Un sistema complejo es una estructura que está compuesta de muchas partes generalmente interconectadas que interactúan entre ellas de tal manera que generan un comportamiento que sería imposible generar por sus partes por separado.  Estos sistemas se caracterizan por su no linealidad, la retroalimentación entre sus componentes y la capacidad de adaptación. Ejemplos de sistemas complejos incluyen el clima, los organismos vivos, las redes sociales y los mercados financieros. 

Todos hemos oído hablar, con más o menos frecuencia, de “Sistemas Complejos”, aquí mismo en estas páginas, la palabra sale a relucir con cierta frecuencia y, no me extraña que “la palabreja” cree una barrera, dado que, que para muchas personas, “complejo” significa “complicado” y suponen automáticamente que, si un sistema es complicado, será difícil de comprender. La naturaleza posee una fuerte tendencia a estructurarse en forma de entes discretos excitables que interactúan y que se organizan en niveles jerárquicos de creciente complejidad, por ello, los sistemas complejos no son de ninguna manera casos raros ni curiosidades sino que dominan la estructura y función del universo.

Claro que, no siempre ese temor a lo difícil y complicado, está justificado y, tal suposición no es, necesariamente correcta. En realidad, un sistema complejo es tan solo un sistema que está formado por varios componentes más sencillos que ejercem entre sí una interacción mutua que, naturalmente, tiene sus consecuencias. Si miramos la imagen de arriba, vemos una inmensa y hermosa Nebulosa que está formada por una serie de “cosas” sencillas como lo son el gas hidrógeno y el polvo interestelar entre otros y, en presencia de energías, la gravedad y otros parámetros, ahí ocurren cosas tales como, el nacimiento de estrellas y la aparición de mundos…entre otras.

Entendimos el cuerpo humano estudiando sus distintos órganos por separado

Los grandes triunfos de la Ciencia se han logrado, en gran medida, descomponiendo los sistemas complejos en sus componentes simples, es decir, estudiar por partes lo que allí está presente (en caso necesario, como primera aproximación, dando el paso suplementario de pretender que todos los componentes son más sencillos de lo que son en realidad) para llegar a comprender el todo.

En el ejemplo clásico del éxito que ha logrado este planteamiento para conocer el mundo que nos rodea, buena parte de la química puede entenderse mediante un modelo en el que los componentes simples son átomos, y para eso importa poco de qué están formados los núcleos. Ascendiendo un nivel, las leyes que describen el comportamiento del dióxido de Carbono encerrado en una caja pueden entenderse pensando en unas moléculas más o menos esféricas que rebotan unas contra otras y contra las paredes de su contenedor, y poco importa que cada una de estas moléculas esté formada por un átomo de Carbono y dos de Oxígeno unidos entre sí. Ambos sistemas son complejos, en sentido científico, pero fáciles de entender

A veces en la vida nuestro mundo se oscurece, todo lo que nos rodea es dudoso y retorcido, oímos pasos que nos siguen, siempre han estado ahí, … No sabemos a quién pueden pertenecer y, a nuestro alrededor hay cosas que no podemos ver.

No siempre sabemos ver el mundo que nos rodea. El que miremos no significa que estemos viendo lo que realmente hay delante de nuestros ojos y, muchas veces, no son los ojos los únicos que pueden “ver” lo que hay más allá de lo que la vista puede alcanzar. Anoche, hasta una hora avanzada, estuve releyendo el Libro “Así de Simple” de John Gribbin, y, pareciéndome interesante os saqué un pequeño resumen del comienzo. Aquí os lo dejo.

El mundo que nos rodea parece ser un lugar complicado. Aunque hay algunas verdades sencillas que parecen eternas (las manzanas caen siempre hacia el suelo y no hacia el cielo; el Sol se levanta por el este, nunca por el oeste), nuestras vidas, a pesar de las modernas tecnologías, están todavía, con demasiada frecuencia, a merced de los complicados procesos que producen cambios drásticos y repentinos. La predicción del tiempo atmosférico tiene todavía más de arte adivinatorio que de ciencia; los terremotos y las erupciones volcánicas se producen de manera impredecible y aparentemente aleatorias; las fluctuaciones de la economía siguen ocasionando la bancarrota de muchos y la fortuna de unos pocos.

             Sobre la posición de la salida del Sol

Desde la época de Galileo (más o menos, a comienzos del siglo XVII) la ciencia ha hecho progresos –enormes-, ignorando en gran medida estas complejidades y centrándose en cuestiones sencillas, intentando explicar por qué las manzanas caen al suelo y por qué el Sol se levanta por el este. Los avances fueron de hecho tan espectaculares que hacia mediados del siglo XX ya se había dado respuesta a todas las cuestiones sencillas. Conceptos tales como la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica explicaron el funcionamiento global del universo a escalas muy grandes y muy pequeñas respectivamente, mientras el descubrimiento de la estructura del ADN y el modo en que éste se copia de una generación a otra hizo que la propia vida, así como la evolución, parecieran sencillas a nivel molecular. Sin embargo, persistió la complejidad del mundo a nivel humano –al nivel de la vida-. La cuestión más interesante de todas, la que planteaba cómo la vida pudo haber surgido a partir de la materia inerte, siguió sin respuesta.

Un descubrimiento así no podía dejar al mundo indiferente. En unos años el mundo científico se puso al día y la revolución genética cambió los paradigmas establecidos. Mucha gente aún no está preparada para aceptar el comienzo de una era poderosa en la que el ser humano tiene un control de sí mismo mayor al habitual. Había nacido la Ingeniería genética.

No debe extrañarnos que sea precisamente a escala humana donde se den las características más complejas del universo. Las que se resisten más a rendirse ante los métodos tradicionales de la investigación científica. Realmente, es posible que seamos lo más complejo que existe en el universo. La razón es que, a escalas más reducidas, entidades tales como los átomos se comportan individualmente de un modo relativamente sencillo en sus interacciones mutuas, y que las cosas complicadas e interesantes surgen, cuando se unen muchos átomos de maneras complicadas e interesantes, para formar organismos tales como los seres humanos.

   ¿Qué pensamientos rondaran por esas cabecitas?

Pero este proceso no puede continuar indefinidamente, ya que, si se unen cada vez más átomos, su masa total aumenta hasta tal punto que la Gravedad aplasta toda la estructura importante y la aniquila. Un átomo, o incluso una molécula tan simple como la del agua, es algo más sencillo que un ser humano, porque tiene poca estructura interna; una estrella, o el interior de un planeta, es también algo más sencillo que un ser humano porque la gravedad aplasta cualquier estructura hasta aniquilarla. Esta es la razón por la cual la ciencia puede decirnos más sobre el comportamiento de los átomos y el funcionamiento interno de las estrellas o los planetas que sobre el modo en que las personas nos comportamos.

Sí, hemos podido llegar a conocer lo que ocurre en el Sol, y sabemos de sus procesos interiores y exteriores, de las ráfagas de partículas que en sus épocas activas, nos envía continuamente hacía la superficie del planeta y, que no sólo provoca esas bonitas Auroras, sino que, su intensa radiación y magnetismo incide en todos los artilugios que tenemos para leer los datos de… ¡tantas cosas!

Cuando los problemas sencillos se rindieron ante el empuje de la investigación, fue algo natural que los científicos abordaran rompecabezas más complicados que iban asociados con sistemas complejos, para que por fin fuera posible comenzar a comprender el funcionamiento del mundo a una escala más humana compleja y, para ello, hubo que esperar hasta la década de 1960, que fue cuando aparecieron los poderosos y rápidos (para lo que se estilaba en aquella época) ordenadores electrónicos. Estos nuevos inventos empezaron a ser conocidos por un público más amplio entre mediados y finales de la década de 1980, primero con la publicación del libro, ahora convertido en un clásico, Order out of Chaos, de Ilya Prigogine e Isabelle Stergers, y luego, con Chaos, de James Gleick.

Las personas sencillas que, aunque tengan una educación aceptable, no están inmersas en el ámbito de la ciencia, cuando oyen hablar de Complejidad y Caos en esas áreas, sienten, de primeras, una especie de rechazo por aquello que (ellos creen) no van a comprender. Sin embargo, la cuestión no es tan difícil como a primera vista pudiera parecer, todo consiste en tener la posibilidad de que alguien, de manera “sencilla” (dentro de lo posible), nos explique las cosas dejando a un lado las matemáticas que, aunque describen de manera más amplia y pura aquellos conceptos que tratamos, también es verdad que, no siempre, están al alcance de todos. Un conocimiento básico de las cosas más complicadas, es posible. También la relatividad general y la mecánica cuántica, se consideraron, cuando eran nuevas, como unas ideas demasiado difíciles para que cualquiera las entendiera, salvo los expertos –pero ambas se basan en conceptos sencillos que son inteligibles para cualquier persona lega en la materia, siempre que esté dispuesta a aceptar su parte matemática con los ojos cerrados-. E la misma manera, el Caos y la Complejidad, también pueden ser entendidos y, si tenemos la suerte de tener un buen interlocutor que nos sepa explicar, aquellos conceptos básicos sobre los que se asientan tanto el Caos como la Complejidad, veremos maravillados como, de manera natural, la luz se hace en nosotros y podemos entender lo que antes nos parecía inalcanzable.

Se cree que las galaxias se han formado por la acumulación gravitacional de gas, algún tiempo después de la época de la recombinación. Las nubes de gas podrían haber comenzado a formar estrellas, quizás como resultado de las colisiones mutuas. El tipo de galaxia generado podría depender del ritmo al que el gas era transformado en estrellas, formándose las elípticas cuando el gas se convertía rápidamente en estrellas, y las espirales si la transformación de estrellas era lo suficientemente lenta como para permitir crecer de forma significativa un disco de gas.

        Nubes moleculares en Orión que son los materiales primigenios para complejidades futuras

Las galaxias evolucionan al convertir progresivamente su gas remanente en estrellas, si bien no existe probablemente una evolución entre las diferentes tipos de la clasificación del conocido sistema de Hubble. No obstante, algunas galaxias elípticas pudieron haberse creado por la colisión y posterior fusión de dos galaxias espirales.

NGC 5426 y NGC 5427 son dos galaxias espirales de tamaños similares involucradas en una danza espectacular. No es seguro que esta interacción culmine en una colisión y a la larga en la fusión de las dos galaxias, aunque éstas ya han sido ya afectadas. Conocidas ambas con el nombre de Arp 271, su danza perdurará por decenas de millones de años, creando nuevas estrellas como resultado de la mutua atracción gravitacional entre las galaxias, un tirón observable en el borde de las estrellas que ya conectan a ambas. Ubicada a 90 millones de años-luz de distancia hacia la constelación de Virgo (la Virgen), el par Arp 271 tiene unos 130.000 años-luz de extensión. Fue descubierta originalmente en 1785 por William Herschel. Muy posiblemente nuestra Vía Láctea sufrirá una colisión similar en unos cinco mil millones de años más con la galaxia vecina Andrómeda, que ahora está ubicada a cerca de 2,6 millones de años-luz de la Vía Láctea.

Sí, mirando las imágenes nos da la sensación de que está por llegar cierto Caos y Complejidad a la región del universo en la que se sitúan las dos galaxias.

Tenemos que entender que, algunos sistemas (“sistema” no es más que una palabra de la jerga científica para asignar cualquier cosa, como un péndulo que oscila, o el sistema solar, o el agua que gotea de un grifo) son muy sensibles a sus condiciones de partida, de tal modo que una diferencia mínima en el “impulso” inicial que les damos ocasiona una gran diferencia en cómo van a acabar, y existe una retroalimentación, de manera que lo que un sistema hace afecta a su propio comportamiento. Así, a primera vista, parece que la guía es sencilla y, nos puede parecer mentira que así sea. Sin embargo, esa es la premisa que debemos tener en cuenta. Nos podríamos preguntar: ¿Es realmente verdad, que todo este asunto del Caos y de la Complejidad se basaba en dos ideas sencillas –la sensibilidad de un sistema a sus condiciones de partida, y la retroalimentación-¿ La respuesta es que sí.

La mayor parte de los objetos que pueden verse en el cielo nocturno son estrellas, unos pocos centenares son visibles a simple vista. Una estrella es una bola caliente principalmente compuesta por hidrógeno gaseoso. El Sol es un ejemplo de una estrella típica y común. La gravedad impide que el gas se evapore en el espacio y la presión, debida a la alta temperatura de la estrella, y la densidad impiden que la bola encoja. En el corazón de la estrella, la temperatura y la densidad son lo suficientemente altas para sustentar a las reacciones de fusión nuclear, y la energía, producida por estas reacciones, hace su camino a la superficie y la irradia al espacio en forma de calor y luz. Cuando se agota el combustible de las reacciones de fusión, la estructura de la estrella cambia. El proceso de producir elementos, cada vez más pesados, a partir de los más livianos y de ajustar la estructura interna para balancear gravedad y presión, es llamado evolución estelar.

Observar una estrella a través del telescopio permite conocer muchas de sus importantes propiedades. El color de una estrella es un indicador de su temperatura y ésta, a su vez, depende de una combinación entre la masa de la estrella y su fase evolutiva. Usualmente, las observaciones también permiten encontrar la luminosidad de la estrella o la tasa con la cual ella irradia energía, en forma de calor y luz.

Todas las estrellas visibles a simple vista forman parte de nuestra galaxia, la Vía Láctea. La Vía Láctea es un sistema compuesto por unos cien mil millones de estrellas, junto con una considerable cantidad de material interestelar. La galaxia tiene forma de un disco chato sumergido en un halo débil y esférico. La gravedad impide que las estrellas se escapen y, sus movimientos, hacen que el sistema no colapse. La Vía Láctea no posee un límite definido, la distribución de las estrellas decrece gradualmente con distancias crecientes del centro. El SDSS detecta estrellas más de un millón de veces más débiles que las que podemos ver a simple vista, lo suficientemente lejos para ver la estructura de la Vía Láctea.

De algún modo, esto es como decir que “todo lo que hay” sobre la teoría especial de la relatividad es que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores. Sin embargo, la complejidad de la estructura que se levanta sobre este hecho sencillo resulta asombrosa y requiere algunos conocimientos matemáticos para poder apreciarla plenamente. Claro que, eso no quita para que, un buen comunicador le pueda transmitir a otras personas mediante explicaciones sencillas lo esencial de la relatividad especial y general y también, sobre la esencia de la mecánica cuántica, y, de la misma manera, podríamos hablar del Caos y de la Complejidad. Debemos ser conscientes de que, el Caos, puede surgir a partir del Orden y que, la Complejidad, siempre llega a través de la sencillez de un comienzo. Podemos estar al borde del Caos y, de manera milagrosa ver que también a partir de él surge la normalidad y lo nuevo que no en pocas ocasiones pueden ser nuevas formas de vida. De la misma manera, las transformaciones de los elementos sencillos, bajo ciertas condiciones, llegan a adquirir una complejidad inusitada que, de alguna manera, es necesaria para que en este mundo que nos rodea, existan seres que como nosotros, sean el ejemplo más real y de más alto nivel que está presente en el Universo. Y, de la misma manera que nosotros estamos aquí, en un minúsculo sistema solar habitando un pequeño planeta que reúne todas las condiciones necesarias para la vida, de la misma forma digo, estarán poblados otros muchos planetas de otros muchos sistemas solares repartidos por nuestra Galaxia y por las otras que, a cientos de miles pululan por el Universo, y, todos esos seres “racionales”, se preguntaran las mismas cosas que nosotros y estarán interesados en descubrir los mismos misterios, los mismos secretos de la Naturaleza que, presintiendo que existen, tienen la intuición de que serán las respuestas esperadas para solucionar muchos de los problemas e inseguridades que ahora, en nuestro tiempo, nos aquejan.

Claro que, la mente nunca descansa. Acordaos de Aristarco de Samos que, en el siglo III a. C., ya anunció que la Tierra orbitaba alrededor del Sol y, Copérnico, que se llevó el premio, no lo dijo hasta el año 1543. Esto nos viene a demostrar que, a pesar de la complejidad del mundo, lo realmente complejo está en nosotros, en nuestras mentes que, presienten lo que pueda ser, intuyen el por qué de las cosas, fabrican pensamientos que, mucho más rápidos que la luz, llegan a las galaxias lejanas y, con los ojos de la mente pueden, atisbar aquellas cosas de las que, en silencio, ha oído hablar a su intuición dentro de su mente siempre atenta a todo aquello que puede ser una novedad, una explicación, un descubrimiento.

Vista de la Tierra y el Sol de la órbita (la imagen de la tierra tomada de http://visibleearth.nasa.gov)

Ahora estamos centrados en el futuro aquí en la Tierra pero, sin dejar de la mano ese futuro que nos espera en el espacio exterior. Es pronto aún para que el hombre vaya a las estrellas pero, algún día, ese será su destino y, desde ya, debe ir preparándose para esa aventura que sólo está a la espera de tener los medios tecnológicos necesarios para hacerla posible. Mientras tanto, jugamos con las sondas espaciales que enviamos a planetas vecinos para que, nos vayan informando de lo que están hechos aquellos mundos –grandes y pequeños- que, en relativamente poco tiempo, serán visitados por nuestra especie para preparar el salto mayor.

Emilio Silvera V.

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Es curioso ver como todo está conectado de una u otra manera. La evolución del Cosmos está directamente relacionada con la evolución de nuestras mentes. La materia, en realidad, es sólo una, todo está hecho de quarks y leptones, también nosotros la materia pensante.

Se dice que los seres vivos surgieron a partir de la materia inerte (¿inerte?), no creo que en realidad sea así, la materia, en cada momento, ocupa el lugar que le corresponde en el espacio-tiempo, lo orgánico y lo inorgánico, en realidad está conectado, la materia, creo, tiene memoria, y, el hecho de que nosotros, los seres humanos, tengamos un cerebro lleno de sensores eléctricos que, ayudado por los sentidos, por el entorno y por las experiencias vividas está aprendiendo y desarrollándose, evolucionando, es debido a que, la materia, en nosotros también ha evolucionado de manera diferente.

Un núcleo, un átomo, una célula, una sustancia, un cuerpo, no es más que el desmenuzar todo lo que compone el Universo, ¡materia! El núcleo del átomo está formado por dos tipos de partículas, los protones, que tienen carga eléctrica positiva, y los neutrones, que no tienen carga eléctrica. En un átomo neutro, que es su estado habitual, el número de electrones es igual al de protones, y como tienen carga eléctrica negativa se compensan.

Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas.

No importa lo grande que sea la galaxia, ella también está hecha de átomos de Quarks y Leptones

Una estrella, que también es materia, está formada por hidrógeno y helio sobre todo, y, las enormes temperaturas de millones de grados en su núcleo, hace que dicha materia simple esté en la forma que llamamos Plasma, un estado diferente al que normalmente vemos en nuestra vida cotidiana que es sólido, líquido o gaseoso. Pero además, hay otro estado de la materia del que no podemos decir nada, nuestra ignorancia nos ha llevado a denominarla “materia oscura”.

Continuemos con ese misterio que llamamos “mente”, allí está la denominada Conciencia que, al menos que yo sepa, ningún filósofo ha podido explicar lo que es. La conciencia, nos diferencia del resto de los animales, nosotros tenemos “conciencia” de SER, nos preguntamos cosas, queremos saber, tenemos una curiosidad innata que nos lleva a profundizar en las cosas, en la Naturaleza que nos rodea para entender el por qué estamos aquí y hacia donde nos encaminamos.

Pensando en el recorrido de nuestra especie, podemos ver que, en realidad, en el tiempo cósmico, hace “tres días” que estamos aquí contados por el Tic Tac del Universo, y, sin embargo, hemos conseguido muchas cosas: Las matemáticas, el Lenguaje, la Física, la Astronomía y tantas cosas más que, nos hacen pensar.

Los Dinosaurios reinaron en el Planeta Tierra durante 150 millones de años, desaparecieron hace ahora unos 65 millones de años. Nosotros estamos aquí, como verdaderos hombres y mujeres, desde hace 2 millones de años, y, sin embargo, nos creemos los reyes de la Creación, cuando en realidad, somos unos jóvenes engreídos y ególatras que creen saber más de lo que en realidad saben.

Cuando veo la importancia que se dan algunos, para mi interior pienso: como se puede ser tan banal, sin darse cuenta de lo poco que en realidad es y de lo frágil que es la vida, ¿cómo se puede perder el poco tiempo que estamos aquí de esa manera tan tonta?. Cualquiera de nosotros, en relación a la inmensidad del Universo, somos menos que un punto señalado con un lápiz en un folio en blanco.

El Sol, nuestra estrella, tiene 4.500 millones de años de vida y, cada segundo, consume 4.654.000 toneladas de hidrógeno, de las que 4.650.000 Tn son fusionadas en helio, las 4.000 Tn restantes son lanzadas al espacio en forma de luz y calor y, la Tierra, recibe una pequeña parte de dicha energía calorífica y lumínica para así sustentar la vida, hacer posible la fotosíntesis de las plantas, etc.

Pero la vida del Sol no es ilimitada, cuando consuma todo su combustible nuclear, dentro de otros 4.500 millones de años, se convertirá en una Gigante roja, su órbita alcanzará Mercurio, Venus y es probable que la Tierra antes de explotar en Nova, pero antes de que eso suceda, las temperaturas serán tan elevadas que los mares y los océanos de la Tierra se habrán evaporados, la vida, tal como la conocemos, no será posible aquí. ¿Qué haremos para escapar a ese enorme problema?

Cualquiera de estas podría ser la Nebulosa planetaria que se forme con el Sol en 5.000 M de años

Para entonces, falta aún mucho tiempo, si no hemos fraguado nuestra propia destrucción, ya estaremos preparados para habitar otros mundos.

Es curioso oír a personas muy preparadas explicando que, la única vida inteligente del Universo está aquí, en la Tierra. En realidad, deberían decir que la única vida inteligente que conocemos está aquí en la Tierra pero, como los mecanismos del universo y las leyes que lo rigen es igual en todas partes, la vida, seguramente será algo cotidiano en la vastedad del inmenso Cosmos.

Si pensamos que sólo en nuestra Galaxia existen cien mil millones de estrellas y que, la mayoría de esas estrellas tienen su propio sistema solar con los planetas correspondientes, y que existen cien mil millones de galaxias, ¿cómo se puede pensar que sólo en la Tierra se ha formado la vida?

Sólo en nuestra Galaxia existen miles de millones de mundos, unos serán aptos para la vida y otros no. Se calcula que unos 40.000 millones podrían estar situados en la zona habitable. Sólo nos separan las enormes distancias. El último localizado con posibles condiciones habitables está a 112 años luzx

El milagro sería que sólo la Tierra albergara la vida inteligente estando el Universo plagado de Sistemas Solares en los que, sin dudarlo, habrá miles de estrellas como el Sol y planetas a cientos de miles como la Tierra que, como el nuestro, estarán a una distancia adecuada, tendrán una atmósfera propicia y, reunirán todos los requisitos necesarios para que la vida floreciera como aquí en nuestro mundo.

El verdadero problema está en las distancias a que se encuentran unas estrellas de otras. Nuestra estrella más cercana Alfa de Centauri, está a 4,3 años-luz de nosotros, nuestras naves actuales podrían viajar a unos 50 o 60 mil Km/h, y, viajando a la velocidad de la luz, 299.792.458 m/s tardaríamos 4.3 años en llegar ¿Cuánto tardaría una de nuestras Naves? Este mismo tema lo he abordado en artículos anteriores, pero es algo que me interesa y me preocupa, no veo interés suficiente en los que mandan para que, como sería su obligación, destinaran más medios y dinero en promover proyectos encaminados al futuro.

Ese es el verdadero problema, y como el posible mundo habitado más cercano a nosotros podría estar a docenas o cientos de kilómetros de años-luz, y, por otra parte, está el tiempo, es difícil que coincidamos en el mismo tiempo con otras inteligencias que, seguramente habrán existido y extinguido antes de que nosotros apareciéramos. En fin es algo complicado.

Me tengo que marchar, en próximos comentarios seguiré hablando de todo esto y dedicaré más tiempo a la Mente, a la Conciencia, al SER y, hablaremos de Metafísica, pero sobre todo, de Física, de la materia y de sus componentes y formas ¿Que serán ésos filamentos vibrantes que llaman cuerdas?, dicen que para comprobar su existencia necesitamos disponer de la Energía de Planck, cosa que, de momento, es imposible. Además, dicha Teoría, se desarrolla en 10 y 26 dimensiones, es apasionante. Próximamente profundizaré más en todo esto que no se puede despachar con simple comentario de pasada.

Todo marcha demasiado rápido y, en unas pocas decenas de años, nuestro mundo y las sociedades humanas, a los habitantes de la Tierra de hoy, nos parecería estar en otro mundo

Me gustaría estar aquí en el año 2.117, pasado un siglo, cuando todas las incógnitas presentes estén resueltas y nuevos misterios sean el objeto de los científicos ¿Qué estaremos buscando entonces? ¿Habrán sido contestadas las preguntas que ahora no tienen respuestas?

Bueno de momento ya tenemos ahí el Largue Hadrón Collider (LHC) del CERN en Ginebra en el que serán estudiadas colisiones de dos haces de protones a una energía en el centro de masas sin precedentes: 14 TeV.

                Queremos llegar más allá de los Quarks

Pronto podremos discutir sobre la materia que ahora consideramos inerte, pero que, en realidad, no lo es. La materia del Universo, en cada tiempo y lugar del espacio, ocupa el estado que en ese preciso instante tiene asignado. Pasado ese tiempo, entrará en un estado de fase diferente y su forma y composición (el número de protones y electrones y su número atómico, será distinto) se habrán transformado en algo distinto de lo que fue. Sin embargo, allí, encerrada, está su memoria con los datos de lo que fue. Ahora no sabemos discernir sobre este problema, sin embargo, todo está registrado, solo hay que saber buscarlo.

No tardando mucho, lo cotidiano será que ciudades espaciales estacionadas en el  “vacío espacial“, sean las precursoras de los despegues de las naves del futuro hacía otros mundos. Allí se construirán Comunidades científicas que, investigaran sobre las incidencias sobre los humanos de la ingravidez, y sobre otras mil cuestiones científicas que harán avanzar a la Humanidad hacia el Futuro.

        ¿Serán posibles algún día, abrir las puertas, hacia las estrellas lejanas?

La forma con la que podamos burlar la velocidad de la luz para ir a las estrellas… ¡Está por descubrir!

Sin embargo, la imaginación humana es grande, y, cada día avanzamos hacia un futuro asombroso.

¿Quién sabe de qué seremos capaces “mañana”?

Si algún día, como firmemente creo, somos capaces de abrir esas puertas y conseguimos burlas el límite impuesto ahora por la velocidad de la Luz, ese día, la Humanidad habrá dado un paso de gigante para alcanzar su irremediable futuro: Las Estrellas.

        Hay en todas las cosas un ritmo que es parte de nuestro Universo

““Hay simetría, elegancia y gracia… esas cualidades a las que se acoge el verdadero artista. Uno puede encontrar ese ritmo en la sucesión de las estaciones, en la forma en que la arena modela una cresta, en las ramas de un arbusto cresota o en el diseño de sus hojas. Intentamos copiar este ritmo en nuestras vidas y en nuestra sociedad, buscando la medida y la cadencia que reconfortan. Y sin embargo, es posible ver un peligro en el descubrimiento de la perfección última. Está claro que el último esquema contiene en sí mismo su propia fijeza. En esta perfección, todo nos conduce hacia la muerte.”

Del Diario de la Princesa IRULAN.

Está claro que la belleza no es igual para todos, Un paisaje puede ser distinto y es cuestión de los ojos que lo miren. De la misma manera, a una misma pregunta se podrían dar mil respuestas distintas en función de quien sea el que hace la pregunta y de quien sea el que la contesta.

¡Qué cosas! Sin embargo, así es la realidad. Estamos supeditados al nivel de inteligencia del individuo que observa y del que pregunta qué es lo que ve el observador.

Hay veces (la mayoría) que no tenemos los datos suficientes para poder preguntar. Si no sabemos preguntar  ¿cómo podremos contestar? El camino a la solución de este problema es querer saber más y estar dispuestos a pagar el precio para ello.

 Emilio Silvera V.

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  También nosotros somos cuantos de luz, estamos hechos de elementos creados en las estrellas

Millones de años después del Big Bang (del nacimiento del universo y del Tiempo), emergieron de la oscuridad de un universo opaco, cuando aún no se hab´juan liberado los fotones para hacerlo transparente,  cuando el hidrógeno y el helio se agruparon por gravedad para formar los primeros soles masivos, aproximadamente unos 100 a 250 millones de años tras el evento inicial, marcando el “amanecer cósmico.

1. “La aparición de una estructura o patrón sin haber un agente externo que la imponga” ( Heylighen, F.).

2. “La evolución de un sistema a una forma organizada en ausencia de presiones externas” (Lucas Chris)

3. “Un proceso en un sistema complejo donde surgen estructuras nuevas emergentes, patrones y propiedades, sin ser impuestas externamente al sistema” (Zimmerman, Lindberg and Plsek; Edgeware. Insights form complexity science for health care leaders. 2001)

                Autoorganización en miniatura

Brenda Garduño-Sánchez

La maravilla radica en el hecho cierto de que, a partir de una pequeña estructura que llamamos cerebro, que es algo material, emerge “algo” que es inmaterial y que llamamos Mente.

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¿Lo que pasó? ¿Lo que pasará? o, simple imaginación

Gracias a la luz nuestros telescopios pueden captar estas maravillas

Gracias al Tiempo se hace posible que las cosas evolucionen y cambien

La Luz, que según creo, encierra muchos secretos que tenemos que desvelar para conocer la realidad de la Naturaleza y del Universo.

La frase anterior sugiere una analogía entre la ignorancia humana sobre la verdadera naturaleza de la luz y el desconocimiento de los secretos fundamentales de la naturaleza y el universo. Afirma que al igual que la luz, que guarda secretos por desvelar, existen misterios en la realidad que aún debemos comprender para comprender completamente el Universo, y, en este punto, yo añadiría también al Tiempo.  Esta perspectiva propone que la luz es una clave fundamental para desentrañar la naturaleza de la realidad, y, por supuesto, también el Tiempo lo es.

Los pilares de luz son unas líneas verticales bastante brillantes que parecen emerger del horizonte con destino al cielo. (Foto: Archivo).

Volcán antártico y sus tubos de nieve. (Foto: Archivo).

Las mareas rojas son peligrosas para los habitantes marinos porque durante esa época se reduce la cantidad de oxígeno en el agua, aparecen el sulfuro de hidrógeno y amoníaco.

Cuando las aves vuelan justo encima de las cabezas de las personas y, algunas de ellas, caen al piso de inmediato en un estado semiconsciente. (Foto: Archivo).

El “dedo de la muerte” de hielo

Este fenómeno sucede en las aguas árticas subglaciales debido a las diferentes temperaturas de congelación del agua con diferente salinidad. Por fuera, luce como un crecimiento inesperado de un carámbano que, al llegar al fondo, se convierte en un riachuelo de hielo. Los animales marinos que se encuentran con brinicle (tubo hueco de hielo que crece hacia abajo y encierra una columna de salmuera descendente que se forma debajo del hielo marino en desarrollo), se cubren rápidamente de una costra de hielo y se congelan.

 

El dedo de la muerte, un fenómeno natural debido al frío y la sal que resulta lento, hermoso, elegante y letal. (Foto: Archivo).

La idea sobre la existencia de los brinicles fue dada a conocer por primera vez en 1974. Sin embargo, solo en 2011 fue verificada. Los operadores de BBC grabaron el fenómeno por accidente y es la única filmación que existe de este fenómeno.

Lo mismo que desconocemos la auténtica naturaleza de la Luz, que según creo encierra muchos secretos que tenemos que desvelar para conocer la realidad de la Naturaleza y del Universo, de la misma manera, tenemos que llegar a desvelar los secretos que se encierra en esa esencial y sencilla sustancia que llamamos agua, ya Tales de Mileto nos hablaba de la importancia que esa sustancia tenía para la vida.

El surgimiento de la vida desde la materia inerte, conocido como abiogénesis, se basa en la gradual complejidad de las moléculas que se forman a partir de elementos simples, como átomos y moléculas inorgánicas, interactuando en condiciones ambientales propicias durante millones de años.

La vida surgió de una complejización progresiva de la materia, donde la Energía, el Tiempo y las condiciones ambientales hicieron posible que la química de los elementos allí presentes y que habían sido creado en las entrañas de las estrellas, pusieran en marcha la química orgánica que ensambló aquella primera célula replicante que evolucionó hasta la vida.

Y, aunque no hemos encontrado explicación, por no haber logrado conocer cómo se pudo formar esa maravilla (que es el cerebro humano),  que nos hace pensar y crear ideas y pensamientos que nos han separado y elevado a un nivel superior de los demás seres vivos de este pequeño mundo, y, sobre todo, ese ingrediente que llevamos dentro y que llamamos… ¡Sentimientos!

Las misteriosas funciones modulares de Ramanujan

Superficie de Riemann que aparece al extender el dominio de la función

Este bello concepto desempeña un papel importante en algunos de los intentos modernos de encontrar una nueva base para la física matemática (muy especialmente en la teoría de cuerdas), y al final, seguramente se descubrirá el mensaje que encierra.

El caso de las superficies de Riemann es fascinante, aunque desgraciadamente sólo es para iniciados. Proporcionaron los primeros ejemplos de la noción general de variedad, que es un espacio que puede pensarse “curvado” de diversas maneras, pero que localmente (por ejemplo, en un entorno pequeño de cualquiera de sus puntos), parece un fragmento de espacio euclídeo ordinario.

 

	fig.1: Proyección estereográfica del plano complejo extendido sobre la “esfera de Riemann”.
	fig.2: La “esfera de Riemann” puede ser visualizada como el plano complejo envuelto alrededor de una esfera.

 

En matemática, la esfera de Riemann (o plano complejo extendido), llamado en honor al matemático del siglo XIX del mismo nombre, es una esfera obtenida del plano complejo mediante la adición de un punto del infinito. La esfera es la representación geométrica de los números complejos extendidos , (véase fig.1 y fig.2), la cual consiste en los números complejos ordinarios en conjunción con el símbolo para representar el infinito.

La esfera de Riemann, superficie de Riemann compacta, el teorema de la aplicación de Riemann, las superficies de Riemann y aplicaciones complejas… He tratado de exponer en unas líneas la enorme importancia de este personaje para las matemáticas en general y la geometría y para la física en particular. Es uno de esos casos a los que antes me refería. Después de él, la Humanidad ha tenido un parón en el desarrollo de las ideas hasta que asimilaron las suyas y, después, llegó Einstein y otros.

 

                           La Geometría de Riemann de los espacios curvos

Tenemos que convenir que todo, sin excepción, es relativo y resulta ya evidente la gran crisis de la noción de realidad “veritas” que el mundo padece, la ciencia BASE, la matemática, sufrió el varapalo a partir de la matemática topológica de Poincaré, y el desarrollo sorpresivo de la matemática del caos; de pronto el idealismo de la ecuación diferencial queda derribado : el mundo que funciona como un reloj de Tolomeo queda finiquitado; ¿donde puñetas está la materia perdida?; de pronto nuestras consciencias “comprenden” que la “verdad” no existe, es decir, que no existe nuestra realidad del mundo.

Y, mientras tanto, nuestras mentes siguen su camino, siempre queriendo ir más allá y siempre profundizando en los secretos de la Naturaleza de lo que tenemos muchos ejemplos, tales como nuestras consideraciones sobre los dos aspectos de la relatividad general de Einstein, a saber, el principio de la relatividad, que nos dice que las leyes de la física son ciegas a la distinción entre reposo y movimiento uniforme; y el principio de equivalencia, que nos dice de qué forma sutil deben modificarse estas ideas para englobar el campo gravitatorio.

 

 

Mediante la combinación de diversas observaciones de telescopios, y la ayuda del trabajo de modelación avanzada, el equipo de Emanuele Farina, de la Universidad de Insubria en la provincia de Como, Italia, y Michele Fumagalli del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., Estados Unidos, fue capaz de captar como tal el trío de quásares, llamado QQQ J1519+0627. La luz de esos quásares ha viajado 9.000 millones de años-luz para llegar hasta nosotros, lo que significa que dicha luz fue emitida cuando el universo tenía sólo un tercio de su edad actual.

 

El sueño de viajar a la velocidad de la luz

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Radiogalaxia 3C 75 en longitud de onda visible y radiofrecuencia

En el Universo existen objetos exóticos, de extraños comportamientos y que generan inmensas energías. Por ejemplo, una radiogalaxia es un emisor inusualmente intenso de ondas de radio. La emisión de una radiogalaxias puede ser de hasta 1038 vatios, un millón de veces mayor que la de una galaxia normal como la nuestra. La radiogalaxia tienen un núcleo de radio compacto coincidente con el núcleo de la galaxia visible, un par de chorros que emergen del núcleo en direcciones opuestas, u un par de lóbulos lejos de los confines visibles de la galaxia. La galaxia resulta ser casi siempre una gigante elíptica, que pudiera ser el resultado de la colisión o la fusión de dos o más galaxias más pequeñas.

                                               Chorros de plasma de la radiogalaxia Hércules A

La fuente de la energía de la radiogalaxia se sospecha que es un agujero negro masivo situado en el núcleo galáctico desde donde emergen los chorros, enviando energía a los lóbulos. Algunas radiogalaxias notables son la que arriba podéis contemplar, 3C 75.

Una imagen en falso color captada en 20 cm por el VLA de la misma fuente de radio 3C 75. En rojo se muestran las regiones de emisión intensa de radio y en azul las regiones de emisión más débiles.

Ahí podeís contemplar la misma imagen pero más nítida de la potente fuente de radio 3C 75 en la que parece que dos agujeros negros gigantes están girando el uno alrededor del otro para potenciar la gigantesca fuente de radio. Rodeados por el gas que emite rayos X a varios millones de grados y expulsando chorros de partículas relativistas, esos agujeros negros supermasivos que parecen estar juntos, en realidad, están separados por 25.000 años-luz. La imagen captada por los ingenios de la NASA, está situada en el cúmulo de galaxias Abell 400, se encuentran a unos 300 millones de años-luz de distancia.

Los astrónomos dicen que estos dos agujeros negros supermasivos están irremediablemente ligados por la gravedad y forman un sistema binario. Estas fusiones cósmicas espectaculares son objetos, según se cree, de intensas fuentes de ondas gravitacionales. El gas caliente sale disparado en chorros que corren a 1200 kilómetros por segundo.

¿Hasta que punto son comunes los agujeros negros gigantes? Los datos acumulados gradualmente y tomados cada vez con tecnologías más avanzadas y fiables, sugieren que tales agujeros habitan no sólo en los núcleos de la mayoría de los cuásares y radiogalaxias, sino también en los núcleos de la mayoría de las galaxias normales (no radiogalaxias) y galaxias grandes tales como la Vía Láctea y Andrómeda, e incluso en los núcleos de algunas pequeñas galaxias tales como la compañera enana de Andromeda, M32. En las galaxias normales como las nombradas, el agujero negro (en contra de lo que creen muchos) no está rodeado por ningún disco de acreción, o solamente lo está por un tenue disco que derrama sólo cantidades modestas de energía.

Descubren que la estrella Mira arrastra una enorme estela.

La frase puede referirse a la estrella Mira (Ómicron Ceti) o a un cometa real, como el C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS), que se espera sea visible este año. 

Chorros relativistas producen burbujas en la región central de la galaxia

Nuestro Centro Galáctico es un lugar de mucha agitación y, en presencia de un agujero negro gigante, la seguridad está ausente. Mejor nos quedamos por aquí, en Orión, la Nebulosa más bonita de la Galaxia, aposentados en el Brazo del mismo nombre para situar nuestro hábitat en paz. Hay muchas evidencias de que, en el centro de nuestra Galaxia, procedentes de los movimientos orbitales de nubes de gas próximas al núcleo galáctico y las observaciones infrarrojas de de dichas nubes, realizadas por Charles Townes y su equipo en la Universidad de California en Berkeley, muestran sin lugar a ninguna duda que están orbitando en torno a un objeto con una masa alrededor de 3 millones de veces mayor que la del Sol, y las observaciones de radio revelan una fuente de radio muy peculiar en la posición de ese objeto central.

               Imagen compuesta del centro galáctico (por los satélites Hubble, Spitzer y Chandra).

El centro de la Vía Láctea es una región turbulenta y dinámica, con cúmulos estelares brillantes, nubes de gas caliente y campos magnéticos monstruosos. Todos ellos parecen centrados en torno a un objeto pequeño y denso conocido como Sagitario A* (Sgr A*). Las observaciones de estrellas en órbita alrededor de ese punto sugieren que es un agujero negro supermasivo. Hay poco gas entrando en espiral en Sagitario A*, quizás porque las explosiones de estrellas han expulsado la mayor parte del gas y el polvo del núcleo de la Vía Láctea. Aunque Sgr A*es, con mucho, el agujero negro supermasivo más cercano, sigue siendo relativamente difícil de estudiar, porque se halla detrás de muchas nubes espesas de polvo interestelar, que absorben la luz visible. Los astrónomos utilizan los rayos-X, ondas de radio y otras longitudes de onda para estudiar el núcleo de la Vía Láctea.

Inmensos chorros de radiación Gamma han sido descubiertos recientemente provenientes del Centro galáctico, que, como decimos más arriba, es un lugar de enorme turbulencias. Y, si todo eso es así (que lo es), nos podríamos plantear algunas preguntas: ¿Qué futuro nos espera? ¿Debemos preocuparnos de que el Agujero Negro Gigante que habita en el Centro de nuestra Galaxia engulla algún día la Tierra?

Bueno, no es difícil realizar algunos cálculos para saberlo. El agujero negro central de nuestra Galaxia (según nos cuentan y las observaciones realizadas por los astrónomos expertos coinciden con sus estimaciones) tiene una masa de alrededor 3 millones de veces la masa del Sol, y por lo tanto tiene una circunferencia de alrededor de 50 millones de kilómetros, o 200 segundos-luz, aproximadamente una décima parte de la circunferencia de la órbita de la Tierra en torno al Sol. Esto es algo minúsculo comparado con el tamaño de la propia Galaxia.

El Sol arrastra a todos los planetas en su viaje alrededor del la Galaxia

Nuestra Tierra, junto con el Sol y el conjunto de los demás planetas del Sistema planetario en el que estamos ubicados, está orbitando en torno al Centro de la Galaxia en una órbita con una circunferencia de 200.000 años-luz, alrededor de 30.000 millones de veces mayor que la circunferencia del agujero. Si el agujero llegara a engullir finalmente la mayor parte de la masa de la Galaxia, su circunferencia se expandiría sólo en aproximadamente 1 año-luz, todavía 200.000 veces más pequeño que la circunferencia de nuestra órbita.

                        Nuestro Centro Galáctico, ese lugar misterioso

Por supuesto, en los aproximadamente 10¹⁸ años (100 millones de veces la edad actual del Universo) que serían necesarios para que nuestro agujero negro central se tragase una gran fracción de la masa de nuestra Galaxia, la órbita de la Tierra y el Sol habría cambiado de forma substancial. No es posible predecir los detalles de dichos cambios, puesto que no conocemos suficientemente bien las posiciones y movimientos de todas las demás estrellas que pueden encontrar el Sol y la Tierra durante 10¹⁸ años.

   De lo que no tenemos duda alguna es de la irremisible fusión de Andrómeda y la Vía Láctea en el futuro

Por lo tanto, no podemos predecir si la Tierra y el Sol se desviarían finalmente hacia el interior del Agujero Negro central de la Galaxia o si serán expulsados de la Galaxia. Sin embargo, podemos estar seguros de que, si la Tierra fuese finalmente engullida, su muerte está aproximadamente 10¹⁸ años en el futuro, tan lejanas que otras muchas catástrofes acabarán probablemente con la Tierra y la Humanidad mucho antes.

Sí, uno de esos probables sucesos ha sido estudiado y un grupo de investigadores de la NASA acaba de calcular cómo se producirá exactamente la titánica colisión entre la Vía Láctea, nuestra galaxia, y su vecina más cercana, Andrómeda. El acontecimiento, que tendrá lugar dentro de 4.000 millones de años, cambiará para siempre el aspecto del cielo y, de paso, la historia de nuestro Sol y su sistema de planetas. Estas conclusiones se publicaron en tres estudios diferentes en Astrophysical Journal.

Un repentino destello de luz emitido por la gigante roja a principios de 2002 ilumina progresivamente las capas de polvo que rodea a la estrella que se prepara para convertirse en una enana blanca, mientras a su alrededor, se va formando una Nebulosa planetaria.

El Sol, agotado su combustible nuclear de fusión, se convertirá en una gigante roja y a medida que crece, traspasará las órbitas de Mercurio y Venus que serán engullidos, y, quedará muy cerca de la Tierra que, por el efecto del aumento de la temperatura, verá evaporado sus mares y océanos… ¡La Vida desaparecerá de nuestro planeta! Si aún andamos por aquí para entonces, esperemos que, los avances conquistados, nos hayan permitido emigrar a otros mundos.

Ese es el otro acontecimiento que está situado también, antes en el calendario del futuro. Cuando el Sol alcance el penúltimo momento de su vida, crecerá hasta la órbita actual de la Tierra. Incinerará Mercurio y Venus. La Tierra escapará a este infortunio porque, al haber expelido el Sol parte de su masa, su fuerza de gravedad se habrá debilitado y nuestro planeta se habrá trasladado a una nueva órbita, mayor que la actual. El Sol, de color ocre-rojizo, llenará el cielo del mediodía. Mientras uno de los bordes se pone por el oeste, el otro empezará a salir por el este. Aunque bastante más frío que hoy (unos 2000 kelvin frente a 5800 kelvin), el Sol cocerá la superficie del planeta. La Tierra será entonces testigo desde dentro de la formación de una nebulosa planetaria. El Sol expulsará sus capas más exteriores-una versión extrema del viento solar actual-. Con el tiempo, la gigante roja irá perdiendo capas, hasta que no quede de ellas más que el núcleo: se habrá convertido en una enana blanca. Alumbrados por esa incandescente mota azul en el cielo, los objetos de la Tierra proyectarán sombras muy perfiladas, negras como el azabache; la salida y la puesta del Sol no llevarán más de un abrir y cerrar de ojos. La piedra expuesta a la iluminación se convertirá en un plasma porque la radiación ultravioleta de la enana blanca destrozará cualquier enlace molecular. La superficie se cubrirá con una niebla iridiscente que no dejará de ascender y arremolinarse. A medida que la enana vaya radiando su energía, se irá enfriando y debilitando hasta convertirse en ceniza fría y oscura. Nuestro mundo terminará primero como fuego y después como hielo. “

 Una Nebulosa planetaria con una estrella enana blanca en el centro, ese será el destino final del Sol. La estrella original se contraerá más y más debido a la gravedad que genera su propia masa, y, finalmente, se quedará convertida en una estrella enana blanca que radiará de manera violenta ionizando el material circundante. De ahí los colores que podemos contemplar y que denotan los elementos de los que están formados la Nebulosa.

Si ésta fuera la Nebulosa planetaria formada por el Sol en su final, ese puntido blanco central es todo lo que quedaría de él, una enana blanca, rodeada del gas que forma la Nebulosa Planetaria que, con el paso de los años se irá diluyendo hasta desaparecer totalmente dejando desnudo y frío el cadáver estelar que un día fue nuestro luminoso Sol.

Nuestro planeta, primero calcinado por el suceso, vería como los lagos, los ríos, los mares y océanos de la Tierra se evaporarían y la vida tal como la conocemos, desaparecía, Más tarde, llegaría la congelación y el frío que la falta del calor del Sol, produciría en el planeta Tierra. Y, nosotros, si para esos momentos futuros estamos aún aquí, ya habremos aprendido a conocer mejor la naturaleza y podemos haber encontrado la manera de escapar a tan terribles finales: Primero la colisión y fusión con Andrómeda y, por su fuera poco, el Sol se nos convierte en una Gigante Roja primero y en una enana blanca después.

Si queremos escapar de todos estos (y otros que vendrán y que ahora no conocemos) sucesos, como nos dejó dicho Hilbert, “¡Debemos saber, sabremos!”.

Emilio Silver V.

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