02\/13\/constantes-universales-i\/","title":{"rendered":"Constantes Universales I"},"content":{"rendered":"

Constantes Universales<\/strong><\/p>\n

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Est\u00e1 muy claro que, nuestro mundo es como es, debido a una serie de par\u00e1metros que, poco a poco, hemos ido identificando y hemos denominado Constantes de la naturaleza.\u00a0 Esta colecci\u00f3n de n\u00fameros misteriosos son los culpables, los responsables, de que nuestro Universo sea tal como lo conocemos que, a pesar de la concatenaci\u00f3n de movimientos ca\u00f3ticamente impredecibles de los \u00e1tomos y las mol\u00e9culas, nuestra experiencia es la de un mundo estable y que posee una profunda consistencia y continuidad.<\/p>\n

S\u00ed, nosotros tambi\u00e9n hemos llegado a saber que con el paso del tiempo, aumenta la entrop\u00eda<\/a> y las cosas cambian.\u00a0 Sin embargo, algunas cosas no cambian, contin\u00faan siempre igual, sin que nada les afecte.\u00a0 Esas, precisamente, son las constantes de la naturaleza que, desde mediados del siglo XIX, comenz\u00f3 a llamar la atenci\u00f3n de f\u00edsicos como George Johnstone Stoney (1826-1911, Irlanda).<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Stoney identific\u00f3 las unidades naturales de las cantidades f\u00edsicas.<\/p>\n

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Parece, seg\u00fan todas las trazas, que el Universo, nuestro Universo, alberga la vida inteligente porque las constantes de la naturaleza son las que aqu\u00ed est\u00e1n presentes, cualquier ligera variaci\u00f3n en alguna de \u00e9stas constantes habr\u00eda impedido que surgiera la vida en el planeta que habitamos. El Universo con las constantes ligeramente diferentes habr\u00eda nacido muerto, no se hubieran formado las estrellas ni se habr\u00edan unido los quarks<\/a> para construir nucleones<\/a> (protones<\/a> y neutrones<\/a>) que formar\u00e1n los n\u00facleos que al ser rodeado por los electrones<\/a> construyeron los \u00e1tomos que se juntaron para formar las c\u00e9lulas que unidas dieron lugar a la materia.\u00a0 Esos Universos con las constantes de la naturaleza distintas a las nuestras, estar\u00edan privados del potencial y de los elementos necesarios para desarrollar y sostener el tipo de complejidad organizada que nosotros llamamos vida.<\/p>\n

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El\u00a0electr\u00f3n<\/strong>\u00a0tiene una\u00a0carga<\/strong>\u00a0el\u00e9ctrica de \u22121,6 \u00d7 10\u221219\u00a0C y una masa de 9,1 \u00d7 10-31\u00a0kg , que es aproximadamente 1.800 veces menor que la masa del prot\u00f3n<\/a> o a la del neutr\u00f3n<\/a>. El\u00a0electr\u00f3n<\/strong>\u00a0es una part\u00edcula elemental (o al menos eso pensamos hoy en d\u00eda), lo cual significa que no posee ning\u00fan tipo de subestructura.<\/p>\n

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La constante\u00a0de gravitaci\u00f3n universal (G) es una\u00a0constante\u00a0f\u00edsica obtenida de forma emp\u00edrica, que determina la intensidad de la fuerza de atracci\u00f3n\u00a0gravitatoria\u00a0de los cuerpos.<\/wbr><\/div>\n
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La constante de Planck<\/a>\u00a0es una constante f\u00edsica que desempe\u00f1a un papel central en la teor\u00eda de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y recibe su nombre de su descubridor, el f\u00edsico y matem\u00e1tico alem\u00e1n Max Planck, uno de los padres de la teor\u00eda cu\u00e1ntica. Se denota como h, y, se define como el cuanto de acci\u00f3n.<\/strong><\/div>\n
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“La\u00a0constante de estructura fina de\u00a0Sommerfeld<\/a><\/strong>\u00a0(s\u00edmbolo\u00a0\u03b1<\/em>) es la\u00a0constante f\u00edsica fundamental<\/a>\u00a0que caracteriza la fuerza de la\u00a0interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica<\/a>. Es una cantidad sin dimensiones, por lo que su valor num\u00e9rico es independiente del sistema de unidades usado.”<\/p>\n<\/div>\n

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La expresi\u00f3n que la define y el valor recomendado por\u00a0CODATA<\/a>\u00a02002 es:<\/p>\n<\/div>\n

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Nadie ha sabido responder a la pregunta de si las constantes de la naturaleza son realmente constantes o llegar\u00e1 un momento en que comience su transformaci\u00f3n.\u00a0 Hay que tener en cuenta que para nosotros, la escala del tiempo que podr\u00edamos considerar muy grande, en la escala de Tiempo del Universo podr\u00eda ser \u00ednfima.\u00a0 El Universo, por lo que sabemos, tiene 13.500 millones de a\u00f1os.\u00a0 Antes que nosotros, el reinado sobre el planeta correspond\u00eda a los Dinosaurios, amos y se\u00f1ores durante150 millones de a\u00f1os, hace ahora de ello 65 millones de a\u00f1os.\u00a0 Mucho despu\u00e9s, hace apenas 2 millones de a\u00f1os, aparecieron nuestros antepasados directos que, despu\u00e9s de una serie de cambios evolutivos desemboc\u00f3 en lo que somos hoy.<\/p>\n

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Todo ello pudo suceder como consecuencia de que, 200 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang<\/a> se formaron las primeras estrellas que, a su vez, dieron lugar a las primeras galaxias.<\/p>\n

El material primario del Universo fue el hidr\u00f3geno, el m\u00e1s sencillo y simple de los elementos que componen la tabla peri\u00f3dica.\u00a0 Hoy d\u00eda, 13.500 millones de a\u00f1os despu\u00e9s, contin\u00faa siendo el material m\u00e1s abundante del Universo junto al Helio.<\/p>\n

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Para hacer posible el resurgir de la vida, hac\u00edan falta materiales mucho m\u00e1s complejos que el Hidr\u00f3geno, este era demasiado simple y hab\u00eda que fabricar otros materiales que, como el carbono, el hidr\u00f3geno pesado, el Nitr\u00f3geno, Oxigeno, etc., hicieran posible las combinaciones necesarias de materiales diferentes y complejos que, al ser bombardeados por radiaci\u00f3n ultravioleta y rayos gamma<\/a>s provenientes del espacio, diera lugar a la primera c\u00e9lula org\u00e1nica que ser\u00eda la semilla de la vida.<\/p>\n

\u00bfQui\u00e9n, entonces, fabric\u00f3 esos materiales complejos si en el Universo no hab\u00eda nadie?<\/p>\n

Buena pregunta.\u00a0 Para contestar tengo que exponer aqu\u00ed algunas caracter\u00edsticas de lo que es una estrella, de c\u00f3mo se puede formar, como puede ser, y cu\u00e1l ser\u00e1 su destino final.\u00a0 Veamos:<\/p>\n

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Lo que conocemos como estrella es una bola de gas luminosa que, durante una etapa de su vida, produce energ\u00eda por a fusi\u00f3n nuclear del Hidr\u00f3geno en Helio.\u00a0 El t\u00e9rmino estrella, por tanto, no solo incluye estrellas como el Sol, que est\u00e1n en la actualidad quemando hidr\u00f3geno, sino tambi\u00e9n protoestrella<\/a>s, a\u00fan en formaci\u00f3n y no lo suficientemente calientes como para que dicha combusti\u00f3n nuclear haya comenzado, y tambi\u00e9n varios tipos de objetos m\u00e1s evolucionados como estrellas gigantes y supergigantes, que est\u00e1n quemando otros combustibles nucleares, o las enanas blancas y las estrellas nucleares, que est\u00e1n formadas por combustible nuclear gastado.<\/p>\n

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Las estrellas se forman a partir de enormes nubes de gas y polvo que a veces tienen hasta a\u00f1os-luz de di\u00e1metro.\u00a0 Las mol\u00e9culas de polvo, unidas a las de los gases, se rozan y se ionizan, se calientan y, la nube comienzo a girar lentamente. \u00a0El enorme conglomerado, poco a poco se va juntando y la temperatura aumenta.\u00a0 Tal enormidad de materia crea una fuerza gravitatoria que hace contraerse la nube sobre s\u00ed misma, su di\u00e1metro, y, su temperatura en el n\u00facleo es tal que, se produce la fusi\u00f3n de los protones<\/a> de Hidr\u00f3geno que se transforman en un material m\u00e1s complejo, el Helio, y ese es el momento en que nace la estrella que, a partir de ah\u00ed, puede estar miles de millones de a\u00f1os brillando y produciendo energ\u00eda termonuclear.<\/p>\n

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\u00bfCU\u00c1L ES LA MASA M\u00c1XIMA DE UNA ESTRELLA?<\/h2>\n
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“En una\u00a0noticia reciente<\/a>, publicada en la p\u00e1gina web de la ESO, se muestra la masa determinada de una estrella que supera el l\u00edmite anterior (150 masas solares) por un factor de 2, usando una combinaci\u00f3n de datos obtenidos en el observatorio Paranal y con el telescopio espacial Hubble<\/a>. Se trata de la estrella R136a1 en el centro de la nebulosa “Tar\u00e1ntula” en la Gran Nube de Magallanes. Esto es muy interesante, porque hasta ahora se crey\u00f3 que cualquier estrella mayor que 150 masas solares se desintegra por el efecto de la presi\u00f3n de radiaci\u00f3n que supera a la gravedad. En realidad, tambi\u00e9n R136a1 est\u00e1 desintegr\u00e1ndose, teniendo ahora “s\u00f3lo” 260 masas solares, despu\u00e9s de una vida corta de 1,5 millones de a\u00f1os. Pero los autores calculan que reuni\u00f3, cu\u00e1ndo naci\u00f3, un total de 320 masas solares.”<\/p>\n

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Eta Carinae que tiene masa de entre 120 y 150 masas solares, Su propia radiaci\u00f3n la hace expulsar material al Espacio Interestelar para no ser destruida por su propia radiaci\u00f3n.<\/p>\n

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La masa m\u00e1xima de las estrellas puede rondar las 120 masas solares, es decir, ser 120 veces mayor que nuestro Sol, y por encima de \u00e9ste l\u00edmite, ser\u00eda destruida por la enorme potencia de su propia radiaci\u00f3n.\u00a0 La masa m\u00ednima para poder ser una estrella se fija en 0’08 masas solares; por debajo de ella, los objetos no ser\u00edan lo suficientemente calientes en sus n\u00facleos como para que comience la combusti\u00f3n del hidr\u00f3geno, y se convertir\u00edan en enanas marrones.\u00a0 Las luminosidades de las estrellas var\u00edan desde alrededor de medio mill\u00f3n de veces la luminosidad del Sol para las m\u00e1s calientes hasta menos de la mil\u00e9sima de la del Sol para las enanas m\u00e1s d\u00e9biles.\u00a0 Aunque las estrellas m\u00e1s prominentes visibles a simple vista son m\u00e1s luminosas que el Sol, la mayor\u00eda de las estrellas son en realidad m\u00e1s d\u00e9biles que \u00e9ste y, por tanto, imperceptibles a simple vista.<\/p>\n

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EL BRILLO DE LAS ESTRELLAS<\/h3>\n

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La astronom\u00eda tiene un problema: los objetos que se desean investigar no son directamente tangibles, como en el caso de los objetos en f\u00edsica, qu\u00edmica o biolog\u00eda. Como resultado, la medici\u00f3n de estrellas no es tan f\u00e1cil como determinar el peso de un cuerpo o el contenido de un l\u00edquido. Definitivamente, el brillo de una estrella suena, y en realidad es, mucho m\u00e1s complicado.<\/p>\n

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