Su alcance en metros: < 3 \u00d7 10-15<\/sup>, se dice que la propiedad de los quarks<\/a> conocida como libertad asint\u00f3tica<\/a> hace que la interacci\u00f3n entre ellos sea d\u00e9bil cuanto m\u00e1s cerca est\u00e1n los unos de los otros, est\u00e1n confinados con los gluones<\/a> en un radio o regi\u00f3n de: r \u00bb hc\/L \u00bb 10-13<\/sup> cm.<\/p>\n Al contrario de las otras fuerzas, esta crece con la distancia. Tiene una fuerza relativa de 1041<\/sup>. Es la responsable de mantener unidos a los protones<\/a> y neutrones<\/a> en el n\u00facleo at\u00f3mico.<\/p>\n La part\u00edcula portadora de la fuerza es el glu\u00f3n<\/a> (glue en ingl\u00e9s, es pegamento) que en n\u00famero de ocho, act\u00faa como un espeso pegamento en forma de muelle que, cuanto m\u00e1s se estira m\u00e1s fuerza genera.<\/p>\n La interacci\u00f3n nuclear fuerte es la mayor, la de m\u00e1s potencia de las cuatro fuerzas fundamentales, es 102 veces mayor que la fuerza electromagn\u00e9tica<\/a>, aparece s\u00f3lo entre los hadrones<\/a> (protones<\/a>, neutrones<\/a>, etc). Como dijimos al principio, act\u00faa a tan corta distancia como 10-15<\/sup> metros, mediado por los mesones<\/a> virtuales que llamamos gluones<\/a>.<\/p>\n Fuerza nuclear d\u00e9bil<\/strong><\/p>\n Su alcance es de < 10-15<\/sup> metros, su fuerza relativa de 1028, intervienen en la radiaci\u00f3n radiactiva, ocurre entre leptones<\/a> (electrones<\/a>, muones<\/a>, tau<\/a> y los correspondientes neutrinos<\/a> asociados) y en la desintegraci\u00f3n de los hadrones<\/a>, la desintegraci\u00f3n beta<\/a> de las part\u00edculas y n\u00facleos. Est\u00e1 mediada por el intercambio de part\u00edculas virtuales, llamadas bosones<\/a> vectoriales intermediarios: en este caso, las part\u00edculas W+<\/sup>, W–<\/sup> y Z0<\/sup>. Esta interacci\u00f3n se describe por la teor\u00eda electrod\u00e9bil que la unifica con las interacciones electromagn\u00e9ticas.<\/p>\n <\/p>\n Las interacciones electromagn\u00e9ticas<\/strong><\/p>\n Tiene un alcance infinito, su fuerza relativa es de 1039<\/sup>, es la responsable de las fuerzas que controlan la estructura at\u00f3mica, reacciones qu\u00edmicas y todos los fen\u00f3menos electromagn\u00e9ticos. Unen los \u00e1tomos para formar mol\u00e9culas, propaga la luz, las ondas de radio y otras formas de energ\u00edas.<\/p>\n Puede explicar las fuerzas entre las part\u00edculas cargadas, pero al contrario de las interacciones gravitacionales, puede ser tanto atractiva como repulsiva.<\/p>\n Algunas part\u00edculas neutras se desintegran por interacciones electromagn\u00e9ticas. La interacci\u00f3n se puede interpretar tanto como un campo cl\u00e1sico de fuerzas (ley de Coulomb) como por el intercambio de unos fotones<\/a> virtuales.<\/p>\n Igual que en las interacciones gravitatorias, el hecho de que las interacciones electromagn\u00e9ticas sean de largo alcance significa que tienen una teor\u00eda cl\u00e1sica bien definida dada por las ecuaciones de Maxwell.<\/p>\n La teor\u00eda cu\u00e1ntica de las interacciones electromagn\u00e9ticas, se describen con la electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, que es una forma sencilla de teor\u00eda gauge<\/a>.<\/p>\n La interacci\u00f3n gravitacional<\/strong><\/p>\n La interacci\u00f3n gravitacional, conocida como la fuerza de gravedad, es unas 1040 veces m\u00e1s d\u00e9bil que la interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica; es la m\u00e1s d\u00e9bil de todas las fuerzas de la naturaleza.<\/p>\n Su alcance, como el de la fuerza electromagn\u00e9tica<\/a>, es infinito, y su fuerza relativa es de 1. Su funci\u00f3n es actuar entre los cuerpos masivos sobre los que ejerce una fuerza atractiva en funci\u00f3n de sus masas y de las distancias que los separa, mantienen unidos los planetas alrededor del Sol, las estrellas en las galaxias y nuestros pies pegados a la superficie de la Tierra.<\/p>\n La interacci\u00f3n puede ser comprendida utilizando un campo cl\u00e1sico en el que la intensidad de la fuerza disminuye con el cuadrado de la distancia entre los cuerpos interaccionantes (Ley de Newton<\/a>).<\/p>\n El hipot\u00e9tico cuanto de gravitaci\u00f3n, el bos\u00f3n<\/a> denominado gravit\u00f3n<\/a>, es tambi\u00e9n un concepto \u00fatil en algunos contextos. En la escala at\u00f3mica, la fuerza gravitacional<\/a> es despreciablemente d\u00e9bil, pero a escala cosmol\u00f3gica, donde las masas son enormes, es inmensamente importante para mantener el equilibrio entre los componentes del universo.<\/p>\n Sin la fuerza de gravedad, el universo ser\u00eda un completo caos, todos los planetas, estrellas y dem\u00e1s objetos cosmol\u00f3gicos estar\u00edan vagando sin rumbo por el vac\u00edo estelar y las colisiones ser\u00edan lo cotidiano.<\/p>\n Debido a que las interacciones gravitacionales son de largo alcance, hay una teor\u00eda macrosc\u00f3pica bien definida, que es la relatividad<\/a> general de Einstein<\/a>.<\/p>\n Por el momento no hay teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad que sea satisfactoria. Es posible que la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>, en su versi\u00f3n m\u00e1s avanzada conocida como teor\u00eda M<\/a> de Edward Witten, nos pueda dar una teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad que sea consistente y nos explique cuestiones que ahora no tienen respuestas.<\/p>\n Estas cuatro fuerzas fundamentales que acabo de describir para todos ustedes son las fuerzas que rigen en nuestro universo. Son las fuerzas que interaccionan con toda la materia y el comportamiento de \u00e9sta viene dado por dichas interacciones. El universo es como es porque las fuerzas son las que son; si alguna de estas fuerzas fueran m\u00ednimamente distintas, si la carga o la masa del electr\u00f3n<\/a> variaran s\u00f3lo una millon\u00e9sima, el universo ser\u00eda otro muy distinto y, seguramente, nosotros no estar\u00edamos aqu\u00ed para contarlo.<\/p>\n Todo el conjunto est\u00e1 sometido a un equilibrio que, entre otras cuestiones, hizo posible la existencia de vida inteligente en nuestro universo, al menos, que sepamos, en un planeta insignificante de un sistema solar insignificante situado en la periferia de una de los cientos de miles de millones de galaxias que pueblan el universo. Estad\u00edsticamente hablando, ser\u00eda casi imposible que no existieran otros muchos planetas, en otros sistemas solares, ocupados por seres inteligentes similares o distintos a nosotros. El problema est\u00e1 en que podamos coincidir en el tiempo y en que podamos, de alguna manera, vencer las distancias que nos separan.<\/p>\n Hay que pensar en las especies que a lo largo de millones de a\u00f1os se han extinguidos en nuestro planeta. Hace ahora algo m\u00e1s de 65 millones de a\u00f1os que se extinguieron los dinosaurios, que reinaron en nuestro planeta durante 150 millones de a\u00f1os. Podemos decir entonces que nuestra especie es una reci\u00e9n llegada al planeta y, aunque es la primera (as\u00ed parece ser) que tiene conciencia de ser y algo de \u201cracionalidad\u201d, no sabemos por cu\u00e1nto tiempo estaremos aqu\u00ed, si nos extinguiremos antes de tener la oportunidad o los medios de contactar con otras inteligencias, o si nuestra manera de ser no nos lleva a la autodestrucci\u00f3n. Pero somos j\u00f3venes, nuestra presencia m\u00e1s rudimentaria en el planeta (el origen) data de s\u00f3lo 3 millones de a\u00f1os.<\/p>\n De todas las maneras estamos obligados a continuar avanzando en el conocimiento del universo, de las fuerzas que lo rigen y de la materia y el espacio que lo conforma. En tal empresa est\u00e1n ocupados muchos equipos de cient\u00edficos, son f\u00edsicos y matem\u00e1ticos, astr\u00f3nomos y astrof\u00edsicos, cosm\u00f3logos y otros m\u00e1s que tratan de desvelar los secretos muy bien guardados de la naturaleza.<\/p>\n Al principio, cuando el universo era sim\u00e9trico, s\u00f3lo exist\u00eda una sola fuerza que unificaba a todas las que ahora conocemos, la gravedad, las fuerzas electromagn\u00e9ticas y las nucleares d\u00e9bil y fuerte, todas emerg\u00edan de aquel plasma<\/a> opaco de alta energ\u00eda que lo inundaba todo. M\u00e1s tarde, cuando el universo comenz\u00f3 a enfriarse, se hizo transparente y apareci\u00f3 la luz, las fuerzas se separaron en las cuatro conocidas, emergieron las primeras quarks<\/a> para unirse y formar protones<\/a> y neutrones<\/a>, los primeros n\u00facleos aparecieron para atraer a los electrones<\/a> que formaron aquellos primeros \u00e1tomos. Doscientos millones de a\u00f1os m\u00e1s tarde, se formaron las primeras estrellas y galaxias. Con el paso del tiempo, las estrellas sintetizaron los elementos pesados de nuestros cuerpos, fabricados en supernovas que estallaron, incluso antes de que se formase el Sol. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que una supernova an\u00f3nima explot\u00f3 hace miles de millones de a\u00f1os y sembr\u00f3 la nube de gas que dio lugar a nuestro sistema solar, poniendo all\u00ed los materiales complejos y necesarios para que algunos miles de millones de a\u00f1os m\u00e1s tarde, tras la evoluci\u00f3n, apareci\u00e9ramos nosotros.<\/p>\n Las estrellas evolucionan desde que en su n\u00facleo se comienza a fusionar hidr\u00f3geno en helio, de los elementos m\u00e1s ligeros a los m\u00e1s pesados. Avanza creando en el horno termonuclear, cada vez, metales y elementos m\u00e1s pesados. Cuando llega al hierro y explosiona en la forma explosiva de una supernova. Luego, cuando este material estelar es otra vez recogido en una nueva estrella rica en hidr\u00f3geno, al ser de segunda generaci\u00f3n (como nuestro Sol), comienza de nuevo el proceso de fusi\u00f3n llevando consigo materiales complejos de aquella supernova.<\/p>\n Puesto que el peso promedio de los protones<\/a> en los productos de fisi\u00f3n, como el cesio y el kript\u00f3n, es menor que el peso promedio de los protones<\/a> de uranio, el exceso de masa se ha transformado en energ\u00eda mediante E = mc2<\/sup>.<\/p>\n As\u00ed pues, la curva de energ\u00eda de enlace no s\u00f3lo explica el nacimiento y muerte de las estrellas y la creaci\u00f3n de elementos complejos que tambi\u00e9n hicieron posible que nosotros estemos ahora aqu\u00ed y, muy posiblemente, ser\u00e1 tambi\u00e9n el factor determinante para que, lejos de aqu\u00ed, en otros sistemas solares a muchos a\u00f1os luz de distancia, puedan florecer otras especies inteligentes que, al igual que la especie humana, se pregunten por su origen y estudien los fen\u00f3menos de las fuerzas fundamentales del universo, los componentes de la materia y, como nosotros, se interesen por el destino que nos espera en el futuro.<\/p>\n Cuando alguien oye por vez primera la historia de la vida de las estrellas, generalmente (lo s\u00e9 por experiencia), no dice nada, pero su rostro refleja escepticismo. \u00bfC\u00f3mo puede vivir una estrella 10.000 millones de a\u00f1os? Despu\u00e9s de todo, nadie ha vivido tanto tiempo como para ser testigo de su evoluci\u00f3n.<\/p>\n Sin embargo, tenemos los medios t\u00e9cnicos y cient\u00edficos para saber la edad que tiene, por ejemplo, el Sol.<\/p>\n Nuestro Sol, la estrella alrededor de la que giran todos los planetas de nuestro Sistema Solar (hay que eliminar a Plut\u00f3n de la lista, ya que en el \u00faltimo Congreso Internacional han decidido, despu\u00e9s de m\u00e1s de 20 a\u00f1os, que no tiene categor\u00eda para ser un planeta), la estrella m\u00e1s cercana a la Tierra (150 millones de Km = UA<\/a>), con un di\u00e1metro de 1.392.530 Km, tiene una edad de 4.500 millones de a\u00f1os.<\/p>\n Es tal su densidad, es tal su enormidad que, como se explic\u00f3 en otro pasaje anterior de este mismo trabajo, cada segundo transforma por medio de fusi\u00f3n nuclear, 4.654.000 toneladas de hidr\u00f3geno en 4.650.000 toneladas de helio; las 4.000 toneladas restantes son lanzadas al espacio exterior en forma de luz y calor, de la que una parte nos llega a la Tierra y hace posible la vida. Se calcula que al Sol le queda material de fusi\u00f3n para otros 4.500 millones de a\u00f1os. Cuando transcurra dicho periodo de tiempo, se convertir\u00e1 en una gigante roja, explotar\u00e1 como nova<\/a> y se transformar\u00e1 finalmente en una estrella enana blanca<\/a>. Para entonces, ya no podremos estar aqu\u00ed.<\/p>\n Cuando mentalmente me sumerjo en las profundidades inmensas del universo que nos acoge, al ser consciente de su enormidad, veo con claridad meridiana lo insignificante que somos, en realidad, en relaci\u00f3n al universo, Como una colonia de bacterias que habitan en una manzana, all\u00ed tienen su mundo, lo m\u00e1s importante para ellas, y no se paran a pensar que puede llegar un ni\u00f1o que, de un simple puntapi\u00e9, las env\u00ede al infierno.<\/p>\n Igualmente, nosotros nos creemos importantes dentro de nuestro cerrado y limitado mundo en el que, de momento, estamos confinados. Podemos decir que hemos dado los primeros pasos para dar el salto hacia otros mundos, pero a\u00fan nos queda un largo recorrido por delante.<\/p>\n Tendremos que dominar la energ\u00eda del Sol, ser capaces de fabricar naves espaciales que sean impenetrables a las part\u00edculas que a cientos de miles de trillones circulan por el espacio a la velocidad de la luz, poder inventar una manera de imitar la gravedad terrestre dentro de las naves para poder hacer la vida diaria y cotidiana dentro de la nave sin estar flotando todo el tiempo y, desde luego, buscar un combustible que procure velocidades relativistas, cercanas a c, ya que de otra manera, el traslado por los mundos cercanos se har\u00eda interminable. Finalmente, y para escapar del sistema solar, habr\u00eda que buscar la manera de romper la barrera de la velocidad de la luz.<\/p>\n Cuando comenc\u00e9 a escribir esta misma p\u00e1gina, ahora es pasado, pas\u00f3 por un presente ef\u00edmero y me trajo a este instante futuro que ya deja de ser presente para ser pasado. Cada millon\u00e9sima de segundo que pasa, transforma, a escala infinitesimal, nuestra realidad de tiempo.<\/p>\n No, no es nada f\u00e1cil determinar d\u00f3nde estamos, lo que es presente ya es pasado para convertirse en futuro, todo en fracciones de segundo.<\/p>\n Pasado + Presente + Futuro, en realidad es una misma cosa \u00a1TIEMPO! que para entendernos mejor hemos fraccionado en distintos niveles que nos sit\u00faan en lo que fue, en lo que es y en lo que ser\u00e1.<\/p>\n \u00bfQui\u00e9n no ha o\u00eddo decir alguna vez? \u201cHay que ver lo mayor que est\u00e1 este ni\u00f1o, parece que fue ayer cuando naci\u00f3\u201d.<\/p>\n Pues ah\u00ed tenemos un ejemplo de la realidad de lo que es el tiempo, algo que no se para, algo que surgi\u00f3 hace ahora 13.500 millones de a\u00f1os y que incansable, imparable, continuar\u00eda fluyendo ajeno a todo cuanto le rodea y que, al menos en el universo que conocemos, s\u00f3lo dejar\u00e1 de fluir, si la densidad cr\u00edtica<\/a> (la cantidad de materia que contiene el universo) es lo bastante grande como para producir el Big Crunch<\/a>, en cuyo caso, toda la materia existente en el universo, se juntar\u00eda de nuevo en una singularidad<\/a>; el tiempo y el espacio dejar\u00edan de existir y, probablemente, todo comenzar\u00eda de nuevo con otro Big Bang<\/a>.<\/p>\n \u00bfAlguien puede asegurar que nuestro universo es el primero de una larga serie?<\/p>\n \u00a1Claro que no!<\/p>\n No ser\u00eda descabellado pensar que nuestro universo es uno de los muchos universos que antes que \u00e9l existi\u00f3 y que, al cumplir su ciclo, desaparezca para hacer posible la llegada de un nuevo universo, con un nuevo tiempo, un nuevo espacio y unas nuevas especies en multitud de nuevas estrellas y nuevos mundos.<\/p>\n Si es as\u00ed como realmente sucede, \u00bftodos los universos que han existido antes o que existir\u00e1n despu\u00e9s tendr\u00e1n las mismas propiedades que este nuestro?<\/p>\n No creo que en los ciclos de universos se produzcan siempre las mismas consecuencias y est\u00e9n presentes las mismas fuerzas. Simplemente con que la masa o la carga del electr\u00f3n<\/a> fuesen diferentes, el universo tambi\u00e9n lo ser\u00eda. Los equilibrios de nuestro universo son muy sensibles, la materia que podemos observar: estrellas y galaxias, planetas y nosotros mismos, son posibles gracias al equilibrio existente a niveles nucleares. Los quarks<\/a> confinados por gluones<\/a> que fabrican la fuerza nuclear fuerte<\/a>, se junta para crear protones<\/a> y neutrones<\/a> que conforman los n\u00facleos de la materia y, al ser rodeados por los electrones<\/a>, dan lugar a los \u00e1tomos.<\/p>\n En cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica<\/a>, la propiedad de libertad asint\u00f3tica<\/a> hace que la interacci\u00f3n entre quarks<\/a> sea m\u00e1s d\u00e9bil cuanto m\u00e1s cerca est\u00e1n unos de otros (confinaci\u00f3n de quarks<\/a>) y la fuerza crece cuando los quarks<\/a> tratan de separarse, es la \u00fanica fuerza que crece con la distancia. Los quarks<\/a> y los gluones<\/a> est\u00e1n confinados en una regi\u00f3n cuyo valor se define por:<\/p>\n R \u00bb \u045bc \/L \u00bb 10-13<\/sup> cm.<\/p>\n En realidad, la \u00fanica manera de que pudi\u00e9ramos observar quarks<\/a> libres, ser\u00eda en un ambiente con la temperatura del universo primitivo, es la temperatura de desconfinamiento.<\/p>\n De nuevo, como me ocurre con frecuencia, me he pasado de un tema (el Big Crunch<\/a>) a otro (los quarks<\/a>), as\u00ed que cerremos este cap\u00edtulo del Big Crunch<\/a> que est\u00e1 referido a un estado final de un universo cerrado de Friedmann (es decir, uno en el que la densidad excede a la densidad cr\u00edtica<\/a>). Dicho universo se expande desde el Big Bang<\/a> inicial, alcanza un radio m\u00e1ximo, y luego colapsa hacia un Big Crunch<\/a>, donde la densidad de la materia se vuelve infinita despu\u00e9s de que la gravedad haga parar la expansi\u00f3n de las galaxias que, lentamente al principio, y muy r\u00e1pidamente despu\u00e9s, comenzar\u00e1n a desplazarse en sentido contrario, desandar\u00e1n el camino para que toda la materia del universo se junte en un punto, formado una singularidad<\/a> en la que dejar\u00eda de existir el espacio-tiempo. Despu\u00e9s del Big Crunch<\/a> deber\u00eda haber otra fase de expansi\u00f3n y colapso, dando lugar a un universo oscilante. universo que se va y universo que viene.<\/p>\n Pero, \u00bfy nosotros?, \u00bfqu\u00e9 pintamos aqu\u00ed?<\/p>\n \u00a1Mirado as\u00ed no parece que seamos gran cosa!<\/p>\n Pero es una impresi\u00f3n enga\u00f1osa, basta solo con mirar hacia atr\u00e1s en el tiempo y podemos ver que, desde hace muchos siglos, no dejamos de avanzar empleando la l\u00f3gica y observando la Naturaleza.<\/p>\n Dada la inmensidad de nuestro universo, nuestro mismo caso (un sistema solar con planetas entre los que destaca uno que contiene vida inteligente), se habr\u00e1 dado en otros muchos mundos similares o parecidos al nuestro, tanto en nuestra misma galaxia, la V\u00eda L\u00e1ctea, como en otras m\u00e1s lejanas. Me parece una estupidez que se pueda pensar que estamos solos en el universo; la l\u00f3gica nos dice todo lo contrario.<\/p>\n Nuestro Sol, gracias al cual podemos existir, es una de las cien mil millones de estrellas que contiene nuestra galaxia. Existen miles de millones de sistemas solares compuestos por estrellas y planetas como los nuestros. \u00bfEn verdad se puede pensar que somos los \u00fanicos seres vivos inteligentes de la galaxia?<\/p>\n Me parece que no. Creo que estamos bien acompa\u00f1ados.<\/p>\n El problema radica en que es dif\u00edcil coincidir en el tiempo y en las enormes distancias que nos pueden separar.<\/p>\n El tiempo y el espacio nacieron juntos cuando naci\u00f3 el universo en el Big Bang<\/a>, llevan creciendo unos 13.500-18.000 millones de a\u00f1os y, tanto el uno como el otro, son enormes, descomunalmente grandes para que nuestras mentes lo asimilen de forma real.<\/p>\n La estrella m\u00e1s cercana a nosotros, Alfa Centauri, est\u00e1 situada a una distancia de 4\u20193 a\u00f1os luz. El a\u00f1o luz es la distancia que recorre la luz, o cualquier otra radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica, en un a\u00f1o tr\u00f3pico a trav\u00e9s del espacio. Un a\u00f1o luz es igual a 9\u20194607\u00d71012<\/sup> Km, \u00f3 63.240 unidades astron\u00f3micas<\/a>, \u00f3 0\u20193066 parsecs.<\/p>\n La luz viaja por el espacio a raz\u00f3n de 299.792.458 m\/s, una Unidad Astron\u00f3mica es igual a 150 millones de Km (la distancia que nos separa del Sol). El p\u00e1rsec<\/a> es una unidad gal\u00e1ctica de distancias estelares, y es igual a 3\u20192616 a\u00f1os luz o 206.265 unidades astron\u00f3micas<\/a>. Existen para las escalas gal\u00e1cticas o intergal\u00e1cticas, otras medidas como el kiloparsec (Kpc) y el megaparsec (Mpc).<\/p>\n Nos podr\u00edamos entretener para hallar la distancia que nos separa de un sistema solar con posibilidad de albergar vida y situado a 118 a\u00f1os luz de nosotros. \u00bfCu\u00e1ndo llegar\u00edamos all\u00ed?<\/p>\n Esa pregunta ser\u00e1 contestada junto a otras muchas a lo largo de las muchas p\u00e1ginas que nos quedan por exponer aqu\u00ed hasta que, a finales de A\u00f1o, se de por finalizado el ciclo de preparaci\u00f3n para el A\u00f1o Internacional de la Astronom\u00eda 2009. El AIA-IYA2009, elegido por el Nodo espa\u00f1ol para Espa\u00f1a en esta celebraci\u00f3n, tiene preparados much\u00edsimos eventos que llevar\u00e1n el Universo a todos, y, desde luego, aqu\u00ed, en este humilde rinc\u00f3n, tampoco nos quedaremos atr\u00e1s, y, en ese A\u00f1o m\u00e1gico, estaremos presente para que el Universo y la Astronom\u00eda llegue a cuentos m\u00e1s mejor.<\/p>\n emilio silvera<\/em><\/p>\n
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