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Archivo de julio de 2014

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Jul

27

Las interacciones fundamentales

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (0)

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Como pueden haber deducido, me estoy refiriendo a cualquiera de los cuatro tipos diferentes de interacciones que pueden ocurrir entre los cuerpos.  Estas interacciones pueden tener lugar incluso cuando los cuerpos no están en contacto físico y juntas pueden explicar todas las fuerzas que se observan en el universo.

Viene de lejos el deseo de muchos físicos que han tratado de unificar en una teoría o modelo a las cuatro fuerzas, que pudieran expresarse mediante un conjunto de ecuaciones. Einstein se pasó los últimos años de su vida intentándolo, pero igual que otros antes y después de él, aún no se ha conseguido dicha teoría unificadora de los cuatro interacciones fundamentales del universo. Se han hecho progresos en la unificación de interacciones electromagnéticas y débiles.

Figuras

Estos diagramas son una concepción artística de los procesos físicos. No son exactos y no están hechos a escala. Las áreas sombreadas con verde representan la nube de gluones o bien el campo del gluón, las líneas rojas son las trayectorias de los quarks.

Decaimiento del <a href=

En el texto del recuadro dice: Un neutrón decae en un protón, un electrón y un antineutrino, a través de un bosón virtual (mediador). Este es el decaimiento beta del neutrón.

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En el texto del recuadro dice: Una colisión electrón – positrón (antielectrón) a alta energía puede aniquilarlos para producir mesones B0 y Bbarra0 a través de un bosón Z virtual o de un fotón virtual.

eta_c hacia pimás K0 Kmenos

El texto del recuadro dice: Dos protones que colisionan a alta energía pueden producir varios hadrones más partículas de masa muy grande tales como los bosones Z. Este tipo de suceso es raro pero puede darnos claves cruciales sobre cómo es la estructura de la materia.

Aunque no pueda dar esa sensación, todo está relacionado con las interacciones fundamentales de la materia en el entorno del espacio-tiempo en el que se mueven y conforman objetos de las más variadas estructuras que en el Universo podemos contemplar, desde una hormiga a una estrella, un mundo o una galaxia. Las fuerzas fundamentales de la Naturaleza siempre están presentes y de alguna manera, afecta a todo y a todos.

Cuando hablamos de la relatividad general, todos pensamos en la fuerza gravitatoria que es unas 1040 veces más débil que la fuerza electromagnética. Es la más débil de todas las fuerzas y sólo actúa entre los cuerpos que tienen masa. Es siempre atractiva y pierde intensidad a medida que las distancias entre los cuerpos se agrandan. Como ya se ha dicho, su cuanto de gravitación, el gravitón, es también un concepto útil en algunos contextos. En la escala atómica, esta fuerza es despreciablemente débil, pero a escala cosmológica, donde las masas son enormes, es inmensamente importante para mantener a los componentes del universo juntos. De hecho, sin esta fuerza no existiría el Sistema Solar ni las galaxias, y seguramente, nosotros tampoco estaríamos aquí. Es la fuerza que tira de nuestros pies y los mantiene firmemente asentados a la superficie del planeta. Aunque la teoría clásica de la gravedad fue la que nos dejó Isaac Newton, la teoría macroscópica bien definida y sin fisuras de la gravitación universal es la relatividad general de Einstein, mucho más completa y profunda.

Seguimos buscando respuestas a muchos enigmas presentes en el Universo que no sabemos explicar

Nadie ha podido lograr, hasta el momento, formular una teoría coherente de la Gravedad Cuántica que unifique las dos teorías. Claro que, la cosa no será nada fácil, ya que, mientras que aquella nos habla del macrocosmos, ésta otra nos lleva al microcosmos, son dos fuerzas antagónicas que nos empeñamos en casar.

       Seguimos empeñados en buscar esa teoría que una lo muy grande con lo muy pequeño y la Gravedad, hasta el momento no da el sí

Por el momento, no hay una teoría cuántica de la interacción gravitatoria satisfactoria. Es posible que la teoría de supercuerdas pueda dar una teoría cuántica de la gravitación consistente, además de unificar la gravedad con los demás interacciones fundamentales sin que surjan los dichosos e indeseados infinitos.

¿Hallado un «agujero» en el modelo estándar de la Física?

Las partículas colisionan ente sí y se producen cambios y transiciones de fase

Algunos han puesto en duda la realidad del Modelo Estándar que, como se ha dicho aquí en otros trabajos, está construído con el contenido de una veintena de parámetros aleatorios (entre ellos el Bosón que los del LHC anunciaron haber encontrado a bombo y platillo pero del que no han dado todas las explicaciones necesarias)) que no son nada satisfactorios para dar una conformidad a todo su entramado que, aunque hasta el momento ha sido una eficaz herramienta de la física, también es posible que sea la única herramienta que hemos sabido construir pero que no es… ¡la herramienta! 

Es posible que solo sea cuestión de tiempo y de más investigación y experimento. En el sentido de la insatisfacción reinante entre algunos sectores, se encuentran los físicos del experimento de alta energía BaBar, en el SLAC, un acelerador lineal situado en Stanford (California). Según ellos, la desintegración de un tipo de partículas llamado «B to D-star-tau-nu» es mucho más frecuente de lo predicho por el modelo estándar. Puede que no sea importante y puede que, hasta la existencia del Bosón de Higgs esté en peligro a pesar de que en el LHC digan que se ha encontrado.

                                       Esquema del decaimiento Beta y una sencilla explicación de la interacción débil

La fuerza débil recibe su nombre porque a la escala de sus interacciones es la más débil dentro del modelo estándar. Pero ojo, esto no incluye la gravedad, puesto que la gravedad no pertenece al modelo estándar por el momento. La interacción débil ocurre a una escala de  metros, es decir, la centésima parte del diámetro de un protón y en una escala de tiempos muy variada, desde  segundos hasta unos 5 minutos. Para hacernos una idea, esta diferencia de órdenes de magnitud es la misma que hay entre 1 segundo y 30 millones de años.

La interacción débil, que es unas 1010 veces menor que la interacción  electromagnética, ocurre entre leptones y en la desintegración de los hadrones. Es responsable de la desintegración beta de las partículas y núcleos. En el modelo actual, la interacción débil se entiende como una fuerza mediada por el intercambio de partículas virtuales, llamadas bosones vectoriales intermediarios, que para esta fuerza son las partículas W+, W– y Z0.  Las interacciones débiles son descritas por la teoría electrodébil, que las unifica con las interacciones electromagnéticas.

                         Propiedades de los Bosones mediadores intermediarios de la fuerza débil

La teoría electrodébil es una teoría gauge de éxito que fue propuesta en 1.967 por Steven Weinberg y Abdus Salam, conocida como modelo WS.  También Sheldon Glashow, propuso otra similar.

La interacción electromagnética es la responsable de las fuerzas que controlan la estructura atómica, reacciones químicas y todos los fenómenos electromagnéticos. Puede explicar las fuerzas entre las partículas cargadas, pero al contrario que las interacciones gravitacionales, pueden ser tanto atractivas como repulsivas. Algunas partículas neutras se desintegran por interacciones electromagnéticas. La interacción se puede interpretar tanto como un modelo clásico de fuerzas (ley de Coulomb) como por el intercambio de unos fotones virtuales. Igual que en las interacciones gravitatorias, el hecho de que las interacciones electromagnéticas sean de largo alcance significa que tiene una teoría clásica bien definida dadas por las ecuaciones de Maxwell. La teoría cuántica de las interacciones electromagnéticas se describe con la electrodinámica cuántica, que es una forma sencilla de teoría gauge.

                               El electromagnetismo está presente por todo el Universo

La interacción fuerte es unas 102 veces mayor que la interacción electromagnética y, como ya se dijo antes, aparece sólo entre los hadrones y es la responsable de las fuerzas entre nucleones que confiere a los núcleos de los átomos su gran estabilidad. Actúa a muy corta distancia dentro del núcleo (10-15 metros) y se puede interpretar como una interacción mediada por el intercambio de mesones virtuales llamados Gluones. Está descrita por una teoría gauge llamada Cromodinámica cuántica.

CNO Cycle.svg

La interacción fuerte, también conocida como interacción nuclear fuerte, es la interacción que permite unirse a los quarks para formar hadrones. A pesar de su fuerte intensidad, su efecto sólo se aprecia a distancias muy cortas del orden del radio atómico. Según el Modelo estándar, la partícula mediadora de esta fuerza es el Gluón.  La teoría que describe a esta interacción es la cromodinámica cuántica  (QCD) y fue propuesta por David Politzer, Frank Wilczek y David Gross en la década de 1980 y por lo que recibieron el Nobel 30 años más tarde cuando el experimento conformó su teoría.

La interacción fuerte, como se ha explicado muchas veces, es la más fuerte de todas las fuerzas fundamentales de la Naturaleza, es la responsable de mantener unidos los protones y neutrones en el núcleo del átomo. Como los protones y neutrones están compuestos de Quarks, éstos dentro de dichos bariones, están sometidos o confinados en aquel recinto, y, no se pueden separar por impedirlo los gluones que ejercen la fuerza fuerte, es decir, esta fuerza, al contrario que las demás, cuando más se alejan los quarks los unos de los otros más fuerte es. Aumenta con la distancia.

En la incipiente teoría del campo electromagnético sugerida por Faraday, desaparecía la distinción esencial entre fuerza y materia, introduciendo la hipótesis de que las fuerzas constituyen la única sustancia física.

Las características de las fuerzas eran:

  1. Cada punto de fuerza actúa directamente sólo sobre los puntos vecinos.

  2. La propagación de cualquier cambio de la intensidad de la fuerza requiere un tiempo finito.

  3. Todas las fuerzas son básicamente de la misma clase; no hay en el fondo fuerzas eléctricas, magnéticas ni gravitatorias, sino sólo variaciones (probablemente geométricas) de un sólo tipo de fuerza subyacente.

 

 

Lo importante al considerar la influencia de la metafísica de Faraday en sus investigaciones, es su suposición de que la teoría de campos ofrece una explicación última a todos los fenómenos. Los cuerpos sólidos, los campos eléctricos y la masa de los objetos son, de alguna forma,  sólo apariencias. La realidad subyacente es el campo, y el problema de Faraday era encontrar un lazo de unión entre las apariencias y la supuesta realidad subyacente

       Estaría bueno que al final del camino se descubriera que todas son una sola fuerza

El concepto de campo de Faraday ha dado mucho juego en Física, es un concepto ideal para explicar cierttos fenómenos que se han podido observar en las investigaciones de las fuerzas fundamentales y otros. El campo no se ve, sin embargo, está ahí, rodea los cuerpos como, por ejemplo, un electrón o el planeta Tierra que emite su campo electromagnético a su alrededor y que tan útil nos resulta para evitar problemas.

Me he referido a una teoría gauge que son teorías cuánticas de campo creadas para explicar las interacciones fundamentales. Una teoría gauge requiere un grupo de simetría para los campos y las potenciales (el grupo gauge). En el caso de la electrodinámica, el grupo es abeliano, mientras que las teorías gauge para las interacciones fuertes y débiles utilizan grupos no abelianos. Las teorías gauge no abelianas son conocidas como teorías de Yang–Mills. Esta diferencia explica por qué la electrodinámica cuántica es una teoría mucho más simple que la cromodinámica cuántica, que describe las interacciones fuertes, y la teoría electrodébil que unifica la fuerza débil con la electromagnética. En el caso de la gravedad cuántica, el grupo gauge es mucho más complicado que los anteriores necesarios para la fuerza fuerte y electrodébil.

En las teorías gauge, las interacciones entre partículas se pueden explicar por el intercambio de partículas (bosones vectoriales intermediarios o bosones gante), como los gluones, fotones y los W y Z.

El físico Enrico Fermi, refiriéndose al gran número de partículas existentes, dijo: “Si tuviera que saber el nombre de todas las partículas, me habría hecho botánico.” Por todo lo antes expuesto, es preciso conocer los grupos o familias más importantes de partículas, lógicamente  “el espacio tiempo” nos limita y, me remitiré a  las más comunes, importantes y conocidas como:

–  Protón, que es una partícula elemental estable que tiene una carga positiva igual en magnitud a la del electrón y posee una masa de 1’672614×10-27 Kg, que es 1836,12 veces la del electrón. El protón aparece en los núcleos atómicos, por eso es un nucleón que estáformado por partículas más simples, los Quarks. Es decir, un protón está formado por dos quarks up y un quark down.

Estructura de <a href=

–  Neutrón, que es un hadrón como el protón pero con carga neutra y también permanece en el núcleo, pero que se desintegra en un protón, un electrón y un antineutrino con una vida media de 12 minutos fuera del núcleo. Su masa es ligeramente mayor que la del protón (símbolo mn), siendo de 1’6749286(10)×10-27 kg. Los neutrones aparecen en todos los núcleos atómicos excepto en el del hidrógeno que está formado por un solo protón. Su existencia fue descubierta y anunciada por primera vez en 1.932 por James Chadwick (1891-1974. El protón está formado por tres quarks, dos quarks down y un quark up. Fijáos en la diferencia entre las dos partículas: la aparentemente minúscula diferencia hace que las dos partículas “hermanas” se comporten de formas muy distintas: la carga del protón es  +2/3 +2/3 -1/3 = +1. Pero como el neutrón tiene up/down/down su carga es +2/3 -1/3 -1/3 = 0. ¡No tiene carga!  No porque no haya nada con carga en él, sino porque las cargas que hay en su interior se anulan.

           Andamos a la caza de los neutrinos

Los neutrinos, se cree que no tienen masa o, muy poca, y, su localización es difícil. Se han imaginado grandes recipientes llenos de agua pesada que, enterrados a mucha profundidad en las entrañas de la Tierra, en Minas abandonadas, captan los neutrinos provenientes del Sol y otros objetos celestes, explosiones supernovas, etc.

–  Neutrino, que es un leptón que existe en tres formas exactas pero (se cree que) con distintas masas. Tenemos el ve (neutrino electrónico) que acompaña al electrón, vμ (neutrino muónico) que acompaña al muón, y vt (neutrino tau) que acompaña a la partícula tau, la más pesada de las tres. Cada forma de neutrino tiene su propia antipartícula.

El neutrino fue postulado en 1.931 para explicar la “energía perdida” en la desintegración beta. Fue identificado de forma tentativa en 1.953 y definitivamente en 1.956. Los neutrinos no tienen carga y se piensa que tienen masa en reposo nula y viajan a la velocidad de la luz, como el fotón. Hay teorías de gran unificación que predicen neutrinos con masa no nula, pero no hay evidencia concluyente.

Se ha conseguido fotografíar a un electrón. Poder filmar y fotografiar un electrón no es fácil por dos razones: primero, gira alrededor del núcleo atómico cada 0,000000000000000140 segundos , y, segundo, porque para fotografiar un electrón es necesario bombardearlo con partículas de luz (y cualquier que haya intentado sacarle una foto a un electrón sabe que hay que hacerlo sin flash).

–  Electrón, que es una partícula elemental clasificada como leptón, con una carga de 9’109 3897 (54)×10-31Kg y una carga negativa de 1´602 177 33 (49) x 10-19 culombios. Los electrones están presentes en todos los átomos en agrupamientos llamados capas alrededor están presentes en todos los átomos en agrupamientos llamados capas alrededor del núcleo; cuando son arrancados del átomo se llaman electrones libres. Su antipartícula es el positrón, predicha por Paul Dirac.

File:Helium atom QM.svg

   El núcleo del átomo constituye el 99% de la masa

En los átomos existen el mismo número de protones que el de electrones, y, las cargas positivas de los protones son iguales que las negativas de los electrones, y, de esa manera, se consigue la estabilidad del átomo al equilibrarse las dos fuerzas contrapuestas. El electrón fue descubierto en 1.897 por el físico británico Joseph John Thomson (1.856 – 1940). El problema de la estructura (si la hay) del electrón no está resuelto. Si el electrón se considera como una carga puntual, su autoenergía es infinita y surgen dificultades en la ecuación conocida como de Lorente–Dirac.

Es posible dar al electrón un tamaño no nulo con un radio ro, llamado radio clásico del electrón, dado por e2/(mc2) = 2’82×10-13cm, donde e y m son la carga y la masa, respectivamente, del electrón y c es la velocidad de la luz. Este modelo también tiene problemas, como la necesidad de postular las tensiones de Poincaré.

Muchas son las partículas de las que aquí podríamos hablar, sin embargo, me he limitado a las que componen la materia, es decir Quarks y Leptones que conforman Protones y Neutrones, los nucleaones del átomo que son rodeados por los electrones. El Modelo Estándar es la herramienta con la ue los físicos trabajan (de momento) hasta que surjan nuevas y más avanzadas teorías que permitan un modelo más eficaz y realista. De Wikipedia he cogido el cuadro comparativo de las fuerzas.

Tabla comparativa

Interacción7 Teoría descriptiva Mediadores Fuerza relativa Comportamiento con la distancia (r) Alcance (m)
Fuerte Cromodinámica cuántica (QCD) gluones 1038 \frac {e^{- \frac {r}{R}}}{r^2} 10-15
Electromagnética Electrodinámica cuántica (QED) fotones 1036 \frac{1}{r^2} \infty
Débil Teoría electrodébil bosones W y Z 1025 \frac{e^{-m_{W,Z}r}}{r^2} 10-18
Gravitatoria Gravedad cuántica gravitones (hipotéticos) 1 \frac{1}{r^2} \infty

La teoría cuántica de campos es el marco general dentro del cual se inscriben la cromodinámica cuántica, la teoría electrodébil y la electrodinámica cuántica. Por otra parte la “gravedad cuántica” actualmente no consiste en un marco general único sino un conjunto de propuestas que tratan de unificar la teoría cuántica de campos y la relatividad general.

Van surgiendo por ahí nuevas conjeturas como, por ejemplo, las de Maldacena.

“Las consecuencias de esta conjetura son muy importantes, pues existe la posibilidad de que el resto de interacciones (electromagnéticas y nucleares) sean tan sólo una ilusión, el reflejo sobre el cristal de un escaparate del contenido de la tienda. Así, podría ser que el electromagnetismo tan sólo sea la imagen proyectada de la interacción de algunas cuerdas en un supuesto interior del espacio-tiempo. De la misma manera, la necesidad de compactificar las dimensiones adicionales desaparece en cierto modo si consideramos que, quizás, nuestro mundo sea solamente la frontera; siendo el interior del espacio-tiempo inaccesible.”

 

Que gran sorpresa sería si al final del camino se descubriera que en realidad solo existe una sola fuerza: La Gravedad, de la que se derivan las otras tres que hemos podido conocer en sus ámbitos particulares y que, ¿por qué no? podrían surgir a partir de aquella primera y única fuerza existente en los principios o comienzos del Universo: ¡La Gravedad! Que no acabamos de comprender.

emilio silvera

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Jul

27

Recordando hechos y personajes

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Recordando el pasado    ~    Comentarios Comments (0)

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      Lo cierto es que cuando miramos hacia atrás en el tiempo, sí que tenemos motivos para el asombro

Los orígenes del conocimiento quedan lejos y se pierde en la noche de los tiempos: Sumeria, Babilonia, Egipto, China, La India, Peresia y más tarde Grecia y el Islam, Toda América y sus Civilizaciones y Europa. Nos tenemos que guiar por los vestigios dejados por aquellos pueblos que, desgraciadamente, el tiempo se ha encargado de borrar en la mayor parte de los casos y sólo hemos podido recuperar pequeñas obras y destruidas construcciones. De las más importantes en volumen, se ha conservado una gran colección por todo el mundo que nos habla de lo que fueron aquellos pueblos.

                                                            La Imaginación siempre estuvo con nosotros

 Los orígenes del saber de la Humanidad están dispersos a lo largo y a lo ancho del mundo y del tiempo. El pensamiento mítico constituyó la primera fase de la Historia del conocimiento … Todos los pueblos, todas las civilizaciones y culturas, han contado en sus orígenes con una etapa mítica. Una etapa en la que las explicaciones de los hechos problemáticos de la realidad están teñidas de elementos fantásticos y seres fabulosos creados por la imaginación del Hombre … La etapa mítica del conocimiento es, pues, una etapa eminentemente imaginativa:  la Imaginación, no la razón, fue la encargada de satisfacer, en un principio, esa necesidad de conocer que desde  sus orígenes acompaña al ser humano …

File:Dunhuang star map.jpg

 

 

Carta estelar del libro de Dunhuang, escrito alrededor del año 700. Las constelaciones corresponden a Ursa Major (Osa Mayor), Capricornius (Capricornio) y Sagittarius (Sagitario). Las constelaciones chinas son uno de los agrupamientos estelares más antiguos del mundo. Éstas son muy diferentes de las modernas constelaciones reconocidas por la UAI (que se basan en la astronomía griega); esto se debe principalmente a que el desarrollo de la astronomía china fue independiente y, posiblemente, la más antigua.

Aquellas constelaciones del cielo a las que los antiguos dieron su particular versión

Civilizaciones pérdidas que poblaron nuestro planeta hace miles de años, dejaron algunas muestras de su grandeza que, muchos siglos después han sido desenterradas y estudiadas. De ellas hemos saciado mucha de la sed de saber mitigar la ignorancia que, como pesada carga, arrastramos a través de los siglos.  Desde el punto de vista del conocimiento,  podríamos comparar la etapa mítica de la Humanidad con la etapa de la juventud, pues,  también en el caso de los jóvenes, la imaginación precede a la razón en el camino del conocimiento: los jóvenes suelen ponerle mucha imaginación al mundo que les rodea y, ellos creen que el tiempo no pasa, que siempre serán portadores de la juventud y la energía, la razón está alejada de estos pensamientos y, se imaginan un mundo que no existe.

Cuando miramos atrás contemplamos mundos de fascinante y exótica belleza que nos hablan de lo que fue. también,  hace ya muchos siglos que existieron ciudades modernas donde floreció la cultura, las artes, las letras, la medicina, las matemáticas y la astronomía. Hombres del pasado, pensadores de ingenio y visión futurista, pusieron los cimientos de lo que hoy llamamos el saber, el conocimiento de las cuestiones del mundo, de los secretos de la Naturaleza y del Universo mismo.

Algunas de las obras del pasado, teniendo en cuenta los medios de los que disponían en aquellos momentos, no parece que fuera posible que la hubieran realizados los habitantes del lugar y, en más de una ocasión se ha pensado en seres venidos de otros mundos que dejarón aquí sus huellas haciendo posible toda aquella grandeza (Imaginación).  Pero, lo más probable es que todo ello fuera posible gracias a hechos dispersos y a la diversidad de pensamientos de los seres humanos que, a lo largo de la historia de la Humanidad, han dejado muestras de sus asombrosas ideas.

¡Es tan grande el Universo! Ni la mano más experta del pintor, ni los cinceles del diestro escultor, incluso ni nuestra “infinita” imaginación, podrá nunca mostrar tanta belleza como en el Universo está presente. Es la Naturaleza, donde reside todo, donde todo lo podemos hallar, y, dónde, además, los misterios y secretos residen, y, precisamente por ello, en ella están las respuestas que tan insistentemente buscamos. todo eso, era impensable en aquellos primeros pasos y, llegar a ello, costó mucho tiempo y muchos pensamientos.

Al principio todo fue diferente y, la incipiente Humanidad desarrollada se veía abocada al enfrentamiento entre la superstición y la ciencia en los orígines del pensamiento filosófico. poder avanzar en el conocimiento de la realidad, los primeros filósofos  -los Filósofos de la Naturaleza- tuvieron que ir despejando el camino de viejas supersticiones como, por ejemplo:

                        Platón decía que la filosofía era la ciencia de los hombres libres

  1. la creencia en las explicaciones míticas de la naturaleza,
  2. la creencia en que los acontecimientos políticos estaban regidos por el destino y
  3. la creencia en que las enfermedades eran un castigo divino.

 

 

 

  • Frente a la creencia en las explicaciones míticas, nació la Filosofía Ciencia de la naturaleza… -cuyo objetivo era encontrar explicaciones naturales a los cambios que tienen lugar en la naturaleza- …
  • Frente a la creencia en el destino, nació la Historia… -cuyo objetivo era encontrar causas naturales al desarrollo de los acontecimientos sociales:  no se aceptaba ya como explicación lógica que, por ejemplo, un perdiera una guerra a causa de una venganza de los dioses- …
  • Frente a la creencia en el origen sobrenatural de las enfermedades, nació la Medicina… -cuyo objetivo era encontrar explicaciones naturales a las enfermedades-

Como ejemplo de todo aquello dejémos aquí el breve recuerso al fundador de la Medicina que fue HIPÓCRATES, el cual, nos dejó una buena receta  estar sanos: ¡moderación y armonía…! También en otros ámbitos del saber estuvieron presentes otros muchos que, como Tales de Mileto, dejaron a un lado la mitología para emplear la lógica. Hablemos , con más detalle, de algunos personajes de la Historia, de algunos lugares y de algunos hechos que a lo largo del tiempo cambiaron el mundo donde vivimos.

 Pitágoras, el matemático y el filósofo

Pitágoras de Samos.  569 a.C. (Samos). 475 a.c. (Tarento).

Pitágoras era hijo de un comerciante griego, por lo que viajó mucho de niño, acompañando a su padre.  No se conocen muchos detalles de su infancia, pero es seguro que recibió buena educación.  En Mileto, Tales y Anaximándro lo introdujeron en el mundo de las Matemáticas y le recomendaron ir a Egipto profundizar en su estudio, lo que hizo en el 535 a.C. Estudió en el templo de Dióspolis.

 ¡Si estos viejos muros pudieran hablar! Una de lo que queda del Templo que por dentro mostraba obras de considerable belleza y refinada técnica en su elaboración.

Pero sigamos con la historia. Allí fue hecho prisionero el 525 a.C. y llevado a Babilonia, de donde regresaría a Samos hacia el 520 a.C.  Al regreso, fundó una escuela que llamó El Semicírculo.  Al cabo de dos años se trasladó a Crotona, en el sur de Italia, donde fundó una escuela filosófica y religiosa que tuvo muchos seguidores.

File:Pythagorean.svg

                   Teorema de Pitágoras

En todo triángulo rectángulo  el cuadrado de la hipotenusa  es igual a la suma de los cuadrados de los catetos.

Las enseñanzas principales decían que la realidad era matemática y que el estudio puede llevar a la purificación espiritual y la unión con la divino. Creían que todo lo que existe son números y todas las relaciones podían reducirse a relaciones numéricas.  Además, atribuían a cada una propia personalidad (masculina o femenina, perfecta o incompleta, bella o fea).

Por ejemplo, el 10 era el perfecto, pues contenía en sí mismo los cuatro primeros enteros (1+2+3+4=10).

La escuela exigía a sus miembros estricta lealtad y secretismo por lo que los conocimientos en Matemáticas producidos por ellos eran siempre atribuidos a Pitágoras, y no podemos saber qué descubrió él personalmente y qué se le atribuyó.  Sin ir más lejos, el conocido teorema de Pitágoras no lo descubrió él, sino que ya era conocido por los babilonios mil años antes, aunque que él fuese el primero en demostrarlo.

El objeto de estudio de esta escuela no eran las Matemáticas tal como las pensamos hoy, sino desde una perspectiva más filosófica.  Se preocupaban de los principios en que se basan las Matemáticas, el significado de los conceptos número o círculo, así como qué ha de entenderse por demostración (de un teorema por ejemplo).

Son varios los teoremas debidos a Pitágoras o, más genéricamente, a los pitagóricos: el que afirma que la suma de los ángulos de un triángulo es igual a dos ángulos rectos, o el teorema de Pitágoras, esto es, que un triángulo rectángulo, al cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos. También descubrieron los números irracionales -que no se pueden expresar como el cociente de dos enteros- y los cinco sólidos regulares: el tetraedro, el hexaedro o cubo, el octaedro, el dodecaedro y el icosaedro. Aunque Pitágoras es uno de los matemáticos griegos más conocidos, a mí me gusta más Euclides.  Claro que a acontecimiento o a cada personaje, hay que valorarlo dentro del contexto de su obra en su época, en su tiempo.

Claro que antes de todo aquello pasaron muchas otras cosas que darían lugar a una larga, muy larga historia y, como no tenemos tiempo y espacio para ello, dejaremos simplemente algunos .

 

              Aquí están los primeros vestigios del lenguaje

El lenguaje, las matemáticas, la escritura,… son las cosas que nos hicieron distintos, partiendo siempre de la base de que teníamos los sentidos y la mente que requerían aquellos logros que nos separaron de los demás seres vivos del planeta. La lengua o el lenguaje, cuyos comienzos se limitan a sonidos guturales y sin sentido de aquellos primeros homínidos que, caminando ya erguidos, vivían más o menos en comunidad y, ello, les llevó, a inventarse un sistema arbitrario de signos que los miembros de una comunidad establecían por convención, con el fin de comunicarse, así fueron los principios del lenguaje que, en caso, en cada lugar, está relacionado con la psicología y antropología específica de los distintos pueblos, lo que llevó a que el lenguaje, tomado en su conjunto, sea multiforme y heteróclito, y conectado con lo físico-fisiológico-psíquico y dentro de un dominio individual y a la vez social.

Jeroglíficos egipcios

símbolos sánscritos

El lenguaje hablado se quiso expresar mediante escritura, y, el comienzo, fueron dibujos, signos, jeroglíficos, etc., hasta alcanzar un alto nivel mediante las reglas inventadas la escritura. La importancia del lenguaje y la escritura para la humanidad no está bien valorada, pocos piensan en lo importante que fue el hecho ocurrido hace ya muchos miles de años, cuando aquel ser primitivo, pintó unos animales en la pared de su cueva, allí, en aquel lugar, se dio el primer paso.

Mediante un conjunto de sonidos articulados podemos manifestar lo que pensamos y comunicarnos con los demás y, cada pueblo, tiene su propio lenguaje.  Este hecho, el de distintas lenguas para cada región del mundo, expresa en realidad nuestro retraso en la evolución del lenguaje, cuyo futuro irreversible es el de una lengua común para todos que, sólo está conseguida en el ámbito de las matemáticas, un lenguaje mas avanzado y perfecto que el hablado y el escrito.  Los números pueden seguir hablando cuando se acaban las palabras. ¿Qué sería de la Física sin las matemáticas? ¿Cómo se podrían explicar algunas cuestiones tan complejas que, las palabras, resultan insuficientes para expresarlas en toda su grandeza?

Lo cierto es que cuando se conocen algunos de los rrecorridos que pueden hacer… ¡Hay magia en los números!

De nuevo hemos hecho un recorrido por algunos hechos del pasado y algún que otro personaje. ¡Son tántos y tántas las historias que se podrían rcordar! ¿Os acordáis de aquella bonita leyenda de un tal Pigmalión.

Es cierto que desde siempre los miembros de nuestra especie, los humanos, se han destacado por tener una gran imaginación y han sabido inventar historias de bella factura que, no pocas veces, los nombres en ellas implicados, fueron a parar a los objetos celestes. En este momento puedo recordar el nombre de Galatea, todos conocemos aquella bella historia:

“Durante mucho tiempo Pigmalión, Rey de Chipre, había buscado una esposa cuya belleza correspondiera con su idea de la mujer perfecta. Al fin decidió que no se casaría y dedicaría todo su tiempo y el amor que sentía dentro de sí a la creación de las más hermosas estatuas.

Al rey no le gustaban las mujeres, y vivió en soledad durante mucho tiempo. Cansado de la situación en la que estaba, empezó a esculpir una estatua de mujer con rasgos perfectos y hermosos. Así, realizó la estatua de una joven, a la que llamó Galatea, tan perfecta y tan hermosa que se enamoró de ella perdidamente. Soñó que la estatua cobraba vida. El rey se sentía atraído por su propia obra, y no podía dejar de pensar en su amada de marfil.

En una de las grandes celebraciones en honor a la diosa Venus que se celebraba en la isla, Pigmalión suplicó a la diosa que diera vida a su amada estatua. La diosa, que estaba dispuesta a atenderlo, elevó la llama del altar del escultor tres veces más alto que la de otros altares. Pigmalión no entendió la señal y se fue a su casa muy decepcionado. Al volver a casa, contempló la estatua durante horas. Después de mucho tiempo, el artista se levantó, y besó a la estatua. Pigmalión ya no sintió los helados labios de marfil, sino que sintió una suave y cálida piel en sus labios. Volvió a besarla, y la estatua cobró vida, enamorándose perdidamente de su creador. Venus terminó de complacer al rey concediéndole a su amada el don de la fertilidad.”

 

 

De todas estas leyendas se han compuesto obras musicales y los poetas han cantaron la historia

 

“Ovidio dice así sobre el mito en el libro X de Las metamorfosis: «Pigmalión se dirigió a la estatua y, al tocarla, le pareció que estaba caliente, que el marfil se ablandaba y que, deponiendo su dureza, cedía a los dedos suavemente, como la cera del monte Himeto se ablanda a los rayos del sol y se deja manejar con los dedos, tomando varias figuras y haciéndose más dócil y blanda con el manejo. Al verlo, Pigmalión se llena de un gran gozo mezclado de temor, creyendo que se engañaba. Volvió a tocar la estatua otra vez, y se cercioró de que era un cuerpo flexible y que las venas daban sus pulsaciones al explorarlas con los dedos.»

Cuando despertó en lugar de la estatua se hallaba Afrodita, que le dijo “Mereces la felicidad, una felicidad que tú mismo has plasmado. Aquí tienes a la reina que has buscado. Ámala y defiéndela del mal”. De esa forma Galatea se transformó en una mujer real. Pigmalión se casó con Galatea y tuvieron una hija llamada Pafo, que más tarde sería a su vez la madre de Cíniras.”

 

 

 

 

Galatea es el cuarto satélite de Neptuno,  Fue descubierto en julio de 1989 gracias a las imágenes tomadas por la nave espacial Voyager 2 y se le dio la designación temporal de S/1989N4. También se le denomina Neptuno VI . El nombre definitivo le fue dado el 16 Septiembre 1991. Eligiendo el de Galatea seguramente por el frío mármol que la constituyó parecido al del satélite encontrado.

Lo cierto es que, los humanos, desde siempre hemos tendido a imaginar cosas y enaltecerlas dándoles un aire de divinidad con poderes del más allá, era la mejor manera de explicar lo que no sabíamos entender, adjudicándoles unos poderes míticos que en la Tierra no existían. Y, en pleno siglo XXI seguimos haciendo lo mismo. Fijáos sino en la “materia oscura”. No sabemos explicar algo y, sobre la marcha… imaginación al canto.

Pandora, de Jules Joseph Lefebvre
“En la mitología griega, Pandora (en griego antiguo: Πανδώρα) fue la primera mujer, hecha por orden de Zeus para introducir males en la vida de los hombres, después de que Prometeo, yendo en contra de su voluntad, les otorgara el don del fuego.”
(Filosofía: Un constante paso del mito al logos)

Cada poeta contó la historia dándole su toque personal y, de esa manera, no siempre nos llegan sus ecos con la misma música.

“El doble mito de Prometeo y Pandora es un mito clásico de ayer que explica el origen de la humanidad y la aparición del mal al mundo. Prometeo, benefactor de la humanidad, comprueba que los animales estaban más armónicamente provistos que los hombres —desnudos, descalzos y desarmados—; a fin de equiparlos mejor robó a Zeus el fuego, recurso que hace posible la habilidad técnica, y lo dio a los humanos; de este modo, adquirirían las artes útiles a la vida. Pero Zeus, temiendo que éstos llegaran a ser demasiado fuertes y sabios, se enfureció por el don que Prometeo les había otorgado y, a cambio, creó un alegre regalo portador de desgracias. El regalo era Pandora, la primera mujer; a Pandora le fue dada una jarra llena de males, los males que afligen la vida de los hombres.

Ciertamente, los mitos tienen poder explicativo. Constituyen el inicio de un proceso intelectual. Prometeo y Pandora pueden simbolizar las dos caras de la situación humana: el bueno y positivo que todos tenemos y las inevitables contrariedades que nos acompañan. El mito, creado en una sociedad de creciente machismo, puso en la mujer el origen del mal; obviamente, el progreso intelectual llevará a cuestionarse esta explicación interesada.”

                                 El mito de Perseo y Andrómeda

En la mitología griega:

Se hablaba de Ambrosía, del Anillo de Giges, Argo, del Caballo de Troya, de la Caja de Pandora, del Casco de Hades, de las Columnas de Hércules, de la Égida, del Vellocino de oro… Cada una de estas palabras tenían un significado y, sobre todo, una gran historia detrás. En todas las culturas y Civilizaciones encontramos su propia Mitología:

 

Elixir de la vida, Anillo Nibelungo, Cuerno de unicornio, Huevo cósmico, Manzana de la discordia, Piedra filosofal, Tótem, Libro de la Vida, Excalibur, Grial, Cáliz de Antioquía, Perceval o el cuento del Grial, Arca de Noé, Argo, Panacea universal… y, muchos más que no cabrían en una biblioteca. Así de grande es nuestra imaginación de la que en las espacios estelares, tenemos las pruenas.

Pero, ¿cómo he llegado hasta aquí?

emilio silvera

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Jul

26

El verano en mi ciudad

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Querencias    ~    Comentarios Comments (0)

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Punta Umbría Punta Umbría Huelva

 

A unos pocos kilómetros de Huelva, tenemos algunas playas como las de Mazagón, Matalascañas, El Portil, El Rompido, La Antilla, Isla Canela y, cerca, está el Cabo de San Vivente en Portugal que hace el dibujo puntiagudo de la esquina peninsular por el Sur. La Capaital se queda prácticamente vacía los fines de semana y, todo el mundo, se desplaza hacia las playas a disfrutar del Sol, de la fina arena blanca y de los baños en la costa onubense que, son de agua templada y muy agradables.

 

 

 

Punta Umbria, es la playa de los huelvanos, y, en ella, desde que empezaron a colonizarla los Ingleses de las Minas de Rio Tinto, se fueron ubicaron las familias de la Capital y de los pueblos limítrofes hasta hacerla una playa de gran afluencia en verano (1.000.000 de personas) que, cuando pasa la época estival, desaparecen para que vuelva el pequeño pueblo de pescadores que en origen fue Punta Umbría.

 

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El municipio de Punta Umbría, en la provincia de Huelva, se ubica a solo 16 kilómetros de la ciudad de Huelva y 110 kilómetros de Sevilla.

Lugar aparicion

www.La Huelva-Cateta.es

Lugar exacto de la aparición de los restos. La zona más clara al norte es El Almendral, donde se sitúa la ciudad islámica de Saltish. Justo enfrente del círculo, en la orilla izquierda de la ría, donde se aprecia un puerto deportivo se encuentra el yacimiento del Eucaliptal. Un poco mas al norte, en la misma orilla están los restos de La Peguera

El misterio rodea esta aparición de los restos y se ha iniciado una investigación para datar de forma más precisa los huesos. La zona en la que han aparecido es la periferia del gancho arenoso de la Cascajera, en su unión con la marisma. Este gancho ya existía en época romana y en la zona han aparecido restos cerámicos asociados a explotaciones de salazón romanas, puestas en relación con piletas romanas de la zona del Almendral (junto a los restos islámicos de la ciudad de Saltish) y con el poblado del Eucaliptal en Punta Umbría, justamente en la orilla opuesta a la de los restos encontrados.

Esta localidad dispone de numerosos emplazamientos de gran interés, como por ejemplo el yacimiento romano de El Eucaliptal, situado en las afueras del núcleo urbano de Punta Umbría. Aquí es posible encontrar numerosos restos que dan cuenta de la vida cotidiana de la época, así como de tipo funerario, los cuales corresponden al período comprendido entre los siglos II y IV después de Cristo.

“La Iglesia de Nuestra Señora De Lourdes es el principal templo religioso del lugar, cuya construcción, que estuvo a cargo del arquitecto Pérez Carasa, finalizó en el año 1950.

Siguiendo con el recorrido, es posible visitar la Torre Umbría, una torre de defensa que fue levantada entre los siglos XVI y XVII a pedido del Rey Felipe III con el fin de  vigilar la costa ante el posible ataque de los piratas. La torre era custodiada por carabineros y estaba rodeaba por un pequeño poblado de pescadores. La Torre Almenara es, sin dudas, el monumento más emblemático de Punta Umbría, preside su escudo y es símbolo del pueblo.
Si de naturaleza se trata, nada mejor que trasladarse hasta los Enebrales de Punta Umbría, un paraje natural que ocupa una extensión de 178 hectáreas. Dispone de un cordón dunar, dominado por enebros y sabinas, lo cual dota de una característica singular al paisaje.

La Mata Negra / Los Enebrales

                         Arriba la Torre y la zona conocida como la Mata Negra y los Enebrales

Al mismo tiempo, merece la pena dar un paseo por La Norieta, un parque periurbano de 94 hectáreas, que se encuentra dentro de la reserva natural de la laguna del Portil. Es un espacio sensacional para la recreación,  en donde se reúnen los habitantes de las poblaciones aledañas para disfrutar de la naturaleza.

                        El espacio salvaje se ve invadido por la “civilización”

La Laguna del Portil, formada por el represamiento de arroyos por acción de las dunas móviles,  constituye una reserva natural de enorme belleza. Posee una vegetación palustre, que incluye especies como juncos, espadañas, castañuelas y ranúnculos. Además, cuenta con una rica fauna, conformada sobre todo por aves, ya que esta reserva es usada como lugar de paso en su ruta migratoria, además de ser una zona de invernación de ciertos ejemplares.”

Punta Umbría

            Arriba la parte de la Ría y debajo una escena de la Playa en Punta Umbría

Como Sevilla está muy cerca y sus habitantes huyen de los más de 40 ºC que en aquella Capital tienen que sopoirtar, los fines de semana, en avalancha de caminonetas y vehículos particulares de todo tipo, las playas de Huelva son literalmente invadidas, sobre todo, las de Matalascañas que les coge más cercanas.

              En Matalascañas tenemos metida a medio Sevilla en verano

Por mi parte, será porque desde pequeño la visitaba con frecuencia con mi padre, pescador de profesión, en aquellos barquitos veleros de mi abuelo Emilio que, por aquellos tiempos,  se dedicaban a la pesaca de la Caballa que vendían en la consevera de Tejero en la Rábida (hoy desaparecida). Mi tendencia es siempre Punta Umbria, la más familiar y conocida de rincones más acogedores y panoramas más luminosos y bellos.

Desde cualquier punto que la queramos mirar, desde las distintas perspectivas que podamos encontrar, siempre nos sorprenderán la belleza natural de una zona privilegiada en la que la Naturaleza se esforzó por dejar todo lo mejor de su variado repertorio de escenarios naturales para que, nosotros los humanos, podamos gozar en paz y tranquilidad.

Como mi casa está situada a escados 15 kilómetros de todos estos lugares, los visitamos con frecuencia y podemos disfrutar de estos parajes naturales en los que, de vez en cuando en la retama del camino, podemos encontrar ¡Camaleones! que en pequeñas colonias protegidas perviven… ¡A pesar de todo!

Cuando los chicos eran pequeños y paseábamos por allí, algunos de ellos cogieron para poder verlos y asombrados miraban aquellos ojos que giraban en círculo de manera imposible. Una vez saciada la curiosidad, los volvían a dejar en sus enebrales para que siguieran su rumbo en paz. Si supiéramos respetar la Naturaleza y a todos los seres que la pueblan… ¡En otro mundo mejor viviríamos.

            En esta zona se ubican los pequeños pesqueros del pueblo marinero

Sitios como este abundan en la Playa de Punta Umbría en los que, por módicos precios se puede comer bien y a gusto de todos. El marisco es el plato que más prolifera, ya que, en la zona, la Gamba Blanca de Huelva es la reina de todas las fiestas. Incluso en el verano se dedica un día a “La Fiesta de la Gamba” y, es un panorama digno de ver como llegan de todas partes para degustar el producto de la costa onubense por poco dinero.

                            Hay buenos hoteles para aquellos que lo pueden pagar

Como los chicos están fuera de Huelva, la nila en México y el chaval en Madrid, mientras que los dos pequeños están preparando algunas asignaturas. El Apartamento playero está cerrado y, con mi mujer, acostumbro todos los días de lunes a jueves, a dar una vuelta por el Terramar, un lugar agradable junto a la Playa donde tomamos un cafe, y, mientras ella toma un baño compartido entre el océano y el Sol, yo escribo en una de mis libretas para sacar algún trabajo que poder ofrecer a ustedes.

Buen verano a todos.

emilio silvera

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Jul

25

Cosas del Universo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo asombroso    ~    Comentarios Comments (0)

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Breve Historia del Universo según Timoty Ferris II

 

 

 

Si queréis estar bien informados, os recomiendo este libro en el que el autor, un maestro indiscutible de la literatura de divulgación científica, nos cuenta la apasionante historia de cómo el hombre ha ido descubriendo el escenario cósmico en el que habita, desde aquellos grandes pensadores clásicos hasta las más modernas visiones del origen y el fin del universo.

 

¿Es viejo el Universo?

Nuevas estrellas, vientos estelares, radiación, energías, estrellas de neutrones o púlsares, agujeros negros, enanas rojas y blancas, ¿estrellas de Quarks? ¿materia oscura? mundos…¿Civilizaciones? ¡El Universo! Lo que todo lo contiene, ahí estan presentes todas las cosas que existen y las que tienen que existir… El espaciotiempo, las fuerzas fundamentales de la Naturaleza…¡La Vida!

Cuando pensamos en la edad y el tamaño del Universo lo hacemos generalmente utilizando medidas de tiempo y espacio como años, kilómetros o años-luz. Como y a hemos visto, estas medidas son extraordinariamente antropomórficas. ¿Por qué medir la edad del Universo con un “reloj” que hace “tic” cada vez que nuestro planeta completa una órbita alrededor de su estrella madre, el Sol? ¿porqué medir su densidad en términos de átomos por metro cúbico? Las respuestas a estas preguntas son por supuesto la misma: porque es conveniente y siempre lo hemos hecho así.

Ésta es una situación en donde resulta especialmente apropiado utilizar las unidades “naturales” la masa, longitud y tiempo de Stoney y Planck, las que ellos introdujeron en la ciencia física para ayudarnos a escapar de la camisa de fuerza que suponía la perspectiva centrada e el ser humano.

Es fácil caer en la tentación de mirarnos el ombligo y no hacerlo al entorno que nos rodea. Muchas más cosas habríamos evitado y habríamos descubierto si por una sola vez hubiésemos dejado el ego a un lado y, en lugar de estar pendientes de nosotros mismos, lo hubiéramos hecho con respecto a la naturaleza que, en definitiva, es la que nos enseña el camino a seguir.

Al menos una vez al día, el cielo en su parte alta, es iluminado por un gran destello producido por grandes explosiones de rayos gamma. A menudo, esos destellos alcanzan magnitudes superiores a las que pueden ser generadas por todo un conjunto de otros rayos cósmicos y desaparecen posteriormente sin dejar más rastro. Nadie puede predecir cuando volverá a ocurrir la próxima explosión o de que dirección del cielo procederá. Hasta ahora, no contamos con evidencias duras como para asegurar cuáles podrían ser las fuentes precisas de donde provienen esos rayos gamma que observamos en lo alto del cielo, las razones que ocasionan los grandes destellos y la distancia en la cual ocurre el fenómeno.

cluster-galaxias

La edad actual del Universo visible ≈ 1060 tiempos de Planck

Tamaño actual del Universo visible ≈ 1060 longitudes de Planck

La masa actual del Universo visible ≈ 1060 masas de Planck

Vemos así que la bajísima densidad de materia en el Universo es un reflejo del hecho de que:

Densidad actual del Universo visible ≈10-120 de la densidad de Planck

Y la temperatura del espacio, a 3 grados sobre el cero absoluto, es, por tanto

Temperatura actual del Universo visible ≈ 10-30 de la Planck

Estos números extraordinariamente grandes y estas fracciones extraordinariamente pequeñas nos muestran inmediatamente que el Universo está estructurado en una escala sobre humana de proporciones asombrosas cuando la sopesamos en los balances de su propia construcción.

Con respecto a sus propios patrones el Universo es viejo. El tiempo de vida natural de un mundo gobernado por la gravedad, la relatividad y la mecánica cuántica es el fugaz breve tiempo de Planck. Parece que es mucho más viejo de lo que debería ser.

Pero, pese a la enorme edad del Universo en “tics” de Tiempos de Planck, hemos aprendido que casi todo este tiempo es necesario para producir estrellas y los elementos químicos que traen la vida.

En todas las regiones del espacio interestelar donde existen objetos de enormes densidades y estrellas supermasivas se pueden producir sucesos de inmensas energías y, en regiones de gas y polvo de muchos años-luz de diámetro, es donde surgen los Sistemas solares que contienen planetas aptos para la vida.

¿Por qué nuestro Universo no es mucho más viejo de lo que parece ser? Es fácil entender por qué el Universo no es mucho más joven. Las estrellas tardan mucho tiempo en formarse y producir elementos más pesados que son las que requiere la complejidad biológica. Pero los universos viejos también tienen sus problemas. Conforme para el tiempo en el Universo el proceso de formación de estrellas se frena. Todo el gas y el polvo cósmico que constituyen las materias primas de las estrellas habían sido procesados por las estrellas y lanzados al espacio intergaláctico donde no pueden enfriarse y fundirse en nuevas estrellas. Pocas estrellas hacen que, a su vez, también sean pocos los sistemas solares y los planetas. Los planetas que se forman son menos activos que los que se formaron antes, la entropía va debilitando la energía del sistema para realizar trabajo. La producción de elementos radiactivos en las estrellas disminuirá, y los que se formen tendrán semividas más largas. Los nuevos planetas serán menos activos geológicamente y carecerán de muchos de los movimientos internos que impulsan el vulcanismo, la deriva continental y la elevación de las montañas en el planeta. Si esto también hace menos probable la presencia de un campo magnético en un planeta, entonces será muy poco probable que la vida evolucione hasta formas complejas.

Las estrellas típicas como el Sol, emiten desde su superficie un viento de partículas cargadas eléctricamente que barre los atmósferas de los planetas en órbitas a su alrededor y a menos que el viento pueda ser desviado por un campo magnético, los posibles habitantes de ese planeta lo podrían tener complicado soportando tal lluvia de radiactividad. En nuestro sistema solar el campo magnético de la Tierra ha protegido su atmósfera del viento solar, pero Marte, que no está protegido por ningún campo magnético, perdió su atmósfera hace tiempo.

Probablemente no es fácil mantener una larga vida en un planeta del Sistema solar. Poco a poco hemos llegado a apreciar cuán precaria es. Dejando a un lado los intentos que siguen realizando los seres vivos de extinguirse a sí mismos, agotar los recursos naturales, propagan infecciones letales y venenos mortales y emponzoñar la atmósfera, también existen series amenazas exteriores.

 

            Como veréis no estamos a salvo y, cualquier colisión entre estos pedruzcos los puede desviar hacia nosotros y las consecuencias…

La mayoría de asteroides, incluyendo Vesta, están en el cinturón de asteroides que se sitúa entre Marte y Júpiter. Otros asteroides giran en círculos mas cerca del Sol que de la Tierra, mientras que un gran número de ellos comparten orbitas planetaria. Dada esta gran variedad de asteroides, algunos particularmente extraños han sido descubiertos en los últimos dos siglos desde que el primer asteroide fuera descubierto (Ceres en 1801).

Los movimientos de cometas y asteroides, a pesar de tener la defensa de Júpiter, son una serie y cierta amenaza para el desarrollo y persistencia de vida inteligente en las primeras etapas. Los impactos no han sido infrecuentes en el pasado lejano de la Tierra habiendo tenido efectos catastróficos. Somos afortunados al tener la protección de la luna y de la enorme masa de Júpiter que atrae hacia sí los cuerpos que llegan desde el exterior desviándolos de su probable trayectoria hacia nuestro planeta.

La caída en el Planeta de uno de estos enormes pedruscos podría producir extinciones globales y retrasar en millones de años la evolución, o, por el contrario, evitar que siga cualquier clase de evolución produciendo la extinción total y dejando la Tierra como un planeta muerto.

emilio silvera

 

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Jul

25

¡La Física! ¡El Universo! ¡Nosotros!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo y... ¿nosotros?    ~    Comentarios Comments (0)

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El éxito alcanzado por la Física desde finales del siglo XIX hasta esta primera década del siglo XXI no sólo ha transformado nuestra concepción del espacio-tiempo, sino que ha llegado a poner en nuestras mentes una nueva percepción de la Naturaleza: la vieja posición central que asignábamos a la materia ha cedido su lugar a los principios de simetría, algunos de ellos ocultos a la vista en el estado actual del Universo.

Está claro que, los físicos, cada día más ambiciosos en su “querer saber” y su “querer descubrir”, buscan sin descanso nuevos caminos que les lleve a desvelar ocultas maravillas que tienen su hábitat natural en lo más profundo de la Naturaleza misma de la que no sabemos, aún, entender todas sus voces.

Son muchos los obstáculos que se encuentran en ese camino que nos lleva inexorable hacia esa soñada teoría final. Los científicos discrepan de los filósofos que no siempre, están de acuerdo con el hecho de que se pueda llegar a esa teoría última que lo pueda explicar todo, y, la firme creencia de que el Universo siempre tendrá secretos para nosotros, es una constante de la filosofía que la Ciencia, no deja de combatir.

Representación en 3D de la primera colisión en ATLAS. Más imágenes en ATLAS event displays.

Estamos embarcados en una enorme aventura intelectual que eleva al ser humano a la categoría más alta que en el Universo pueda. La Física de altas energías nos llevan a conocer las entrañas de la materia y nos cuenta como se producen esas interacciones en el corazón de los átomos y aunque no sabemos cómo puedan ser las leyes finales ni cuanto será el tiempo que tardaremos en encontrar las pistas que nos guíen por el camino correcto, lo cierto es que, el progreso continúa y cada vez se construyen aceleradores más potentes y sofisticados y telescopios más modernos y con mayor capacidad para transportarnos hacia regiones profundas del Universo en las que podemos contemplar galaxias situadas muy cerca de ese comienzo que llamamos Big Bang.

Como no podía ser de otra manera dado nuestro carácter siempre dispuesto a la controversia y nuestras mentes de pensamientos diversos, la propia idea de una teoría final nos ha llevado a la más profunda discrepancia entre unos y otros. Por una parte, están los partidarios de esa teoría que nos podrá hablar de un Universo de más altas dimensiones, donde la relatividad general de Einstein y la mecánica cuántica de Planck, conviven en la soñada concordia que muchos físicos han soñado y, por la otra, están aquellos que discrepando de los primeros se agarran al pensamiento de la imposibilidad de conseguir una teoría de esas características y, ellos hablan de física-ficción.

Lo cierto es que, a pesar de lo que digan los detractores de estas ideas avanzadas (no pocas veces por envidia y por el simple hecho de que ellos no tienen la capacidad de entender los nuevos conceptos y sus complejas matemáticas), la Física prosigue su camino y en no pocos campos, la lista de los Grupos Especializados que existen en la RSEF es un ejemplo del lugar que la Física ocupa en el ámbito de la Ciencia y en la Sociedad.

Real Sociedad Española de Física

Grupos Especializados dentro de la RSEF:

De Adsorción, de Astrofísica, de Calorimetría y Análisis Térmico, de Coloides e interfases, de Cristalografía y crecimiento cristalino, de Didáctica e Historia de la Física y la Química, de la Física Atómica y Molecular, de la Física del Estado Sólido, de la Física en las Ciencias de la Vida, de Física Estadística y No Lineal, de Física de Altas Energías, de Física de la Atmósfera y del Océano, de Física de Polímeros, de Física Médica, de Física Nuclear, de Física Teórica, de Información Cuántica, de Materiales Moleculares, de Reología, de Termodinámica, etc.

Todo esto demuestra el enorme interés que la Física tiene en todos y cada uno de los apartados que la puedan afectar y, lo mismo trata de conseguir un líquido de quarks y gluones que, a temperatura ambiente se convierta en el mejor superconductor, que encontrar el Bosón de Higgs para completar y mejorar el Modelo Estándar, investigar en los campos del electromagnetismo y de la radiación con la mirada puesta en la salud con fines médicos que hagan mejor nuestras vidas (tomografía por emisión de positrones computerizada: un buen uso, no un abuso, de la radiación ionizante, neuroimagen por resonancia magnética, estudio de fisiología cardíaca mediante Ecocardiografía Doppler, Radioterapia con radiación sincrotrón, radioterapia del melanoma ocular, una perspectiva de la biología y la medicina desde la teoría del caos y la geometría fractal, etc. etc.), innumerables y sustanciosas colaboraciones con la Astronomía (Astrofísica), con las ciencias de la vida (Biofísica) y, sería interminable la lista de aquellos apartados del saber de la Humanidad en los que la Física está presente.

Independientemente de los muchos proyectos en marcha (ordenadores cuánticos, energía de vacío, semiconductores magnéticos diluidos (materiales para la espintrónica), nanotecnología y nanociencia, modelos de las dinámicas de las ondulaciones en la nanoarena, materia extraña, tecnologías de la telecomunicación y de la información, capacidad de almacenar información, física de fluidos, estudios del efecto de la irradiación sobre el metano, la física de materiales, teletransportación cuántica, estudio del cristal aperiódico de la vida, interacciones fundamentales, sensores de radiación y detección de alimentos irradiados, simetrías exóticas, fibras ópticas, nanotubos… y seguir enumerando lo que la Física es y la infinidad de campos en los que interviene requeriría muchas horas y muchas páginas de las que no disponemos.

 Hemos llegado a saber desde lo muy grande hasta lo muy pequeño que, estando en este mundo nuestro, parece que están en diferentes mundos, toda vez que, lo uno se sitúa en el macro mundo, mientras que lo otro está situado en ese otro “universo” inifinitesimal de la cuántica. Sin embargo, ambos “mundos” no han dejado nunca de estar conectados y todo lo grande está hecho de cosas pequeñas. La técnica avanza y los conocimientos nuevos nos posibilitan hacia un futuro que ni podemos imaginar.

A todo esto, nos damos de bruce con problemas tan complejos que la idea que podemos tener hoy de la realidad que sea compatible con los más recientes resultados teóricos y experimentales de la mecánica cuántica. Yo tengo amigos banqueros, Ingenieros, oficinistas, constructores, camareros, mecánicos o marineros que, cuando se les habla de estos temas, miran para otro lado y silban. Poca gente se interesa por estos asuntos que, de su enorme importancia, no sólo depende nuestro bienestar, sino que, en esos conocimientos reside el futuro de la Humanidad.

Si profundizamos, por curiosidad, en los conocimientos que actualmente tenemos de la Astronomía y de la Física o la Química (siempre acompañadas de los números), veremos con admiración que las semillas se pusieron hace ya más de 2.500 años, cuando Tales, Anaximandro o Anaxímes sintieron la curiosidad de conocer y miraron el mundo desde la lógica y, dentro de sus posibilidades trataron de desvelar los secretos de la Naturaleza. Allí, en ese momento, nacio la Ciencia, o, incluso puede que antes en aquellos pensadores de Oriente que ya hablaron de vacío y de átomos y también, de sustancia cósmica.

A medida que el tiempo avanzó, nos dimos cuenta de que, nuestras experiencias cotidianas se alejaban del mundo real y, nuestro sentido común, no siempre nos guiaba en la correcta dirección para poder comprender el mundo. Con frecuencia nos preguntamos: ¿Qué es lo real? ¿Si dentro de nuestras mentes conformamos un “universo” a la medida de nuestras limitaciones –por falta de los datos que nos impide ver la realidad-, cómo podremos llegar a saber la clase de Universo que nos acoge? Aquí nos topamos con el determinismo.

Por lo que se refiere al Universo, caben dos posibilidades: o existe desde siempre o ha tenido un comienzo. ¿Tendría sentido pensar que existió desde siempre? Y, si no ha existido desde siempre, quiere decir que ha tenido un comienzo. ¿Qué había antes? Tal vez nada. Sin embargo, la Física nos dice que la “NADA” no existe y, en ese caso, lo único que podemos hacer es preguntarnos, ¿De dónde salió? Y si había algo que lo formó, ¿Cómo podemos hablar de un comienzo?, ¿No habría que tratar de ir hacia atrás y, buscar el verdadero origen que lo formó? Ante todo esto volvemos al hecho de que el determinismo se refiere a dos cosas a la vez:

  1. si todo acontecer natural y
  2. si todo acontecer humano

Deben estar previamente determinados por unos antecedentes y, el determinismo  debe quedar, en su caso, circunscrito al acontecer natural. Si así fuera, tendríamos libertad en nuestras decisiones, pero esto implicaría que entre nuestros constituyentes debería haber una “sustancia” que se sustrae el determinismo, lo cual introduciría el interesantísimo problema del dualismo materia-mente, en la tradición de Platón, Descartes y sobre todo Kant. Aunque, finalmente, tiendo a pensar que no existe nada que no esté escrito en las leyes de la Física y de la Química. Además, si la vida es diferente en este aspecto, ¿Dónde está el borde o el final de lo que el Universo pueda o no pueda hacer? ¿En el Homo Sapiens? ¿Es la propia vida la que pone límites a la creación?

Saber para poder responder estas preguntas, la verdad, no sabemos y, es precisamente por eso, por nuestra enorme falta de conocimientos por lo que no paramos de buscar esas respuestas a preguntas que bullen dentro de nuestras mentes y, tengo la esperanza de que, un día, lejano aún en el futuro, si no al completo, si obtendremos una respuesta satisfactoria que, al menos, sacie nuestra curiosidad y, llegados a ese punto o alto nivel del saber, las cosas serán más tranquilas, los conocimientos nos llegaran escalonados y en los momentos precisos en los que la Naturaleza sepa que, ese saber, ya no nos podrá hacer daño alguno, pues, nuestra capacidad para entonces podrá manejar fuerzas y energías que hoy por hoy, nos destruirían.

emilio silvera

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