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El cerebro tiene secretos que… ¡Nunca nos contará!

Vimana, un pozo de tiempo en Afganistán

El 21 de diciembre de 2010 científicos estadounidenses descubrieron “un vimana atrapado en un pozo del tiempo“ (un campo gravitatorio electromagnético, que sólo puede ocurrir en una dimensión invisible del espacio) en la ciudad de Balkh, Afganistán, lugar que alguna vez Marco Polo catalogó como “una de las ciudades más nobles y grandiosas” del mundo”.

Los intentos por retirar el misterioso Vimana de la cueva donde había estado oculto durante por lo menos 5.000 años, causaron la “desaparición” de por lo menos 8 soldados norteamericanos, atrapados por el vórtex temporal ( nuestros cuerpos no pueden desplazarse como si nada del presente al futuro y del futuro al pasado sin cargarse el peso destructivo de las leyes de la fìsica, salvo si se logra bloquear el campo magnético, algo que aparentemente los científicos norteamericanos tardaron ocho cadáveres en descubrir y solucionar, probablemente con jaulas de Faraday ).

La existencia de este tipo de fenómenos no está demostrado por los científicos (caso contrario estaríamos hablando de leyes), pero los físicos teóricos coinciden en general que podrían ser posibles si se acepta la teoría del Multiuniverso (un universo de por lo menos 11 dimensiones espaciotemporales) como estructura lógica y matemática. Atravesando esa especie de plasmalíquido, nos podríamos trasladar a otros mundos, a otras galaxias.

Theodor Kaluza, ya en 1921 conjeturaba que si ampliáramos nuestra visión del universo a 5 dimensiones, entonces no habría más que un solo campo de fuerza: la gravedad, y lo que llamamos electromagnetismo sería tan sólo la parte del campo gravitatorio que opera en la quinta dimensión, una realidad espacial que jamás reconoceríamos si persistiéramos en nuestros conceptos de realidad lineal, similar a un holograma.

Bueno, independientemente de que todo esto pueda ser una realidad, lo cierto es que, nosotros, ahora en nuestro tiempo, hablamos de un universo con más dimensiones y, la carrera de las más altas dimensiones la inicio (como arrtiba se menciona) en el año 1919 (no el 1921) por Theodor Kaluza, un osucro y desconocido matemático, cuando le presentó a Einstein mediante un escrito una teoría unificada que podía unificar, las dos grandes teorías del momento, la Relatividad General con el Magnetismo y podía realizarse si elaboraba sus ecuciones en un espaciotiempo de cinco dimensiones.

Así estaban las cosas cuando en 1.919 recibió Einstein un trabajo de Theodor Kaluza, un privatdozent en la Universidad de Königsberg, en el que extendía la Relatividad General a cinco dimensiones. Kaluza consideraba un espacio con cuatro dimensiones, más la correspondiente dimensión temporal y suponía que la métrica del espacio-tiempo se podía escribir como:

Klein

Así que, como hemos dicho, ese mismo año, Oskar Klein publicaba un trabajo sobre la relación entre la teoría cuántica y la relatividad en cinco dimensiones. Uno de los principales defectos del modelo de Kaluza era la interpretación física de la quinta dimensión. La condición cilíndrica impuesta ad hoc hacía que ningún campo dependiera de la dimensión extra, pero no se justificaba de manera alguna.

Klein propuso que los campos podrían depender de ella, pero que ésta tendría la topología de un círculo con un radio muy pequeño, lo cual garantizaría la cuantización de la carga eléctrica. Su diminuto tamaño, R₅ ≈ 8×10^{-31 cm}, cercano a la longitud de Planck, explicaría el hecho de que la dimensión extra no se observe en los experimentos ordinarios, y en particular, que la ley del inverso del cuadrado se cumpla para distancias r » R₅. Pero además, la condición de periodicidad implica que existe una isometría de la métrica bajo traslaciones en la quinta dimensión, cuyo grupo U(1), coincide con el grupo de simetría gauge del electromagnetismo.

Einstein al principio se burló de aquella disparatada idea pero, más tarde, habiendo leido y pensado con más atenci`´on en lo que aquello podía significar, ayudó a Kaluza a publicar su idea de un mundo con cinco dimensiones (allí quedó abierta la puerta que más tarde, traspasarían los teóricos de las teorías de más altas dimensiones). Algunos años más tarde, , el físico sueco Oskar Klein publicó una versión cuántica del artículo de Kaluza. La Teoría Kaluza-Klein que resultó parecía interesante, pero, en realidad, nadie sabía que hacer con ella hasta que, en los años setenta; cuando pareció beneficioso trabajar en la supersimetría, la sacaron del baúl de los recuerdos, la desempolvaron y la tomaron como modelo.

Pronto, Kaluza y Klein estuvieron en los labios de todo el mundo (con Murray Gell-Mann, en su papel de centinela lingüistico, regañando a sus colegas que no lo sabían pronunciar “Ka-wu-sah-Klein”.

Pero, ¿Existen en nuestro Universo dimensiones ocultas?

Aunque la teoría de cuerdas en particular y la supersimetría en general apelaban a mayores dimensiones, las cuerdas tenian un modo de seleccionar su dimensionalidad requerida. Pronto se hizo evidente que la Teoría de cuerdas sólo sería eficaz, en dos, diez y veintiseis dimensiones, y sólo invocaba dos posibles grupos de simetría: SO(32) o E₈ x E_8. Cuando una teoría apunta hacia algo tan tajante, los científicos prestan atención, y a finales de los años ochenta había decenas de ellos que trabajaban en las cuerdas. Por aquel entonces, quedaba mucho trabajo duro por hacer, pero las perspectivas era brillantes. “Es posible que las décadas futuras -escribieron Schwarz y sus colaboradores en supercuerdas Green y Edward Witten- sea un excepcional período de aventura intelectual.” Desde luego, la aventura comenzó y, ¡qué aventura!

El mundo está definido por las Constantes adimensionales de la Naturaleza que hace el Universo que conocemos

Lo único que cuenta en la definición del mundo son los valores de las constantes adimensionales de la naturaleza (así lo creían Einstein y Planck). Si se duplica el valor de todas las masas no se puede llegar a saber, porque todos los números puros definidos por las razones de cualquier par de masas son invariables.

Puesto que el radio de compactificación es tan pequeño, el valor típico de las masas será muy elevado, cercano a la masa de Planck M_p = k^-12 = 1’2 × 10¹⁹ GeV*, y por tanto, a las energías accesibles hoy día (y previsiblemente, tampoco en un futuro cercano – qué más quisieran E. Witten y los perseguidores de las supercuerdas -), únicamente el modo cero n = 0 será relevante. Esto plantea un serio problema para la teoría, pues no contendría partículas ligeras cargadas como las que conocemos.

¿Y si llevamos a Kaluza-Klein a dimensiones superiores para unificar todas las interacciones?

En este proceso llamado desintegración beta y debido a la interacción débil, un neutrón se transforma en un protón, un electrón y un (anti)neutrino electrónico cuando uno de los quarks delneutrón emite una partícula W–. Aquí queda claro que el término “interacción” es más general que “fuerza”; esta interacción que hace cambiar la identidad de las partículas no podría llamarse fuerza (todo representado en uno de los famosos diagramas de Feyman).

La descripción de las interacciones débiles y fuertes a través de teorías gauge no abelianas mostró las limitaciones de los modelos en cincodimensiones, pues éstas requerirían grupos de simetría mayores que el del electromagnetismo. En 1964 Bryce de UIT presentó el primer modelo de tipoKaluza-Klein–Yang-Mills en el que el espacio extra contenía más de una dimensión.

El siguiente paso sería construir un modelo cuyo grupo de isometría contuviese el del Modelo Estándar SU(3)_c × SU(2)_l × U(1)_y, y que unificara por tanto la gravitación con el resto de las interacciones.

Edward Witten demostró en 1981 que el número total de dimensiones que se necesitarían sería al menos de once. Sin embargo, se pudo comprobar que la extensión de la teoría a once dimensiones no podía contener fermiones quirales, y por tanto sería incapaz de describir los campos de leptones y quarks.

Por otra parte, la supersimetría implica que por cada bosón existe un fermión con las mismas propiedades. La extensión supersimétrica de la Relatividad General es lo que se conoce como supergravedad (supersimetría local).

Joël Scherk (1946-1980) (a menudo citado como Joel Scherk) fue un francés teóricofísico que estudió la teoría de cuerdas ysupergravedad ^[1] . Junto con John H. Schwarz , pensaba que la teoría de cuerdas es una teoría de la gravedad cuántica en 1974. En 1978, junto con Eugène Cremmer y Julia Bernard , Scherk construyó el lagrangiano ysupersimetría transformaciones parasupergravedad en once dimensiones, que es uno de los fundamentos de la teoría-M .

Teoria M

Unos años antes, en 1978, Cremmer, Julia y Scherk habían encontrado que la supergravedad, precisamente en once dimensiones, tenía propiedades de unicidad que no se encontraban en otras dimensiones. A pesar de ello, la teoría no contenía fermiones quirales, como los que conocemos, cuando se compactaba en cuatro dimensiones. Estos problemas llevaron a gran parte de los teóricos al estudio de otro programa de unificación a través de dimensiones extra aún más ambicioso, la teoría de cuerdas.

No por haberme referido a ella en otros trabajos anteriores estará de más dar un breve repaso a las supercuerdas. Siempre surge algún matiz nuevo que enriquece lo que ya sabemos.

El origen de la teoría de supercuerdas data de 1968, cuando Gabriela Veneziano introdujo los modelos duales en un intento de describir las amplitudes de interacción hadrónicas, que en aquellos tiempos no parecía provenir de ninguna teoría cuántica de campos del tipo de la electrodinámica cuántica. Posteriormente, en 1979, Yaichiro Nambu, Leonard Susskind y Holger Nielsen demostraron de forma independiente que las amplitudes duales podían obtenerse como resultado de la dinámica de objetos unidimensionales cuánticos y relativistas dando comienzo la teoría de cuerdas.

En 1971, Pierre Ramona, André Neveu y otros desarrollaron una teoría de cuerdas con fermiones ybosones que resultó ser supersimétrica, inaugurando de esta forma la era de las supercuerdas.

David Jonathan Gross

Sin embargo, en 1973 David Gross, David Politzer y Frank Wilczek descubrieron que la Cromodinámica Cuántica, que es una teoría de campos gauge no abeliana basada en el grupo de color SU(3)_c, que describe las interacciones fuertes en términos de quarks y gluones, poseía la propiedad de la libertad asintótica. Esto significaba que a grandes energías los quarks eran esencialmente libres, mientras que a bajas energías se encontraban confinados dentro de loshadrones en una región con radio R de valor R ≈ hc/Λ ≈ 10^{-13 cm}.

Dicho descubrimiento, que fue recompensado con la concesión del Premio Nobel de Física a sus autores en 2.004, desvió el interés de la comunidad científica hacia la Cromodinámica Cuántica como teoría de las interacciones fuertes, relegando casi al olvido a la teoría de supercuerdas.

Se habla de cuerdas abiertas, cerradas o de lazos, de p branas donde p denota su dimensionalidad (así, 1 brana podría ser una cuerda y 2.Brana una membrana) o D-Branas (si son cuerdas abiertas) Y, se habla de objetos mayores y diversos que van incorporados en esa teoría de cuerdas de diversas familias o modelos que quieren sondear en las profundidades del Universo físico para saber, como es.

En la década de los noventa se creó una versión de mucho éxito de la teoría de cuerdas. Sus autores, los físicos de Princeton David Gross, Emil Martinec, Jeffrey Harvey y Ryan Rohn, a quienes se dio en llamar el cuarteto de cuerdas de Princeton.

El de más edad de los cuatro, David Gross, hombre de temperamento imperativo, es temible en los seminarios cuando al final de la charla, en el tiempo de preguntas, con su inconfundible vozarrón dispara certeros e inquisidoras preguntas al ponente. Lo que resulta sorprendente es el hecho de que sus preguntas dan normalmente en el clavo.

Gross y sus colegas propusieron lo que se denomina la cuerda heterótica. Hoy día, de todas las variedades de teorías tipo Kaluza-Klein que se propusieron en el pasado, es precisamente la cuerda heterótica la que tiene mayor potencial para unificar todas las leyes de la naturaleza en una teoría. Gross cree que la teoría de cuerdas resuelve el problema de construir la propia materia a partir de la geometría de la que emergen las partículas de materia y también la gravedad en presencia de las otras fuerzas de la naturaleza.

Como por arte de magia, las ecuaciones de campo de la Tería de la relatividad, emergen, sin que nadie las llame, cuando los físicos desarrollan las matemáticas de la Teoría de cuerdas. ¿Por qué será?

El caso curioso es que, la Relatividad de Einstein, subyace en la Teoría de cuerdas, y, si eliminamos de esta a aquella y su geometría de la Gravedad…todo resulta inútil. El gran Einsteinestá presente en muchos lugares y quizás, más de los que nos podamos imaginar.

Es curioso constatar que si abandonamos la teoría de la gravedad de Einstein como una vibración de la cuerda, entonces la teoría se vuelve inconsistente e inútil. Esta, de hecho, es la razón por la que Witten se sintió atraído inicialmente hacia la teoría de cuerdas. En 1.982 leyó un artículo de revisión de John Schwarz y quedó sorprendido al darse cuenta de que la gravedad emerge de lateoría de supercuerdas a partir solamente de los requisitos de auto consistencia. Recuerda que fue “la mayor excitación intelectual de mi vida”.

Gross se siente satisfecho pensando que Einstein, si viviera, disfrutaría con la teoría de supercuerdas que sólo es válida si incluye su propia teoría de la relatividad general, y amaría el hecho de que la belleza y la simplicidad de esa teoría proceden en última instancia de un principio geométrico, cuya naturaleza exacta es aún desconocida.atividad general de Einstein. Nos ayuda a estudiar las partes más grandes del Universo, como las estrellas y las galaxias. Pero los elementodiminutoso los átomos y las partículas subatómicas se rigen por unas leyes diferentes denominadas mecánica cuántica.

Una explosión de <a href=

Claro que, como todos sabemos, Einstein se pasó los últimos treinta años de su vida tratándo de buscar essa teoría unificada que nunca pudo encontrar. No era consciente de que, en su tiempo, ni las matemáticas necesarias existían aún. En la historia de la física del siglo XX muchos son los huesos descoloridos de teorías que antes se consideraban cercanas a esa respuesta final que incansables buscamos.

Hasta el gran Wolfgang Pauli había colaborado con Heisenberg en la búsqueda de una teoría unificada durante algún tiempo, pero se alarmó al oir en una emisión radiofónica como Heisenberg decía: “Está a punto de ser terminada una Teoría unificada de Pauli-Heisenserg, en la que sólo nos queda por elaborar unos pocos detalles técnicos.”

Wolfgang Pauli

Enfadado por lo que consideraba una hipérbole de Heisenberg que se extralimitó con aquellas declaraciones en las que lo inviolucraba sin su consentimiento, Pauli envió a Gamow y otros colegas una simple hija de papel en blanco en la que había dibujado una caja vacía. Al pie del dibujo puso estas pablabras: “Esto es para demostrar al mundo que yo puedo pintar con Tiziano. Sólo faltan algunos detalles técnicos.”

Los críticos del concepto de supercuerdas señalaron que las afirmaciones sobre sus posibilidades se basaban casi enteramente en su belleza interna. La teoría aún no había repetido siquiera los logros del Modelo Estándar, ni había hecho una sola predicción que pudiera someterse a prueba mediante el experimento. La Supersimetría ordenaba que el Universo debería estar repleto de familias de partículas nuevas, entre ellas los selectrones (equivalente al electrón supersimétrico) o el fotino (equivalente al fotón).

Lo cierto es que, nada de lo predicho ha podido ser comprobado “todavía” pero, sin embargo, la belleza que conlleva la teoría de cuerdas es tal que nos induce a creer en ella y, sólo podemos pensar que no tenemos los medios necesarios para comprobar sus predicciones, con razón nos dice E. Witten que se trata de una teoría fuera de nuestro tiempo, las supercuerdas pertenecen al futuro y aparecieron antes por Azar.

Y, a todo esto, ¿Dónde están esas otras dimensiones?

emilio silvera

Aida. La Naturaleza está en nuestras Mentes

octubre 3, 2015FÍSICAmaestroviejo

“Así fue como ví el péndulo

La esfera, colgando de un largo cable fino al techo del

coro, oscilaba de un lado a otro con una majestád isócrona.

Yo sabía -pero cualquiera podía haberlo sentido en la

magia de ese sereno aliento- que el período estaba gobernado

por la raíz cuadrada de la longitud del cable y por π,

ese número que, por irracional que sea para las mentes sublunares,

liga la circunferencia y el diámetro de todos los cículos posibles a

través de una racionalidad superior. El tiempo que necesitaba la

esfera para oscilar de un extremo a otro estaba determinado por una

conspiración arcana entre la más intemporal de las medidas: lasingularidad

del punto de suspensión, la dualidad de las dimensiones del plano, el

comienzo triádico de π, la secreta Naturaleza cuadrática de la raíz y la

innumerada perfección del propio círculo.”

Umberto Eco

Después de haber utilizado durante un tiempo las ecuaciones y fórmulas de la física matemática, uno se acostumbra a una peculiaridad de la Naturaleza. Es muy comprensica con nuestra ignorancia de ciertos detalles. Las leyes de la Naturaleza tienen varios ingredientes: una máquina lógica para predecir el futuro a partir del presente, constantes especiales de la Naturaleza y un conjunto de simples números. Estos simples números aparecen junto a las constantes de la Naturaleza en casi todas las fórmulas físicas.

Einstein los supo apreciar muy bien y así lo reflejaba en las cartas que le envió a su amiga Ilse Rosenthal Schneider y los lamaba “constantes básicas”. Son solamente números. Por ejemplo, el período (“tic”) de un reloj de péndulo estaba dado con gran precisión por una sencilla fórmula:

Período = 2π √(L/g)

Donde L es la longitud del péndulo y g es la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra. Aquí podemos notar la aparición de la “constante básica” 2π = 6,28. En todas las fórmulas que utilizamos para describir algún aspecto del mundo físico, aparece un factor numérico de este tipo. Lo más notable es que casi siempre tienen un valor próximo a uno y pueden despreciarse, o aproximarse por 1, si sólo se está interesado en obtener una estimación razonablemente buena del resultado.

Éste es un premio importante, porque en un problema como la determinación del período de un péndulo simple nos permite obtener la forma aproximada de la respuesta.. El período, que tiene dimensiones de tiempo, sólo puede depender de una manera de la longitud L y la aceleración g si la combinación resultante ha de ser un tiempo: esa combinación es la raíz cuadrada de L/g.

Esta bonita característica del mundo físico, que parece estar bien descrito por leyes matemáticas en las que los factores puramente numéricos que aparecen no son muy diferentes de 1 en magnitud, es uno de los misterios casi desapercibidos de nuestro estudio del mundo físico.Einstein estaba muy impresionado por la ubicuidad de pequeños números adimensionales en las ecuaciones de la física y escribió sobre el misterio de que, aunque casi siempre parece ser así.

“…no podemos exigirlo rigurosamente, pues ¿por qué no debería aparecer un factor numérico como (12π)³ en una deducción fisicomatemática? Pero sin duda tales casos son rarezas.”

Es posible arrojar alguna luz sobre este problema si reconocemos que casi todos los factores numéricos por los que Einstein estaba tan impresionado tienen un origen geométrico. Por ejemplo, el volumen de un cubo de arista R es R³, pero el volumen de una esfera de radio R es 4πR³/3. Los factores numéricos dan cuenta de la forma detallada cuando las fuerzas de la Naturaleza estan actuando. Puesto que las fuerzas fundamentales de la Naturaleza son simétricas y no tienen una preferencia por direcciones diferentes, hay una tendencia a la simetría esférica.

Nuestra Galaxia, el Sol y nuestro mundo y la Luna… ¡Todos tienden a ser esféricos!

Nos hemos podido dar cuenta de que a partir de todo lo que hemos podido aprender, hemos podido ver que las constantes de la Naturaleza tienen una influencia relativa mucho mayor cuando se trata de determinar los resultados de las leyes de la Naturaleza en tres dimensiones que la que tienen en universos con muchas más dimensiones espaciales.

Cuando consideramos mundos con dimensiones de espacio y tiempo distintas de 3 + 1 topamos con un problema sorprendente. Los mundos con más de una dimensión no permiten predecir el futuro a partir del presente. En este sentido son más bien como mundos sin dimensión temporal. Un sistema organizado complejo, como, por ejemplo, el necesario para la vida, no podría utilizar la información recogida en su entorno para conformar su comportamiento futuro. Seguiría siendo simple: demasiado simple para almacenar información y evolucionar.

Si el número de dimensiones de espacio y tiempo hubiera sido escogido aleatoriamente y todos los números fueran posibles, entonces esperaríamos que el número fuera muy grande. Es muy improbable escoger un número pequeño. Sin embargo, las ligaduras impuestas por la necesidad de tener “observadores” para hablar del problema significa que no todas las posibilidades están disponibles y que se nos impone un espacio tridimensional. Todas las alternativas estarían privadas de vida. Si científicos de otro universo conocieran nuestras leyes pero no el número de dimensiones en que vivimos, podrían deducir su número simplemente a partir del hecho de nuestra existencia.

Así que, si queremos hacer una aproximación al problema de por qué el espacio tiene tres dimensiones, nos lleva a una estimación de gran alcance de cómo y por qué son peculiares los mundos tridimensionales con una única flecha del tiempo. Las alternativas son demasiado simples, demasiado inestables o demasiado impredecibles para que observadores complejos evolucionen y perduren dentro de ellos. Como resultado, no debería sorprendernos encontrarnos viviendo en tres dimensiones espaciales sujetos a los caprichos de un único tiempo. No par4ece que existan alternativas.

Y, a todo esto, ustedes se preguntarán: ¿Qué tiene que ver todo esto con el péndulo? Bueno, ya sabéis que todo evoluciona y, a medida que se va escribiendo parece que las ideas fluyen y también evolucionan en su transcurrir de manera tal que, de una cuestión se pasa a otra sin que lo podamos evitar.

Le doy desde aquí las gracias a John D. Barrow que, con sus ideas inspiró ésta página para que todos pudiéramos disfrutar al acercarnos al conocimiento de las cosas, del mundo, del universo y de su Naturaleza que continuamente nos enseña por qué camino debemos seguir avanzando.

emilio silvera

Aida. ¡Los grandes Números del Universo!

octubre 1, 2015FÍSICAmaestroviejo

« ¿Tener ideas? No siempre fue saludable

¿Será igual el Universo en todas partes? »

Cuando los físicos empezaron a apreciar el papel de las constantes en el dominio cuántico y explotar la nueva teoría de la gravedad de Einstein para describir el universo en su conjunto, las circunstancias eran las adecuadas para que alguien tratara de casarlas.

Así entró en escena Arthur Stanley Eddington: un extraordinario científico que había sido el primero en descubrir cómo se alimentaban las estrellas a partir de reacciones nucleares. También hizo importantes contribuciones a nuestra comprensión de las galaxias, escribió la primera exposición sistemática de la teoría de la relatividad general de Einstein y fue el responsable de la expedición que durante un eclipse de Sol, pudo confirmar con certeza la predicción de larelatividad general que debería desviar la luz estelar que venía hacia la Tierra en aproximadamente 1’75 segundos de arco cuando pasaba cerca de la superficie solar, cuyo espacio estaría curvado debido a la gravedad generada por la masa del Sol. En aquella expedición, el equipo de Eddington hizo una exitosa medición del fenómeno desde la isla Príncipe, que confirmó que Einstein tenía razón y que su teoría predecía de manera exacta la medida de curvatura del espacio en función de la masa del objeto estelar que genera la gravitación distorsionando el espaciotiempo a su alrededor.

Eddintong

Entre los números que Eddington consideraba de importancia primordial estaba al que ahora conocemos como número de Eddington, que es igual al número de protones en el universo visible. Eddington calculó (a mano) este número con enorme precisión en un crucero trasatlántico, sentado en cubierta, con libreta y lápiz en la mano, tras calcular concienzudamente durante un tiempo, finalizó escibiendo:

“Creo que el Universo hay:

15.747.724.136.275.002.577.605.653.961.181.555.468.044.717.914.527.116.709.366.231.425.076.185.631.031.296

de protones y el mismo número de electrones”.

Este número enorme, normalmente escrito N_Edd, es aproximadamente igual a 10⁸⁰. Lo que atrajo la atención de Eddington hacia él era el hecho de que debe ser un número entero, y por eso en principio puede ser calculado exactamente. A Eddington siempre le llamó la atención esos números invariantes que llamaron constantes de la Naturaleza y que tenían que ver con el electromagnetismo, la gravedad, la velocidad de la luz y otros fenómenos naturales invariantes. Por ejemplo:

La constante de estructura fina de (símbolo $alpha$ ) es la constante fundamental que caracteriza la fuerza de la interacción electromagnética. Es una cantidad sin dimensiones, por lo que su valor numérico es independiente del sistema de unidades usado.

La expresión que la define y el valor recomendado es:

$alpha = frac{e^2}{hbar c 4 pi e<a href=$ psilon_0} = 7,297 352 568 times 10^{-3} = frac{1}{137,035 999 11}» />.

donde:

$e$ es la carga elemental.
$hbar = h/(2 pi)$ es la constante racionalizada o reducida de Planck,Constante de Planck» href=»http://es.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Planck»>
$c$ es la velocidad de la luz en el vacío, y
$e<a href=$ psilon_0″ /> es la permitivdad del vacío.

Durante la década de 1.920, cuando Eddington empezó su búsqueda para explicar las constantes de la naturaleza, no se conocían bien las fuerzas débil y fuerte. Las únicas constantes dimensionales de la física que sí se conocían e interpretaban con confianza eran las que definían la gravedad y las fuerzas electromagnéticas. Eddington las dispuso en tres puros números adimensionales. Utilizando los valores experimentales de la época, tomó la razón entre las masas del protón y del electrón:

m_pr/m_e ≈ 1840

La inversa de la constante de estructura fina

2πhc/e²≈ 137

Y la razón entre la fuerza gravitatoria y la fuerza electromagnética entre un electrón y un protón,

e²/Gm_prm_e ≈ 10⁴⁰

A estas añadió su número cosmológico, N_Edd≈ 10⁸⁰. A estos cuatro números los llamó “las constantes últimas”, y la explicación de sus valores era el mayor desafío de la ciencia teórica:

“¿Son estas cuatro constantes irreducibles, o una unificación posterior de la física que pueda demostrar que una o todas ellas podrían ser prescindibles? ¿Podrían haber sido diferentes de lo que realmente son?… Surge la pregunta de si las razones anteriores pueden ser asignadas arbitrariamente o si son inevitables. En el primer caso, sólo podemos aprender sus valores por medida; en el segundo caso es posible encontrarlos por la teoría… Creo que ahora domina ampliamente la opinión de que las (cuatro anteriores) constantes… no son arbitrarias, sino que finalmente se les encontrará una explicación teórica; aunque también he oído expresar lo contrario.”

Medida una y mil veces, α parece que no cambia a pesar de todo

Siguiendo con su especulación Eddington pensaba que el número de constantes inexplicadas era un indicio útil del hueco que había que cerrar antes de que se descubriese una teoría verdaderamente unificada de todas las fuerzas de la naturaleza. En cuanto a si esta teoría final contenía una constante o ninguna, tendríamos que esperar y ver:

“Nuestro conocimiento actual de 4 constantes en lugar de 1 indica meramente la cantidad de unificación de la teoría que aún queda por conseguir. Quizá resulte que la constante que permanezca no sea arbitraria, pero de eso no tengo conocimiento.”

Eddington, como Max Planck, Einstein y Galileo, y Newton antes que ellos, era simplemente un adelantado a su tiempo; comprendía y veía cosas que sus coetáneos no podían percibir.

Hay una anécdota que se cuenta sobre esto y que ilustra la dificultad de muchos para reconciliar el trabajo de Eddington sobre las constantes fundamentales con sus monumentales contribuciones a la relatividad general y la astrofísica. La historia la contaba Sam Goudsmit referente a él mismo y al físico holandés Kramers:

Samuel Abraham Goudsmit, George Uhlenbeck y Hendrik Kramers

“El gran Arthur Eddington dio una conferencia sobre su derivación de la constante de estructura fina a partir de una teoría fundamental. Goudsmit y Kramers estaban entre la audiencia. Goudsmit entendió poco pero reconoció que era un absurdo inverosímil. Kramers entendió mucho y reconoció que era un completo absurdo. Tras la discusión, Goudsmit se acercó a su viejo amigo y mentor Kramers y le preguntó: ¿Todos los físicos se vuelven locos cuando se hacen mayores? Tengo miedo. Kramers respondió, “No Sam, no tienes que asustarte. Un genio como Eddington quizá puede volverse loco pero un tipo como tú sólo se hace cada vez más tonto”.

“La historia es la ciencia de las cosas que no se repiten”.

Paul Valéry

Aquí también están algunas de esas constantes

Los campos magnéticos están presentes por todo el Universo. Hasta un diminuto (no por ello menos importante) electrón crea, con su oscilación, su propio campo magnético, y, aunque pequeño, se le supone un tamaño no nulo con un radio r_o, llamado el radio clásico del electrón, dado por r₀= e²/(mc²) = 2,82 x 10^-13 cm, donde e y m son la carga y la masa, respectivamente del electrón y c es la velocidad de la luz.

Nuestro universo es como lo podemos observar gracias a esos números

El mayor misterio que rodea a los valores de las constantes de la naturaleza es sin duda la ubicuidad de algunos números enormes que aparecen en una variedad de consideraciones aparentemente inconexas. El número de Eddington es un ejemplo notable. El número total deprotones que hay dentro del alcance del universo observable esta próximo al número

10⁸⁰

Si preguntamos ahora por la razón entre las intensidades de las fuerzas electromagnéticas y gravitatoria entre dos protones, la respuesta no depende de su separación, sino que es aproximadamente igual a

10⁴⁰

En un misterio. Es bastante habitual que los números puros que incluyen las constantes de la naturaleza difieran de 1 en un factor del orden de 10², ¡pero 10⁴⁰, y su cuadrado 10⁸⁰, es rarísimo! Y esto no es todo. Si seguimos a Max Planck y calculamos en valor estimado para la “acción” del universo observable en unidades fundamentales de Planck para la acción, obtenemos.

10¹²⁰

Supernovas, Nebulosas, Estrellas… ¡Fuerzas y Constantes fundamentales!

Algunos llegan a afirmar que, el Universo es plano e indican que la energía oscura es probablemente la constante cosmológica de Einstein…¡Vivir para ver! El maestro llegó a decir que incluir la constante cosmológica en su ecuación había sido el mayor error de su vida y, sin embargo ahora… resulta que sí estaba en lo cierto. ¡Ya veremos!

Ya hemos visto que Eddington se inclinaba a relacionar el número de partículas del universo observable con alguna cantidad que incluyera la constante cosmológica. Esta cantidad ha tenido una historia muy tranquila desde esa época, reemergiendo ocasionalmente cuando los cosmólogos teóricos necesitan encontrar una manera de acomodar nuevas observaciones incómodas. Recientemente se ha repetido este escenario. Nuevas observaciones de alcance y precisión sin precedentes, posibilitadas por el telescopio espacial Hubble trabajando en cooperación con telescopios sensibles en tierra, han detectado supernovas en galaxias muy lejanas. Su pauta de brillo y atenuación característica permite deducir su distancia a partir de su brillo aparente. Y, sorprendentemente, resulta que están alejándose de nosotros mucho más rápido de lo que cualquiera esperaba. La expansión del universo ha pasado de ser un estado de deceleración a uno de aceleración. Estas observaciones implican la existencia de una constante cosmológica positiva (Λ⁺). Si expresamos su valor numérico como número puro adimensional medido en unidades del cuadrado de la longitud de Planck, entonces obtenemos un número muy próximo a

10^-120

Nunca se ha encontrado un número más pequeño en una investigación física real. Podemos decir que es el más grande de los pequeños números.

Hablar del Universo en todo su conjunto…, no es nada fácil. Podemos hablar de parcelas, de elementos por separado y también de sucesos, objetos y de la mecánica celeste de manera individualizada para tratar de comprenderlos mejor y, más tarde, juntarlos para tener una perspectiva de su conjunto que… No siempre podemos llegar a comprender. ¡Es tanto lo que esas constantes nos quieren decir! que comprenderlas y entenderlo todo…, nos llevará algún tiempo.

¿Qué vamos a hacer con todos estos grandes números? ¿Hay algo cósmicamente significativo en 10⁴⁰ y sus cuadrados y cubos?

Hermann Weyl

La aparición de algunos de estos grandes números ha sido una fuente de sorpresas desde que fue advertida por vez primera por Hermann Weyl en 1.919. Eddington había tratado de construir una teoría que hiciera comprensible su aparición, pero no logró convencer a un número significativo de cosmólogos de que estaba en la vía correcta. Pero sí convenció a la gente de que había algo que necesitaba explicación. De forma inesperada, fue precisamente uno de sus famosos vecinos de Cambridge quien escribió a la revista Nature la carta que consiguió avivar el interés por el problema con una idea que sigue siendo una posibilidad viable incluso hoy.

Paul Dirac

Paul Dirac ocupó la cátedra lucaciana de matemáticas en Cambridge durante parte del tiempo en que Eddington estuvo viviendo en los observatorios. Las historias que se cuentan de Paul Dirac dejan muy claro que era un tipo con un carácter peculiar, y ejercía de matemático las 24 h. del día. Se pudo saber que su inesperada incursión en los grandes números fue escrita durante su viaje de novios (Luna de miel), en febrero de 1937.

Aunque no muy convencido de las explicaciones de Eddington, escribió que era muy poco probable que números adimensionales muy grandes, que toman valores como 10⁴⁰y 10⁸⁰, sean accidentes independientes y no relacionados: debe existir alguna fórmula matemática no descubierta que liga las cantidades implicadas. Deben ser consecuencias más que coincidencias.

Esta es la hipótesis de los grandes números según Dirac:

“Dos cualesquiera de los números adimensionales muy grandes que ocurren en la naturaleza están conectados por una sencilla relación matemática, en la que los coeficientes son del orden de la unidad”.

Las dos imágnrees nos hablan por sí mismas, y, sin indicaciones sobre ellas, ¿cuál es el universo y cuál el cerebro humano? Nos puede parecer mentira pero… Los verdaderos grandes números están en ¡La Mente!

Los grandes números de que se valía Dirac para formular esta atrevida hipótesis salían del trabajo de Eddington y eran tres:

N₁ = (tamaño del universo observable) / (radio del electrón)

= ct (e²/m_ec²) ≈ 10⁴⁰

N₂ = Razón fuerza electromagnética-a-gravitatoria entre protón y electrón

= e²/Gm_em_p ≈ 10⁴⁰

N = número de protones en el universo observable

= c³t/Gm_p ≈ 10⁸⁰

Aquí t es la edad actual del universo, m_e es la masa de un electrón, m_p es la masa de un protón, G la constante de gravitación, c la velocidad de la luz y e la carga del electrón.

El Universo es todo lo que existe: Materia, Tiempo y Espacio inmenrsos en un océano de fuerzas y constantes

Según la hipótesis de Dirac, los números N₁, N₂y raizN eran realmente iguales salvo pequeños factores numéricos del orden de la unidad. Con esto quería decir que debe haber leyes de la naturaleza que exijan fórmulas como N₁ = N₂, o incluso N₁ = 2N_2. Un número como 2 ó 3, no terriblemente diferente de 1 está permitido porque es mucho más pequeño que los grandes números implicados en la fórmula; esto es lo que él quería decir por “coeficientes…. del orden de la unidad”.

Esta hipótesis de igualdad entre grandes números no era en sí misma original de Dirac. Eddington y otros habían escrito antes relaciones muy semejantes, pero Eddington no había distinguido entre el número de partículas del universo observable, que se define como una esfera centrada en nosotros con un radio igual a la velocidad de la luz multiplicada por la edad actual del universo, o lo que es lo mismo:

”El último de estos mapas se ha dado a conocer ahora. Corresponde a la parte del Universo más cercana a la Vía Láctea: hasta 380 millones de años luz de ella. El mapa digital que lleva el nombre de 2MASS Redshift Survey ha sido posible gracias a la colaboración de un nutrido grupo de astrofísicos. Y el resultado llama la atención: un huso moteado de puntos de colores que representan hasta las 45.000 galaxias situadas en el vecindario galáctico. Sólo un 5 por ciento de esa vecindad cósmica queda ausente en el mapa: el cinturón oscuro central, que se aprecia en una las imágenes, y que corresponde al plano de la Vía Láctea. Las estrellas y el polvo de nuestra galaxia impiden contemplar los objetos lejanos situados en esa dirección. En la otra imagen sí se ha insertado la Vía Láctea en esa región oscura central.”

Sí, demasiado grande para que lo podamos tomar en una sóla imagen

¡Mejor así!

La trayectoria del llamado Universo Observable (y del cual somos su centro al recorrer su geodésica en la geometría espacio-temporal) tiene la forma perimetral de una gota (forma de media lemniscata; cosa curiosa, lemniscata: figura curva ∞ usada como el símbolo de infinito ¿?) que al girarla 45 ° y desarrollar un cuerpo de revolución, se obtienen dos campos toroidales cual si fuesen imágenes antagónicas (una reflejada) de una fuente (surtidor – sumidero cada uno), correspondiendo uno al campo material y el otro al antimaterial.

poderes unidos - trayectoria del universo observable

Trayectoria del Universo observable.

Lo están ocupando en su totalidad, se retroalimentan a sí mismos en la Hipersingularidad (punto de contacto de los dos campos, principio y fin de ambos flujos donde reacciona la materia y la antimateria con la finalidad de mantener separados ambos universos con el adicional resultado de impulsar nuevamente a los fluidos universales de ambos campos a recorrer la finita trayectoria cerrada (geodésica) siendo el motor propulsor universal de dos volúmenes dinámicos, finitos pero continuos).

Universo observable: R = 300.000 × 13.500.000.000

La propuesta de Dirac provocó un revuelo entre un grupo de científicos vociferantes que inundaron las páginas de las revistas especializadas de cartas y artículos a favor y en contra. Dirac, mientras tanto, mantenía su calma y sus tranquilas costumbres, pero escribió sobre su creencia en los grandes números cuya importancia encerraba la comprensión del universo con palabras que podrían haber sido de Eddington, pues reflejan muy estrechamente la filosofía de la fracasada “teoría fundamental”.

“¿No cabría la posibilidad de que todos los grandes sucesos presentes correspondan a propiedades de este Gran Número [10⁴⁰] y, generalizando aún más, que la historia entera del universo corresponda a propiedades de la serie entera de los números naturales…? Hay así una posibilidad de que el viejo sueño de los filósofos de conectar la naturaleza con las propiedades de los números enteros se realice algún día”.

Cuando hablamos del Universo, de inmediato, surgen las polémicas y los desacuerdos y las nuevas ideas y teorías modernas que quieren ir más allá de lo que “se sabe”, nunca han gustado en los centros de poder de la Ciencia que ven peligrar sus estatus con ideas para ellos “peregrinas” y que, en realidad, vienen a señalar nuevos posibles caminos para salir del atolladero o callejón sin salida en el que actualmente estamos inmersos: Mecánica cuántica y Relatividad que llevan cien años marcando la pauta en los “mundos” de lo muy pequeño y de lo muy grande sin que nada, las haya podido desplazar.

Mientras tanto, continuamos hablando de materia y energía oscura que delata la “oscuridad” presente en nuestras mentes, creamos modelos incompletos en el que no sabemos incluir a todas las fuerzas y en las que (para cuadrar las cuentas), hemos metido con calzador y un poco a la fuerza, parámetros que no hemos sabido explicar (como el Bosón de Higgs en el Modelo Estándar que…, a pesar de todo ¡No está muy claro que esté ahí!). Sin embargo y a pesar de todo, el conocimiento avanza, el saber del mundo aumenta poco a poco y, aunque despacio, el conocimiento no deja de avanzar y, esperemos que las ideas surjan y la imaginación en la misma medida para que, algún día en el futuro, podamos decir que sabemos, aunque sea de manera aproximada, lo que el Universo es.

No debemos dejar de lado, las Unidades de Planck, esos pequeños números que, como Tiempo de Planck…

En este ámbito hablamos de las cosas muy pequeñas, las que no se ven

Es el tiempo que necesita el fotón (viajando a la velocidad de la luz, c, para moverse a través de una distancia igual a la longitud de Planck. Está dado por , donde G es la constante gravitacional (6, 672 59 (85) x 10^-11 N m² kg^-2), ħ es la constante de Planck racionalizada (ħ = h/2л = 1,054589 x 10^-34 Julios segundo), c, es la velocidad de la luz (299.792.458 m/s).

El valor del tiempo del Planck es del orden de 10^-44 segundos. En la cosmología del Big Bang, hasta un tiempo Tp después del instante inicial, es necesaria usar una teoría cuántica de la gravedad para describir la evolución del Universo. Todo, desde Einstein, es relativo. Depende de la pregunta que se formule y de quién nos de la respuesta.

Hay cosas que no cambian, siempre haremos preguntas.

¿Os dais cuenta? Siempre tendremos que estar haciendo preguntas, y, desde luego, nunca podremos saberlo todo. No tener preguntas que formular, o secretos que desvelar… ¡Sería la decadencia del Ser Humano!

No debemos olvidar que: “La creciente distancia entre la imaginación del mundo físico y el mundo de los sentidos no significa otra cosa que una aproximación progresiva al mundo real.” Nosotros vivimos en nuestro propio mundo, el que forja nuestros sentidos en simbiosis con el cerebro. Sin embargo, ese otro mundo, el que no podemos “ver”, no siempre coincide con “nuestro mundo”.

emilio silvera

¿Cuál es la velocidad de la oscuridad?

septiembre 27, 2015FÍSICAmaestroviejo

ARDA SAVAŞCIOĞULLARI/ISTOCK/THINKSTOCK

«La ciencia está siempre equivocada: jamás resuelve un problema sin crear diez más». Eso le dijo bromeando George Bernard Shaw a Albert Einstein y, seamos sinceros: tenía razón.

Gracias a la ciencia sabemos que la luz viaja a 300 mil metros por segundo, ¿no? Pero, ¿a cuánto viaja la velocidad? Quizás nunca te lo habías preguntado y, de hecho, parece una tontería, ¿no? La oscuridad es la ausencia de luz, entonces, ¿cómo puede tener velocidad?

VSAUCE / VÍA: YOUTUBE

Aunque no lo creas, la oscuridad sí tiene velocidad… o algo así. Los principios físicos de la luz y su complemento, la oscuridad, son complejos y sumamente interesantes de investigar. Básicamente lo que sucede es que los puntos de intersección de las ondas de luz dan lugar a «valles» de oscuridad que se mueven más rápido que las propias ondas que los generan.

Pero el punto de todo esto es mucho, mucho, mucho más complejo e interesante que lo que acabo de explicar. Para comprender mejor este asunto vamos a recurrir, una vez más, a Michael de Vsauce, que siempre logra resolver los problemas… pero claro, creando muchos más.

(Subtitulado por Michael Pérez)

Es interesante la analogía entre la luz y la oscuridad y el conocimiento y la ignorancia que tenemos los humanos sobre las cosas. Además de interesante, claro, tremendamente compleja, sin dudas. Y, como empezamos este artículo con una cita célebre, terminémoslo con otra: «Solo sé que no sé nada». ¿Sabes quién lo dijo?

http://www.batanga.com/curiosidades/9491/cual-es-la-velocidad-de-la-oscuridad?utm_source=Facebook&utm_medium=rss&utm_campaign=Curiosidades

Aida. Moléculas vivas sorprendentes

septiembre 25, 2015FÍSICAAida

En matemáticas se pueden trazar líneas precisas y concretas que dividan en dos clases entes de naturaleza matemática. Una estructura geométrica se puede suporponer o no a su imagen especular. Una estructura asimétrica puede tener una lateralidad a la derecha o bien a la izquierda.

Cualquier número entero positivo es par o impar, y no hay ninguno de tales números para el cual su situación a este respecto ofrezca la menor duda. Pero en el mundo, si exceptuamos el nivel subatómico de la teoría cuántica, las lineas divisortias son casi siempre difusas. El alquitrán, ¿es sólido o líquido?. Lo cierto es que, la mayoría de las propiedades físicas se “mueven” en un espectro continuo que hace que vayan cambiando de manera imperceptible de un extremo a otro del mismo.

El paso del tiempo convierte en líquido, gas o sólido algunos materiales y, a otros, los deforma hasta perder su estructura original para convertirmos en lo que antes no eran. Nada permanece, todo cambia. Sea cual fuere la línea de división, habrá algunos casos en los que no podamos definirla y, en otros, habrá objetos tan próximos a ella que el lenguaje ordinario no será lo suficientemente preciso como para poder afirmar a qué lado pertenece. Y, la propiedad de la vida, está, precisamente, en uno de esos continuos.

Para porbar esto basta que consideremos los virus: son las estructuras biológicas más pequeñas que se conocen con la propiedad de poder “comer” (absorber sustancias situadas en sus proximidades), crecer y fabricar copias exactas de sí mismas.

Son mucho más pequeños que una bacteria (en realidad, algunos virus infectan las bacterias) y pasan sin dificultad a través de un filtro de porcelana fina que, aunque a nosotros nos parezca que está completamente sellada y su superficie es totalmente hermética y lisa, para ellos, tan “infinitamente” pequeños, ofrece miles de huecos por los que poder colarse.

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Nuevas grabaciones en vídeo de un virus que infecta a las células sugiere que los virus se expanden mucho más rápido de lo que pensábamos. El descubrimiento de este mecanismo permitirá crear nuevos fármacos para hacer frente a algunos virus. En la punta de un alfiler caben millones de ellos. De hecho, los virus tienen el tamaño de una décima de micrómetro (diezmillonésima parte del metro).

El mundo de lo muy pequeño es fascinante y, por ejemplo, si hablamos de átomos, se necesitarían aproximadamente una cantidad para nosotros inconmensurable de átomos (602.300.000.000.000.000.000.000) para lograr un solo gramo de materia. Fijáos que hablamos de lo pequeño que pueden llegar a ser los virus y, sin embargo, el Hidrógeno con un sólo protónes el átomo más ligero y su masa es 400.000 veces menor que la masa de un virus, como antes dije, el organismo vivo más pequelo que se conoce. El virus más diminuto conocido mide unos o,00000002 m; su tamaño es 2.000 veces mayor que el del átomo. Y, en la punta del algiler que antes mencionamos cabrían 60.000.000.000 (sesenta mil millones) de átomos.

Como los virus son menores que la longitud de onda de la luz, no pueden observarse con un microscopio luminoso ordinario, pero los bioquímicos disponen de métodos ingeniosos que les permiten deducir su estructura, ya que pueden verlos mediante bombardeos con rayos X u otras partículas elementales.

En ralidad, se puede decir que un cristal “crece”, pero lo hace de un modo ciertamente trivial. Cuando se encuentra en una solución que contiene un compuesto semejante a él, dicho compuesto se irá depositando sobre su superficie; a medida que esto ocurre, el cristal se va haciendo mayor, pero el virus, igual que todos los seres vivos, crece de una manera más asombrosa: toma elementos de su entorno, los sintetiza en compuestos que no están presentes en el mismo y hace que se combinen unos con otros de tal manera que lleguen a dar una estructura compleja, réplica del propio virus.

(imagen modificada de: “Diagnostic Microbiology” – Bailey & Scotts)

Los virus sólo se multiplican en células vivientes. La célula huésped debe proporcionar la energía y la maquinaria de síntesis, también los precursores de bajo peso molecular para la síntesis de las proteínas virales y de los ácidos nucleicos. El ácido nucleico viral transporta la especificidad genética para cifrar todas las macromoléculas específicas virales en una forma altamente organizada.

El poder que tienen los virus de infectar, e incluso matar, un organismo, se debe precisamente a esto. Invade las células del organismo anfitrión, detiene su funcionamiento y lo sustituye, por decirlo de alguna manera, por otros nuevos. Ordena a la célula que deje de hacer lo que normalmente hace para que comience a fabricar las sustancias necesarias para crear copias de sí mismo, es decir, del virus invasor.

El primer virus que se descubrió, y uno de los más estudiados, es el virus sencillo que produce la “enfermedad del mosaico” en la planta del tabaco. Cristaliza en forma de barras finas que pueden observarse a través del microsopio electrónico. Recientemente se ha descubierto que cada barra es, en realidad, una estructura helicoidal orientada a la derecha, formada por unas 2.000 moléculas idénticas de proteína, cada una de las cuales contiene más de 150 subunidades de aminoácidos.

Las moléculas de proteínas se enrollan alrededor de una barra central imaginaria que va de un extremo a otro del cristal. Sumergido en la proteína (y no en la parte central, como podría pensar un estudiante) hay una única hebra helicoidal, enroscada hacia la derecha, de un compuesto de carbono llamado ácido nucleico. El ácido nucleico es una proteína, pero igual que éstas es un polímero: un compuesto con una molécula gigante formada por moléculas más pequeñas enlazadas de manera que formen una cadena.

Un polímero es una macromolécula en la que se repite n veces la misma estructura básica (monómero). En el caso del hule, las cadenas pueden tener desde n=20 000 hasta n=100 000.

La doble hélice del ADN consiste en dos polinucleótidos enlazados a través de puentes de hidrógeno entre bases de cada cadena. b) Una timina de un lado se une con una adenina del otro. c) Una citosina con una guanina. Las unidades menores , llamadas nucleótidos están constituidas por átomos de Carbono, Oxñigeno, Nitrógeno, Hidrógeno y Fósforo; pero donde las proteínas tienen unas veinte unidades de aminoácidos, el ácido nucleico tiene solamente cuatro nucleótidos distintos. Se pueden encadenar miles de nucleótidos entre sí, como lo hacen las subunidades de aminoácidos de las proteínas en una variedad practicamente infinita de combinaciones, para formar cientos de miles de millones de moléculas de ácido nucleico. Exactamente igual que los aminoácidos, cada nucleótido es asimétrico y orientado a la izquierda. A causa de ello, la espina dorsal de una molécula de ácido nucleico, igual que la de una molécula de proteína, tiene una estructura helicoidal orientada hacia la derecha.

Recientemente se han descubiertos unas moléculas sorprendentes con irregularidades en su quiralidad. Por ejemplo, existen segmentos anómalos de ADN que se enroscan al reves. Este ADN “zurdo” se halló por primera vez en un tubo de ensayo, pero en 1987 se ideó un procedimiento para identificar dichos segmentos anómalos en células vivas. El papel del ADN invertido no está claro, y pudiera estar implicado en los mecanismos que ponen en marcha mutaciones que nos lleven a ser hombres y mujeres del futuro con otros “poderes” que vayan más allá para que, de esa manera, podamos llegar a comprender la Naturaleza de las cosas y, en definitiva, nuestra propia naturaleza que, de momento, sigue siendo un gran misterio para nosotros.

Esta cosita tan pequñita… ¡tendría tanto que contarnos! La quiralidad está a menudo asociada a la presencia de carbonos asimétricos. Un carbono asimétrico es aquel que se une a cuatro sustituyentes diferentes. Un ejemplo de carbono asimétrico lo tenemos en la molécula de Bromocloroyodometano. El carbono está unido a bromo, cloro, yodo e hidrógeno, cuatro sustituyentes diferentes que lo convierten en quiral o asimétrico. La molécula y su imagen en un espejo son diferentes, ningún giro permite superponerlas. La relación entre una molécula y su imagen especular no superponible es de enantiómeros.

Lo cierto es que todo está hecho de esas pequeñas partículas… Quarks y Leptones. Las estudiamos y observamos los comportamientos que en situaciones distintas puedan tener y, una de las cuestiones que resultó curioso constatar es que, existen partículas subatómicas que podríamos llamar pares y otras que podríamos llamar impares, porque sus combinaciones y desintegraciones cumplen las mismas propiedades que la suma de enteros pares e impares. Una partícula de paridad par puede partirse en dos de paridad par, o en dos de paridad impar, pero nunca en una de paridad par y otra de paridad impar (esto implica la conservación de la paridad). Y, de la misma manera que existen principios de ocnservación para la paridad, el momento angular, la materia…, también es un hecho irreversible ese principio que nos lleva a saber que, a partir de la materia “inerte”, surgieron los “seres” más pequeños que conocemos y que hicieron posible el surgir de la inmensa variedad de formas de vida que la evolución hizo llegar hasta nosotros que, estamos aquí hablando de todas estas cuestiones curiosas que nos llevan a saber, un poco más, del mundo en el que vivimos, de la Naturaleza y, de nosotros.

Fuente. emilio silvera

Aida. Sí, todo es Universo

septiembre 24, 2015ASTRONOMÍA, FÍSICAAida

« La necesidad agudiza la imaginación

¡Estrellas de Quarks! Materia extraña »

« ¿¡Panspermia!?

¡La Humanidad! sus creencias, su complejidad »

¡La Naturaleza! ¿Cuándo dejará de sorprendernos?

Los seres vivos que han poblado nuestro mundo, desde el origen de la vida que no ha dejado de evolucionar nunca. Todas las formas de vida, sin excepción, están basadas en el Carbono. Sabemos que actualmente existen sólo el 1% de todas las especies que poblaron nuestro planeta y, seguimos descubriendo especies nuevas mientras que otras desaparecen al no saberse adaptar al entorno. Estar atentos a los mensajes que la Naturaleza nos envía, ser consciente de su grandeza, cuidar nuestro mundo.

La montaña que, curiosa, se asoma por encima de las nubes mientras el Sol la contempla y la baña con su resplandor

El privilegio de poder contemplar la Naturaleza y ver como el Sol tiñe de rojo el paisaje al final del día

La Tierra nos habla, ¡De tántas maneras!

¿Que es la Belleza? ¡Está configurada de tantas formas, movimientos, colores y sabores! También de sensaciones y rumores que te pueden transportar… simplemente imaginando, a otros mundos sin salir de nuestro. El universo utiliza los “pinceles” que manejan la experta mano de la Naturaleza para crear los más nbellos cuadros ante los que nosotros, simples humanos, nos podemos asombrasr al comprender su grandeza.

Arriba: El MAL del MUNDO

Sin embargo, escenas como ésta, nos hacen olvidar la maldad. Estamos contemplando la mejor y más pura imágen del ser humano.

Me encantaría explicaros todas las imágenes que siguen a continuación pero no tenemos el tiempo necesario ni es aquí dónde procede hacer ese trabajo que reueriría un extenso libro. De todas las maneras, os dejo escrito algunos pensamientos relacionados con ellas y con nosotros. Pero, de todas las maneras veámoslas.

La Galaxia Remolino se localiza en la constelación del perro cazador. Descubierta en 1773, es una de las galaxias espirales más conocidas del firmamento

¿ Desde qué planeta estamos viendo el Sol?

Hay quien cree que la Tierra podría ser tragada por agujero negro. Sin embargo, la posibilidad es muy escasa, diría que casi nula por completo. Treinta mil años-luz nos separan del Centro Galáctico donde reside un Agunero negro que se traga todo lo que por allí pase , pensar en que pudiera llegar aquí… Sería ir demasiado lejos. Hemos tenido la suerte de venir a caer en una zona relativamente tranquila de nuestra Galaxia. En el Interiod del Brazo de Orión, ricamente instalado, nuestro sistema solar no se relaciona con estrellas conflictivas ni con agujeros negros peligrosos.

Los rayos Gamma son los fotones más energéticos conocidos, ¿Será ese nuestro final? ¡Convertirnos en pura energía! Bueno, sabemos que aparecen en las explosiones de supernovas y en otros sucesos similares. ¿Seremos nosotros algún día fuentes de luz conscientes? A estas alturas ya nada debe extrañarnos. Hace poco unos científicos han conseguido solidificat esos cuantos de lus que llamamos fotones. Hasta dónde podrémos llegar?

¿Sabremos alguna vez comprender dónde estamos y para qué? No dejamos de crecer y, cuando morimos, ese crecimiento no ha podido finalizar.

¡Es tan grande el Universo! ¿Podremos comprenderlo alguna vez? Sabemos que el Universo es todo lo que existe incluyendo la materia y el Espaciotiempo. Sin embargo, lo que no podemos saber (con plena certeza) es empezó todo ni cómo terminará. Tampoco podemos dar una explicación de si el universo está sólo o, por el contrario, deambula acompañado por otros universos por un inmenso Metacosmos que engloba múltiples universos.

Hemos puesto una serie de imágenes ahí arriba que quiere significar la diversidad que en el Universo existe, y, ni se pueden incluir todos los ejemplos que nos gustaría ni tampoco los tenemos a mano, ya que, la mayoría de los que podríamos poner, no están a nuestro alcance ni al alcance de nuestras tecnologías.

El Universo continúa, en muchos aspectos, siendo un gran misterio que pretendemos desvelar, pero como nos decía hace unos días Max Planck, el problema está en que nosotros, en último término, formamos parte de ese misterio que pretendemos .

Por ahí arriba podemos contemplar imágenes de bonitos paisajes de la Tierra cambiante, del Sol y de Nebulosas y galaxias. También de algunos seres humanos a los que el Universo, les ha otorgado el don de pensar (aunque no siempre lo demostremos). Algunas imágenes son de explosiones luminosos que nos enseñan y muestran las mayores energías que en el Universo se pueden generar, a través de explosiones de supernovas que son fuentes de potentes rayos gamma.

No cejamos en nuestro empeño de saber que es… ¡la materia! Incluso pensamos que podrían existir estrellas de Quarks-Gluones

La Materia y sus componentes han sido y son el objeto de muchos investigadores y pensadores que quieren profundizar y saber el por qué, a partir de lo que llamamos materia inerte, pudo surgir, mediante cambios producidos en muy especiales…¡La Vida!

Nos encontramos con el problema de la posible existencia de eso que llaman “materia oscura”, y, a primera vista, puede parecer que la materia oscura es sólo una pequeña pieza del enorme rompecabezas que resulta ser nuestro universo, un parámetro más, ni más ni menos importante que tantas otras. Claro que, este sería un punto de vista razonable si la materia oscura sólo formase una pequeña del Universo. En ese caso, la podríamos considerar como poco más que una nota a pie de página de la materia luminosa, más importante, ya que, de ella, estamos hecho nosotros. Además, es mucho más fácil detectar la materia Bariónica hecha de Quarks y Leptones que esa otra que, ni sabemos de qué estará hecha.

Sin embargo, ese punto de vista estaría equivocado, toda vez que, según todos los indicios, esa “materia oscura” supone casi el total del Universo junto con la “energía Oscura”, es decir, más del 90% de la materia-energía del universo, es oscura. Puede que las brillantes espirales de las Galaxias sirvan simplemente marcadores pasivos, testimonios mudos de fuerzas que operan en un nivel invisible para nosotros.

El Universo y la Vida… El Tiempo que inexorable pasa…

Es posible que, cuando sepamos más sobre nuestro Universo reconozcamos que nuestros conocimientos del universo visible, tan difícilmente obtenidos, son poco más que el primer paso en el camino hacia la comprensión de cómo son en realidad las cosas. Muchas de las nuevas teorías tratan de buscar nuevos caminos que divergen de los que seguimos y, buscando por otros lugares no explorados, es posible, sólo posible que, podamos encontrar algunas respuestas que nos son negadas en las teorías actuales.

Es inquietante que, a estas alturas, con seguridad, ningún Astrónomo sepa darnos una respuesta fiel de cómo se pudieron formar las Galaxias, y, todos, sin excepción, nos responden con hipótesis y conjeturas que, de ninguna manera, podemos asimilar a la realidad de como fueron las cosas en aquellos comienzos del Universo.

¿Qué fuerzas ocultas estaban ahí presentes para posible que las galaxias se pudieran conformar, y formarse los cúmulos de galaxias antes de que, la materia recien creada, se dispersara por todo el universo sin más? Seguramente, esa fuerza no podría ser otra que la generada por la Materia Oscura que, a decir verdad, podría ser la materia primaria que permea todo el Universo y, a partir de la cual, se puede estar formando (al evolucionar) la materia que sí podemos ver.

A mí todo esto me sobrepasa, y, “conociendo” de qué está formada la materia de la que están hechas las estrellas y las montañas, los ríos y los océanos, o los delfines y también nosotros, no deja de sorprenderme (más bien maravillarme) que, de esa materia pudieran surgir seres vivos y que, algunos, como nosotros mismos, podamos pensar y ser conscientes de toda esta grandeza.

Alguna vez, hemos podido sentirnos en un estado de euforia al sentirnos los “amos” del universo, nuestros conocimientos nos hacen grandes y, posiblemente, nada se resistirá ante tanta sabiduría. Sin embargo, ese estado de “gracia” suele durarnos muy poco. De inmediato caemos en la de que, la realidad, es muy distinta y recordamos lo que nos dijeron aquellos grandes pensadores como Sócrates. Platón y más cercano a nosotros Popper: “Nuestro conocimiento es limitado, nuestra ignorancia infinita”. Y, lo malo de dicha conclusión, es que era, y, sigue siendo cierta.

Así que, amigos míos, procuremos aprender, enterarnos de las cosas, ser conscientes de lo que no sabemos y, sobre todo, procurar entender lo que en la Naturaleza ocurre, ella siempre nos marca el camino a seguir pero, nosotros, no siempre prestamos la debida atención.

emilio silvera

Aida. La Mecanica Cuantica aplicada a la vida con Emi Herrero y Steve Locse

septiembre 24, 2015FÍSICAAida

ublicado el 22 sept. 2015

Un breve resumen sobre la mecánica de la creación y la manifestación.

Aida. La complejidad del cerebro, nuestra presencia en el Universo

septiembre 23, 2015FÍSICAAida

“A primera vista el edificio de la ciencia aparenta estar erigido sobre suelo firme y profundos cimientos, como una unidad congruente, monolítica, dando fe de una sola realidad. Sin embargo, la ciencia es un constructo dinámico, cambiante. Según Thomas Kuhn, “Parece más bien una estructura destartalada con escasa coherencia”. Es producto de la observación, del razonamiento y también de muchas pasiones, siempre de seres humanos.”

El estudio biológico del cerebro es un área multidisciplinar que abarca muchos niveles de estudio, desde el puramente molecular hasta el específicamente conductual y cognitivo, pasando por el nivel celular (neuronas individuales), los ensambles y redes pequeñas de neuronas (como las columnas corticales) y los ensambles grandes (como los propios de la percepción visual) incluyendo sistemas como la corteza cerebral o el cerebelo, e incluso, el nivel más alto del Sistema Nervioso.

Hemos podido llegar a saber que el cerebro, tanto si está despierto como si está dormido, tiene mucha actividad eléctrica, y no sólo por las señales individuales emitidas por una u otra neurona cuando se comunican entre sí. De hecho, el cerebro está envuelto por innumerables campos eléctricos superpuestos, generados por la actividad de los circuitos neuronales de las neuronas que se comunican. Una nueva investigación revela que estos campos son mucho más importantes de lo que se creía hasta ahora. Es posible que, de hecho, representen una forma adicional de comunicación neuronal. Se ha llegado a pensar que, con la evolución del cerebro, quizás algún día, los humanos, podamos transmitir telepáticamente. Sin embargo…

Aunque se han llevado a cabo muchos experimentos sobre la telepatía, su existencia no es aceptada por la gran mayoría de la comunidad científica, entre otras cosas, argumentando que las magnitudes de energía que el cerebro humano es capaz de producir resultan insuficientes para permitir la transmisión de información. No obstante, algunos investigadores señalan que, con la tecnología necesaria, en un futuro será posible interpretar las ondas cerebrales mediante algún dispositivo y enviar mensajes textuales a un receptor de manera inalámbrica, sin embargo descartan que este proceso pueda llevarse a cabo de cerebro a cerebro sin mediación tecnológica. Hasta la fecha, las únicas pruebas de la telepatía son las narraciones testimoniales, pues jamás se ha podido reproducir un fenómeno telepático en laboratorio.

La neurociencia es una de las teorías científicas con más éxito en las últimas décadas. Pero aún, en este apartado del edificio de la ciencia, al verlo de cerca nos encontramos con arenas movedizas. Los especialistas se enfrentan al gran reto de explicar cómo es que los procesos físicos en el cerebro pueden generar o incluso influenciar la experiencia subjetiva. Este es el llamado problema duro de la consciencia.

Pero… ¡Vayamos mucho más atrás!

Los ladrillos del cerebro: Es evidente que el estímulo para la expansión evolutiva del cerebro obedeció a diversas necesidades de adaptación como puede ser el incremento de la complejidad social de los grupos de homínidos y de sus relaciones interpersonales, así como la necesidad de pensar para buscar soluciones a problemas surgidos por la implantación de sociedades más modernas cada vez. Estas y otras muchas razones fueron las claves para que la selección natural incrementara ese prodigioso universo que es el cerebro humano.

Claro que, para levantar cualquier edificio, además de un estímulo para hacerlo se necesitan los ladrillos específicos con las que construirlo y la energía con la que mantenerlo funcionando.

La evolución rápida del cerebro no solo requirió alimentos de una elevada densidad energética y abundantes proteínas, vitaminas y minerales; el crecimiento del cerebro necesitó de otro elemento fundamental:

Un aporte adecuado de ácidos grasos poliinsaturados de larga cadena, que son componentes fundamentales de las membranas de las neuronas, las células que hacen funcionar nuestro cerebro. La sinapsis es la unión funcional intercelular especializada entre neuronas, en estos contactos se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso

¿En que radica la facilidad de algunas personas para socializar mucho más fácilmente que otros? Más allá de una cuestión de carácter, existen rasgos biológicos que pueden ayudar a los científicos a entender en donde radica el secreto de la popularidad y, es el cerebro, en donde se encuentra la clave para descubrirlo.

De acuerdo con un estudio realizado por la Dra. en Neurociencias MaryAnn Noonan en de la Universidad de Oxford en Inglaterra, el cerebro de las personas que tienen numerosos amigos consta de seis partes más grandes y mejor conectadas entre sí que el de las personas con pocos amigos.

La Dra. Noonan, presentó el resultado de su investigación en la reunión de la Sociedad de Neurociencias, en donde comentó haber encontrado que los seres humanos en posesión de una gran red de amigos y buenas habilidades sociales tienen ciertas regiones del cerebro que son más grandes, mejor conectadas con otras regiones y, sobre todo, más desarrollados que aquellos que no tienen las mismas habilidades sociales. Los rasgos biológicos marcados pueden ayudar a los científicos a entender en donde radica el secreto de la popularidad.

De todas las maneras, estamos muy lejos de saber sonbre una multitud de funciones y propiedades que están presentes en el cerebro y que, para los expertos, de momento, no tienen explicación. Por ejemplo, ¿por qué maduran antes las niñas que los niños? Las observaciones y los comportamientos de unos y otros nos han llevado a ese razonamiento final, y la verdad es que más allá de ser una opinión subjetiva, podría tener cierto fundamento.

A medida que crecemos nuestros cerebros se reorganizan y eliminan gran parte de las conexiones neuronales, quedándose sólo con aquellas que realmente proporcionan información útil. Esta información es, entre otra, la proveniente de regiones cerebrales que aunque estén lejanas sirven para contextualizar y comprender mejor la nueva información percibida: por ejemplo, escuchar un determinado sonido puede evocar el recuerdo de ciertas emociones, percibir según qué expresiones faciales se asocia con diferentes sentimientos y comportamientos, y una melodía musical está ligado a otros recuerdos de distintos tipos.

De esta forma, aunque la cantidad general de conexiones será más reducida según vamos madurando, el cerebro conserva las conexiones de larga distancia, que son las más complejas de establecer y de mantener y las realmente importantes para la integración de la información. Con ellas se consigue un procesamiento más rápido y eficiente. Esto explica también por qué la función cerebral no solo no empeora, sino que, en lugar de eso, mejora con los años (por lo menos, hasta los aproximadamente 40 años).

Nuestro sistema nervioso está siempre cambiando, es probable que cuando termines de leer este texto tu cerebro no sea el mismo que al comienzo de la lectura. El sistema nervioso tiene la capacidad de reordenar y crear nuevas sinapsis (conexiones entre neuronas), y gracias a esta característica somos capaces de aprender.

Cada experiencia deja una huella que modifica las sinapsis neuronales y permite que nos adaptemos a los constantes cambios de nuestro entorno, esta es la llamada Plasticidad Neuronal, que permite generar nuevas conexiones entre las neuronas, producto del aprendizaje y su almacenamiento en la memoria. Es decir, ¡el cerebro se transforma con la experiencia!.

Claro que, cuando hablamos del cerebro lo estamos haciendo del objeto más complejo del universo. Tiene tanta complejidad en sí mismo, que sus más de cien mil millones de neuronas nos hablan por sí mismo de ella. Nada en nuestro Universo se puede comparar a un objeto que con sólo un 1,5 Kg de peso, tenga tántas facultades y desarrolle tánta actividad como lo hace el cerebro Humano (el más adelantado y evolucionado que hasta el momento conocemos).

Explicar cualquiera de las “cosas” que están presentes en el cerebro, es, en sí mismo, un complejo ejercicio que supone “todo un mundo”, aunque estémos hablando de un sólo elementos de los muchos que allí están presentes. Por ejemplo…

Dentrita, Soma, Axón, Núcleo, Vaina de Mielina (estructura de una neurona clásica)

Que es la mielina?

La mielina es la capa gruesa que recubre los axones (tallo de las neuronas o células nerviosas), cuya función permite la transmisión de impulsos nerviosos entre distintas partes del cuerpo gracias a su efecto aislante. Se le clasifica como una lipoproteína y se encuentra en el sistema nervioso de los vertebrados.

Guía nutricional para regenerar mielina y nutrir cerebro

¿Cómo se forma la mielina?

La mielina se forma por una sustancia producida por las células de Schwann presentes en las neuronas conectivas y motoras, las cuales se enroscan a lo largo del axón formando la vaina de mielina, la cual es una sustancia que aísla con varias capas de lípidos y proteínas que rodean a los axones y acelera la conducción de los impulsos nerviosos al permitir que los potenciales de acción salten entre las regiones desnudas de los axones o nódulos de Ranvier (lugares donde no se enrosca la mielina o lugares no mielinizados), y a lo largo de los segmentos mielinizados.

Materia blanca y gris del cerebro

La mielina tiene un color blanco, de aquí la frase “materia blanca” la cual se refiere a la zona del cerebro cuyos axones están mielinizados, y la “materia gris”, se refiere a los cuerpos neuronales que no están mielinizados. La corteza cerebral, por ejemplo, es gris, al igual que el interior de la médula espinal (en donde los cuerpos neuronales se disponen en el centro y la mayoría de axones discurren por la periferia).

Formación del nervio espinal a partir de las raíces dorsal y ventral. (Sustancia gris etiquetada en el centro a la derecha). Conductor de impulsos eléctricos que envían y reciben mensajes de todo tipo al cuerpo. En definitiva podemos comprender que una sóla “cosa”, la mielanina, tiene una importancia inmensa en el cerebro y, su falta, podría producir importantes difunciones.

Dentro de nuestras mentes, en una maraña de neurones y conexiones de signosis que, de alguna manera, están conectadas con el Universo al que pertencemos. Ahí reside la Conciencia de Ser y del mundo que nos rodea. Tras complicados procesos químicos de los elementos que conforman la materia compleja de nuestros cerebros, se ha desarrollado una estructura muy compleja de la que, al evolucionar durante miles de años, se ha podido llegar a generar pensamientos, profundas ideas y sentimientos.

No creo que seámos un único caso en el Universo. ¡Son tántos los mundos y las estrellas! Si en el Cosmos, la Conciencia estuviera representada sólo por nosotros… ¡Qué desperdicio de mundos, qué ilógica razón tendría el Universo para haber accedido a traer aquí, a una sola especie de observadores que, como bien sabemos, estamos expuestos, por mil motivos, a la extinción, y, sería una verdadera dewgracia universal que los pensamientos y los sentimientos desaparecieran para siempre. ¿Qué clase de Universo sería ese? Sin estar presente ese ingrediente de los pensamientos y la consciencia… ¡Sería un Universo inutil!

emilio silvera

Aida. Abundancia Cósmica de los Elementos

septiembre 19, 2015ASTRONOMÍA, FÍSICAAida

« Nuevas ideas, ideas viejas

En Física hablamos de masa, inercia…, ¡de tántas cosas! »

Se encuentran elementos esenciales para la vida alrededor de una estrella joven. Usando el radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un grupo de astrónomos detectó moléculas de azúcar presentes en el gas que rodea a una estrella joven, similar al sol. Esta es la primera vez que se ha descubierto azúcar en el espacio alrededor de una estrella de estas características. Tal hallazgo demuestra que los elementos esenciales para la vida se encuentran en el momento y lugar adecuados para poder existir en los planetas que se forman alrededor de la estrella.

La abundancia, distribución y comportamiento de los elementos químicos en el Cosmos es uno de los tópicos clásicos de la astrofísica y la cosmoquímica. En geoquímica es también importante realizar este estudio ya que:

– Una de las principales finalidades de la Geoquímica es establecer las leyes que rigen el comportamiento, distribución, proporciones relativas y relaciones entre los distintos elementos químicos.

– Los datos de abundancias de elementos e isótopos en los distintos tipos de estrellas nos van a servir para establecer hipótesis del origen de los elementos.

– Los datos de composición del Sol y las estrellas nos permiten establecer hipótesis sobre el origen y evolución de las estrellas. Cualquier hipótesis que explique el origen del Sistema Solar debe explicar también el origen de la Tierra, como planeta de dicho Sistema Solar.

– Las distintas capas de la Tierra presentan abundancias diferentes de elementos. El conocer la abundancia cósmica nos permite tener un punto de referencia común. Así, sabiendo cuales son las concentraciones normales de los elementos en el cosmos las diferencias con las abundancia en la Tierra nos pueden proporcionar hipótesis de los procesos geoquímicos que actuaron sobre la Tierra originando migraciones y acumulaciones de los distintos elementos, que modificaron sus proporciones y abundancias respecto al Cosmos.

La tabla periódica de los elementos es un arreglo sumamente ingenioso que permite presentar de manera lógica y estructurada las más simples sustancias de las que se compone todo: absolutamente todo lo que conocemos. Todos los elementos que conocemos, e incluso con lo que todavía no nos hemos encontrado, tienen un lugar preciso en ella, cuya posición nos permite conocer muchas de sus características. Ese grupo de casi cien ingredientes permite crear cualquier cosa. Pero no siempre fue así.

Gran Nebulosa de Orión

Me gusta la Gran Nebulosa de Orión. Hay ahí tántas cosas, nos cuenta tántas historias…

FUENTES DE DATOS DE ABUNDANCIAS COSMICAS DE LOS ELEMENTOS. Estos datos deben obtenerse a partir del estudio de la materia cósmica. La materia cósmica comprende: Gas interestelar, de muy baja densidad (10^-24 g/cm³) y Nébulas gaseosas o nubes de gas interestelar y polvo.

Las nébulas gaseosas se producen cuando una porción del medio interestelar está sujeta a radiación por una estrella brillante y muy caliente, hasta tal punto se ioniza que se vuelve fluorescente y emite un espectro de línea brillante (que se estudian por métodos espectroscopios). Por ejemplo las nébulas de “Orión” y “Trifidos”. Las ventajas de estas nébulas difusas para el estudio de las abundancias son:

[Espada+de+Orion.jpg]

‑ Su uniformidad de composición.

‑ El que todas sus partes sean accesibles a la observación, al contrario de lo que ocurre en las estrellas.

También tiene desventajas:

‑ Solo se observan las líneas de los elementos más abundantes.

‑ Cada elemento se observa solo en uno o pocos estadios de ionización aunque puede existir en muchos.

‑ La mayoría de las nébulas exhiben una estructura filamentosa o estratiforme es decir que ni la D ni la T son uniformes de un punto a otro. A partir del medio interestelar (gas interestelar y nébulas gaseosas) se están formando continuamente nuevas estrellas.

Las estrellas se forman a partir del gas y el polvo de las Nebulosas

En las estrellas podemos encontrar muchas respuestas de cómo se forman los elementos que conocemos. Primero fue en el hipotético big bang donde se formaron los elementos más simples: Hidrógeno, Helio y Litio. Pasados muchos millones de años se formaron las primeras estrellas y, en ellas, se formaron elementos más complejos como el Carbono, Nitrógeno y Oxígeno. Los elementos más pesados se tuvieron que formar en temperaturas mucho más altas, en presencia de energías inmensas como las explosiones de las estrellas moribundas que, a medida que se van acercando a su final forman materiales como: Sodio, Magnesio, Aluminio, Silicio, Azufre, Cloro, Argón, Potasio, Titanio, Hierro, Cobalto, Niquel, Cobre, Cinc, Plomo, Torio…Uranio. La evolución cósmica de los elementos supone la formación de núcleos simples en el big bang y la posterior fusión de estos núcleos ligeros para formar núcleos más pesados y complejos en el interior de las estrellas y en la transición de fase de las explosiones supernovas.

Sir Fred Hoyle

No me parece justo hablar de los elementos sin mencionar a Fred Hoyle y su inmensa aportación al conocimiento de cómo se producían en las estrellas. Él era temible y sus críticas de la teoría del big bang hizo época por su mordacidad. Hoyle condenó la teoría por considerarla epistemológicamente estéril, ya que parecía poner una limitación temporal inviolable a la indagación científica: el big bang era una muralla de fuego, más allá de la cual la ciencia de la çepoca no sabía como investigar. Él no concebía y juzgó “sumamente objetable que las leyes de la física nos condujeran a una situación en la que se nos prohíbe calcular que ocurrió en cierto momento del tiermpo”. En aquel momento, no estaba falto de razón.

Pero no es ese el motivo de mencionarlo aquí, Hoyle tenía un dominio de la física nuclear nunca superado entre los astrónomos de su generación, había empezado a trabajar en la cuestión de las reacciones de la fusión estelar a mediado de los cuarenta. Pero había publicado poco, debido a una batalla continua con los “arbitros”, colegas anónimos que leían los artículos y los examinaban para establecer su exactitud, cuya hostilidad a las ideas más innovadoras de Hoyle hizo que éste dejara de presentar sus trabajos a los periódicos. Hoyle tuvo que pagar un precio por su rebeldía, cuando, en 1951, mientras él, permanecía obstinadamente entre bastidores, Ernest Opik y Edwin Sepeter hallaron la síntesis en las estrellas de átomos desde el Berilio hasta el Carbono. Lamentando la oportunidad perdida, Hoyle rompió entonces su silencio y en un artículo de 1954 demostró como las estrellas gigantes rojas podían corvertir Carbono en Oxígeno 16.

El Sol como gigante roja

El Sol, dentro de 5.000 millones de años, será una Gigante roja primero y una enana blancadespués

Pero, sigamos con la historia de Hoyle. Quedaba aún el obstáculo insuperable del hierro. El hierro es el más estable de todos los elementos; fusionar núcleos de hierro para formar nucleos de un elemento más pesado consume energía en vez de liberarla; ¿cómo, pues, podían las estrellas efectuar la fusión del hierro y seguir brillando? Hoyle pensó que las supernovas podían realizar la tarea, que el extraordinario calor de una estrella en explosión podía servir para forjar los elementos más pesados que el hierro, si el de una estrella ordinaria no podía. Pero no lo pudo probar.

Luego, en 1956, el tema de la producción estelar de elementos recibió nuevo ímpetu cuando el astrónomo norteamerciano Paul Merril identificó las reveladoras líneas del Tecnecio 99 en los espectros de las estrellas S. El Tecnecio 99 es más pesado que el hierro. También es un elemento inestable, con una vida media de sólo 200.000 años. Si los átomos de Tecnecio que Merril detectó se hubiesen originado hace miles de millones de años en el big bang, se habrían desintegrado desde entonces y quedarían hoy muy pocos de ellos en las estrellas S o en otras cualesquiera. Sin embargo, allí estaban. Evidentemente, las estrellas sabían como construir elementos más allá del hierro, aunque los astrofísicos no lo supiesen.

Estrella muy evolcuionada que se transforma en otra cosa

Las estrellas de tecnecio son estrellas cuyo espectro revela la presencia del elemento tecnecio. Las primeras estrellas de este tipo fueron descubiertas en 1952, proporcionando la primera prueba directa de la nucleosíntesis estelar, es decir, la fabricación de elementos más pesados a partir de otros más ligeros en el interior de las estrellas. Como los isótopos más estables de tecnecio tienen una vida media de sólo un millón de años, la única explicación para la presencia de este elemento en el interior de las estrellas es que haya sido creado en un pasado relativamente reciente. Se ha observado tecnecio en algunas estrellas M, estrellas MS, estrellas MC, estrellas S, y estrellas C.

Estimulado por el descubrimiento de Merril, Hoyle reanudó sus investigaciones sobre lanucleosíntesis estelar. Era una tarea que se tomó muy en serio. De niño, mientras se ocultaba en lo alto de una muralla de piedra jugando al escondite, miró hacia lo alto, a las estrellas, y resolvió descubrior qué eran, y el astrofísico adulto nunca olvidó su compromiso juvenil. Cuando visitó el California Institute Of Technology, Hoyle estuvo en compañía de Willy Fowler, un miembro residetente de la facultad con un conocimiento enciclopédico de la física nuclear, y Geoffrey y Margaret Burbidge, un talentoso equipo de marido y mujer que, como Hoyle, eran excépticos ingleses en la relativo al big bang.

Hubo un cambio cuando Geoffrey Burbidge, examinando datos a los que recientemente se había eximido de las normas de seguridad de una prueba atómica en el atolón Bikini, observó que la vida media de uno de los elementos radiactivos producidos por la explosión, el californio 254, era de 55 días. Esto sonó familiar: 55 días era justamente el período que tardó en consumirse una supernova que estaba estudiando Walter Baade. El californio es uno de los elementos más pesados; si fuese creado en el intenso calor de estrellas en explosión, entonces, suguramente los elementos situados entr el hierro y el californio -que comprenden, a fin de cuentas, la mayoría de la Tabla Periódica- también podrían formarse allí. Pero ¿cómo?.

Nucleosíntesis estelar

Las estrellas que son unas ocho veces más masivas que el Sol representan sólo una fracción muy pequeña de las estrellas en una galaxia espiral típica. A pesar de su escasez, estas estrellas juegan un papel importante en la creación de átomos complejos y su dispersión en el espacio. Son las estrellas masivas que causantes de las explosiones Supernovas y, las estrellas más pequeñas como nuestro Sol, simplemente crean Nebulosas planetarias que tienen una enana blanca en el centro que, con el tiempo se enfría, deja de emitir radiación y se convierte en un cadáver estelar.

Elementos necesarios como carbono, oxígeno, nitrógeno, y otros útiles, como el hierro y el aluminio. Elementos como este último, que se cocinan en estas estrellas masivas en la profundidad de sus núcleos estelares, puede ser gradualmente dragado hasta la superficie estelar y hacia el exterior a través de los vientos estelares que soplan impulsando los fotones. O este material enriquecido puede ser tirado hacia afuera cuando la estrella agota su combustible termonuclear y explota. Este proceso de dispersión, vital para la existencia del Universo material y la vida misma, puede ser efectivamente estudiado mediante la medición de las peculiares emisiones radiactivas que produce este material. Las líneas de emisión de rayos gamma del aluminio, que son especialmente de larga duración, son particularmente apreciadas por los astrónomos como un indicador de todo este proceso. El gráfico anterior muestra el cambio predicho en la cantidad de un isótopo particular de aluminio, Al26, para una región de la Vía Láctea, que es particularmente rica en estrellas masivas. La franja amarilla es la abundancia de Al26 para esta región según lo determinado por el laboratorio de rayos gamma INTEGRAL. La coincidencia entre la abundancia observada y la predicha por el modelo re-asegura a los astrónomos de nuestra comprensión de los delicados lazos entre la evolución estelar y la evolución química galáctica.

Pero sigamos con la historia recorrida por Hoyle y sus amigos. Felizmente, la naturaleza proporcionó una piedra Rosetta con la cual Hoyle y sus colaboradores podían someter a prueba sus ideas, en la forma de curva cósmica de la abundancia. Ésta era un gráfico del peso de los diversos átomos -unas ciento veinte especies de núcleos, cuando se tomaban en cuanta los isótopos- en función de su abundancia relativa en el universo, establecido por el estudio de las rocas de la Tierra, meteoritos que han caido en la Tierra desde el espacio exterior y los espectros del Sol y las estrellas.

Supernova que calcina a un planeta cercano. Ahí, en esa explosión se producen transiciones de fase que producen materiales pesados y complejos. En una supernova, en orden decreciente tenemos la secuencia de núcleos H, He, O, C, N, Fe, que coincide bastante bien con una ordenación en la tabla periódica que es: H, He, (Li, Be, B) C, N, O… Fe.

¿Apreciáis la maravilla?

Las estrellas brillan en el cielo para hacer posible que nosotros estemos aquí descubriendo los enigmas del universo y… de la vida inteligente. Esos materiales para la vida sólo se pudieron fabricar el las estrellas, en sus hornos nucleares y en las explosiones supernovas al final de sus vidas. Esa era la meta de Hoyle, llegar a comprender el proceso y, a poder demostrarlo.

“El problema de la síntesis de elementos -escribieron- está estrechamente ligado al problema de la evolcuión estelar.” La curva de abundancia cósmica de elementos que mostraba las cantidades relativas de las diversas clases de átomos en el universo a gran escala. Pone ciertos límites a la teoría de cómo se formaron los elementos, y, en ella aparecen por orden creciente:

Como reseñamos antes la lista sería Hidrógeno, Helio, Carbono, Litio, Berilio, Boro, Oxígeno, Neón, Silicio, Azufre, Hierro (damos un salto), Plomo, Torio y Uranio. Las diferencias de abundancias que aparecen en los gráficos de los estudios realizados son grandes -hay, por ejemplo, dos millones de átomos de níquel por cada cuatro átomos de plata y cincuenta de tunsgteno en la Via Láctea- y por consiguiente la curva e abundancia presenta una serie de picos dentados más accidentados que que la Cordillera de los Andes. Los picos altos corresponden al Hidrógeno y al Helio, los átomos creados en el big bang -más del p6 por ciento de la materia visible del universo- y había picos menores pero aún claros para el Carbono, el Oxígeno, el Hierro y el Plamo. La acentuada claridad de la curva ponía límites definidos a toda teoría de la síntesis de elementos en las estrellas. Todo lo que era necesario hacer -aunque dificultoso) era identificar los procesos por los cuales las estrellas habían llegado preferentemente a formar algunos de los elementos en cantidades mucho mayores que otros. Aquí estaba escrita la genealogía de los átomos, como en algún jeroglífico aún no traducido: “La historia de la materia éscribió Hoyle, Fwler y los Burbidge_…está oculta en la distribuciíon de la anundancia de elementos”

En el Big Bang: Hidrógeno, Helio, Litio.

En las estrellas de la serie principal: Carbono, Nitrógeno, Oxígeno.

En las estrellas moribundas: Sodio, Magnesio, Aluminio, Silicio, Azufre, Cloro, Argón, Potasio, Titanio, Hierro, Cobalto, Níquel, Cobre, Cinc, Plomo, Torio y Uranio.

Como habeis podido comprobar, nada sucede por que sí, todo tiene una explicación satisfactoria de lo que, algunas veces, decimos que son misterios escondidos de la Naturaleza y, sin embargo, simplemente se trata de que, nuestra ignorancia, no nos deja llegar a esos niveles del saber que son necesarios para poder explicar algunos fenómenos naturales que, exigen años de estudios, observaciones, experimentos y, también, mucha imaginación.

En la imagen de arriba se refleja el proceso Triple Alpha descubierto por Hoyle:

Amigos míos, son las 5,53 h., me siento algo cansado de teclear y me parece que con los datos aquí expuestos podéis tener una idea bastante buena de la formación de elementos en el cosmos y de cómo las estrellas son las máquinas creadoras de la materia cada vez más compleja y, el Universo, nos muestra de qué mecanismos se vale para poder traer elementos que más tardeformarán parte de los planetas, de los objetos en ellos presentes y, de la Vida.

emilio silvera

¿Existen universos paralelos? Los científicos ya tienen la respuesta

septiembre 17, 2015FÍSICAmaestroviejo

sciencephoto.com

Una de las mayores incógnitas de la ciencia es la posibilidad de que haya universos paralelos. Los cosmólogos ahora podrían demostrarlo basándose en las marcas que habrían dejado en la existencia conocida.

El especialista Eugene Lim, profesor de Física de las Partículas y Cosmología en el King’s College de Londres, explicó que otros universos podrían existir en el mismo espacio físico que el conocido. «De hecho, inevitablemente deben chocar, dejando posibles marcas en el cielo cósmico que podemos tratar de buscar», dijo, de acuerdo con ‘Daily Mail‘.

De esta manera destacó la idea del ‘multiverso’, que surgió como parte de la unificación de las teorías mecánica cuántica y de la gravedad. En cambio, la teoría de las cuerdas basa sus afirmaciones en que las partículas están formadas por cuerdas de una sola dimensión, que pueden describir simultáneamente todas las fuerzas conocidas de la naturaleza. Sin embargo, para funcionar requiere al menos diez dimensiones físicas, es decir, seis más que las cuatro que se pueden observar (altura, ancho, profundidad y tiempo).

Por otra parte, ¿qué ocurrió después del ‘Big Bang’? Según una de las escuelas de pensamiento, a la Gran Explosión le siguió un período de rápida expansión del universo, denominado ‘inflación cósmica’. Pero esta línea, ampliamente aceptada, necesita que algunas partes del universo aún se estén acelerando.

«Debido a las fluctuaciones cuánticas del espacio-tiempo, algunas partes del universo nunca alcanzan el final de su inflación», explicó, en ese sentido, Lim, quien agregó que «esto significa que el universo, al menos como lo conocemos en la actualidad, se está expandiendo». «Algunas partes podrían convertirse en otros universos, que, a su vez, podrían convertirse en otros universos. Este mecanismo genera un número infinito de universos», aclaró.

Si se combina este escenario con la teoría de las cuerdas, se puede concluir que «existe la posibilidad de que cada uno de esos universos tenga una compactación diferente de las dimensiones extra» y, por lo tanto, «tengan diferentes leyes físicas». Todas estas marcas son activamente buscadas por los científicos.

Por último, Lim detalló que hay quienes «buscan apoyo indirecto, como las ondas gravitacionales», que «podrían demostrar la existencia de la expansión», lo que podría «reforzar la teoría del multiverso». «Aunque su existencia sea difícil de predecir, las implicancias de encontrarla definitivamente hacen que valga la pena su búsqueda», concluyó el experto.

http://actualidad.rt.com/ciencias/186027-existen-universos-paralelos-cientificos-respuesta

La Forma del Universo

septiembre 17, 2015FÍSICAmaestroviejo

Referencia: Thunderbolts.info .
“The Shape of the Universe”
por Andrew Hall, 12 de septiembre 2015
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La Forma del Universo

por Andrew Hall

La estructura cósmica de mayor escala detectada en el Universo presenta un dilema para los amantes del ‘Big Bang’.

Los resultados de un estudio para la detección de ráfaga de rayos gamma se muestran en la imagen ofrecida por el JPL. Cada punto azul representa un estallido de rayos gamma (GRB) detectada por el equipo cuando lo observaban en relación con la Vía Láctea. El equipo formado por astrónomos húngaros y estadounidenses llaman a esa estructura «anillo».

Los nueve GRB en el centro de la foto parecen formar una espiral, no un anillo. Aparte de eso, el «anillo» mide unos 1.720 Mega-parsecs, unos cinco mil millones de años luz. El anillo se cree que está a una distancia de 2.770 Mpc., en el rango de corrimiento al rojo 0,78 < z < 0,86.

El análisis estadístico indica la probabilidad de uno entre 20.000 que esta compleja formación no sea casual. Los hallazgos fueron publicados el 27 de julio en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

El líder del equipo, Lajos Balazs, del Konkoly Observatory en Budapest, dijo a Phys.org, «Hasta ahora, los GRBs son los únicos objetos para los que conocemos la distribución espacial en todo el universo observable. Todos los demás objetos están completos solamente en una parte restringida del cielo. Nuestro descubrimiento ha revelado una característica regular a gran escala no conocida antes. Los objetos a gran escala, como los grupos de GRB ya eran conocidos, pero una estructura circular tan regular fue una sorpresa.»

Los hallazgos afirman que un anillo, pero los astrónomos dijeron a Phys.org que creen que esa forma es una impresión visual, y en realidad puede ser un esferoide visto de manera frental. Y especulan que puede ser originado por un armónico espacial a gran escala de distribución de la densidad de materia.

Los GRB son los eventos más brillantes observados en el Universo, y se cree que son la consecuencia hiper-nova de estrellas masivas que colapsan en agujeros negros, o de la fusión de dos estrellas de neutrones. Son fenómenos extremadamente raros y transitorios. Las estrellas de neutrones coalescentes (que se fusionan) son una clase de GRB que duran menos de dos segundos. Los grandes GRB, considerados hiper-novas estelares, duran de segundos a horas. El artículo no precisa si se trataba del grande o del pequeño GRB.

De todos modos, hace que el patrón sea aún más notable, ellos cogieron nueve de la parpadeante estructura, lo cual sugiere una relación no sólo espacial, sino también temporal. El artículo no dio el período de tiempo, o la duración de los GRB detectados, sino que los astrónomos trataban de recoger más GRB a fin de estudiar el marco temporal de este tipo de eventos.

Intentan explicar la gravedad “armónica» inducida que causa que las estrellas masivas separadas por miles de millones de años luz se hagan hiper-novas, como las balas de un revólver. Buena suerte.

Esto no es posible explicarlo mediante la teoría estándar, viola los supuestos convencionales básicos del Principio Cosmológico y del Big Bang.

El Principio Cosmológico (CP) establece un límite superior teórico de una estructura a gran escala de 1,2 mil millones de años luz. Según la teoría del Big Bang, el universo es homogéneo e isótropo, por lo que la materia debe estar distribuida uniformemente en todas las direcciones.

La estructura a gran escala se detecta en los filamentos cósmicos que encadenan las galaxias, sin embargo, este tipo de estructuras están bajo los 150 Mpc (Megaparsec). Es decir, cinco veces más grandes según las conclusiones del astrónomo. Si esto se confirma, y según dicen los propios investigadores, sus hallazgos refutan la teoría del CP.

La escala que ellos estiman se basa en las suposiciones del modelo de gravedad acerca del corrimiento al rojo. Estos hallazgos sugieren varias cosas:

a) La teoría del corrimiento al rojo está equivocada y, por lo tanto, las estimaciones de tamaño y distancia están equivocadas,
b) la teoría del Principio Cosmológico está equivocado,
c) la teoría de los GRB está equivocada, o
d) todas las anteriores están equivocadas.

Desde el Universo Eléctrico la selección está clara: d) todas las anteriores.

Corrimiento al rojo – La estimación de los investigadores de la escala depende de la noción de corrimiento al rojo cosmológico causado por un universo en expansión. Halton Arp, el más respetado y prolífico astrónomo de su tiempo, propuso un mecanismo de corrimiento al rojo intrínseco, basado en las observaciones de los cuásares embebidos en las galaxias, un mecanismo no relacionado con la distancia. Él describió su teoría, que provocó su vehemente destitución por el mainstream de la ciencia convencional, en su libro, «Seeing Red«. Para más información, ver a Halton Arp presentando sus conclusiones en galaxias inusuales.

El corriente principal de la ciencia se negó a reconocer sus observaciones, en lugar de convencerse a sí mismos de que la presencia de estos cuásares de alto corrimiento al rojo en galaxias de bajo corrimiento al rojo son una ilusión visual causada por el efecto de lente gravitacional. Con asombrosa falta de honestidad, afirmaban ser incapaces de reproducir la observación de las conexiones filamentosas entre galaxias y cuásares encontrados por Arp, a pesar de que los astrónomos aficionados con telescopios domésticos lo habían hecho con bastante facilidad.

GRB – El Universo Eléctrico sugiere los GRB son el resultado de explosiones en la doble capa de los filamentos de plasma. Las Dobles Capas fueron descritos en 1929 por el pionero del plasma y laureado Nobel, Irving Langmuir. Se forman cuando la carga eléctrica fluye a través del plasma. Son como las paredes de un conducto de plasma, formadas por campos en rotación contraria, envueltos en campos magnéticos que dan la estructura a la corriente de Berkeland, y son capaces de transportar y acelerar la carga a través de vastas distancias en el espacio.

El concepto de GRB del Universo Eléctrico se describe con más detalle en los artículos de Stephen Smith. La inestabilidad de esa doble pared provocará una descarga, un relampago de arco a escala cósmica. Este relámpago produce rayos gamma, tal como se detectan en un relámpago terrestre. Puedes leer más sobre los destellos de rayos gamma terrestres en la NASA.

Que los rayos gamma son comúnmente producidos por conocidos fenómenos eléctricos es importante para una comprensión del Universo Eléctrico, ya que prevé este tipo de eventos con una física conocida, y señala hasta qué punto la teoría del Big Bang está alejada de la física conocida en su inventar teórico, especulando con fenómenos no observados como las hiper-novas, agujeros negros, energía oscura, materia oscura y las estrellas de neutrones, a fin de explicar el universo observable.

La Teoría del Principio Cosmológico – Muchos teóricos del Universo Eléctrico sospechan que vivimos en un universo en estado estacionario, que no depende de los supuestos de isotropía, de homogeneidad creada-de-la-nada, según lo descrito por la teoría del Big Bang.

Sin embargo, también predice estructuras a gran escala, como se ven en los filamentos cósmicos y los paralelos «chorros» expulsados de las galaxias activas que se extienden por miles de años luz. Incluso si la característica de espiral resultara más cerrada, todavía cubre 43 grados del cielo, lo que nos sugiere que es gigantesca, aun estando más cerca.

Dado cualquier tamaño y distancia, los fenómenos de plasma se escalan para acomodarse. Para una descripción completa de los fenómenos a gran escala y corrientes de Birkeland, véanse las presentaciones de Donald Scott, «Modeling Birkeland Currents, Part 1» y «Modeling Birkeland Currents, Part 2» en EU2015 Workshop.

Mi observación – La espiral se parece mucho a las observaciones que hizo Halton Arp, quien teorizó que los cuásares nacen en los núcleos activos galácticos a través de los brazos espirales.

La galaxia de Whirlpool exhibe una estructura espiral en esta foto de la NASA Hubble, a la cual he superpuesto los rastros del patrón GRB para comparar la geometría. Se incluye a una décima atípica (distante) de los GRB de los sondeos (en amarillo) lo que parece pertenecer a la espiral sugerida.

Tal vez estamos mirando por la garganta de un z-pinch de escala cósmica, produciendo una nueva familia de galaxias.

Tal vez es la evidencia de la misma corriente que dio vida a nuestra propia familia de galaxias hace ya muchísimo tiempo, de hecho parece estar apuntando en la dirección correcta.

O tal vez, se trata de la inestabilidad en la doble pared de la heliosfera, desde donde la corriente galáctica alimenta nuestro Sol.

Los hallazgos deberían estimular un animado debate en la Comunidad del Universo Eléctrico. Esto, sin duda, son pruebas a su favor.

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Autor: Andrew Hall es ingeniero y escritor, con experiencia de treinta años en la industria de la energía.
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Aida. Los núcleos, la masa, la energía…¡La Luz!

septiembre 12, 2015ASTRONOMÍA, FÍSICAAida

Hay veces en las que nos cuentan cosas y hechos de los que nunca hemos tenido noticias y, resultan del máximo interés. Nuestra curiosidad nos llama a desentrañar los misterios y secretos que, tanto a nuestro alrededor, como en las regiones más lejanas del Universo, puedan haber ocurrido, puedan estar sucediendo ahora, o, en el futuro pusidieran tener lugar, ya que, de alguna manera, todas ellas tienen que ver con nosotros que, de alguna manera, somos parte de la Naturaleza, del Universo y, lo que sucedió, lo que sucede y lo que sucederá… ¡Nos importa!

El saber ocupa un lugar en nuestras mentes

No podemos saber si la Humanidad como tal, estará aquí mucho tiempo más y, si con el tiempo y los cambios que se avecinan, nosotros los humanos, mutaremos hacia seres más completos y de mayor poder de adaptación al medio. Y, desde luego, nuestros descendientes, llegara un dia lejano en el futuro en el cual, habrán dejado la Tierra antes de que se convierta en Gigante Roja y calcine el Planeta y, habrán colonizado otros mundos. Para eso faltan mucho miles de millones de años. En la actualidad, solo estamos dando los inseguros primeros pasos por los alrededores de nuestro hogar, plantearnos ir mucho mas allá, es impensable. No tenemos ni la capacidad tecnológica ni la inteligencia necesaria para desarrollar los medios que se necesitan para poder desplazarnos a otros mundos lejanos que, posiblemente, estando situados en zona habitable como la misma Tierra, nos podrían dar el cobijo necesario para su colonización y hacer de ellos nuestros futuros hogares.

El futuro: Siempre será incierto

Pero, hablemos de Física

La partícula emitida por un núcleo radiactivo, por lo general lleva una considerable cantidad de energía. Y, ¿de dónde procede esa energía? Es el resultado de la conversión en energía de una pequeña Los físicos se vieron partícula beta emitida en una desintegración del núcleo no alberga energía suficiente electrones no eran igualmente deficitarios. Emergían con un amplio espectro de energías, y el máximo (corregido por muy pocos electrones) era casi correcto, pero todos los demás no llegaban a alcanzarlo en mayor o partículas alfa emitidas por un nucleido particular poseían iguales energías en cantidades inesperadas. En ese caso, ¿qué era erróneo en la emisión de partículas beta?, ¿qué había sucedido con la energía perdida?

En 1.922, Lise Maitner se hizo por primera vez partícula beta del núcleo se desprendía otra, que se llevaba la energía desaparecida. Esa misteriosa segunda partícula tenía propiedades bastante extrañas; no poseía carga ni masa. Lo único que llevaba mientras se movía a la velocidad de la luz era cierta cantidad de energía. A decir verdad, aquello parecía un cuerpo ficticio creado exclusivamente para equilibrar el contraste de energías.

Habitualmente aceptamos que la física es la ciencia que estudia la estructura y propiedades de la materia y la energía, las formas de existencia de las mismas en el espacio y el tiempo, así como las leyes de rigen sus interacciones. En este definición no hay limitaciones precisas Sin embargo, tan pronto como se propuso la posibilidad de su existencia, los físicos creyeron en ella ciegamente. Y neutrón y al saberse que se desintegraba en un protón y liberaba un electrón que, Fermi dio a esta partícula putativa el El neutrón dio a los físicos otra prueba palpable de la existencia delneutrino. Como ya he comentado en otra página de este trabajo, casi todas las partículas describen un movimiento rotatorio. Esta rotación se expresa, más o menos, en múltiplos de una mitad, según la dirección del giro. protón, el neutrón y el electrón tienen rotación de una mitad. Por tanto, si el neutrón con rotación de una mitad origina un protón y un electrón, cada uno con rotación de una mitad, ¿qué sucede con la ley sobre conservación del protón y el electrón totalizan una mitad con sus rotaciones (si ambas rotaciones siguen la misma dirección) o cero (si sus rotaciones son opuestas); pero sus rotaciones no pueden sumar jamás una mitad. Sin embargo, por otra neutrino viene a solventar la cuestión. Supongamos que la rotación del neutrón sea +½, y admitamos protón sea +½ y la del electrón -½, neutrino una rotación de +½ y la balanza quedará desequilibrada.

+½ (n) = +½ (p) – ½ (e) + ½ (neutrino)

Detectando Neutrinos

En otras palabras, la existencia de neutrinos y antineutrinos debería salvar no una, sino tres, importantes leyes de conservación: la conservación de la energía, la de conservación del espín y la de conservación de partícula/antipartícula.

neutrón) ha formado dos partículas (el protón y el electrón), y si incluimos el neutrino, tres partículas. Parece más razonable suponer que el neutrón se convierte en dos partículas y una antipartícula. En otras palabras: lo que realmente necesitamos equilibrar no es un neutrino, sino un antineutrino.

El propio neutrino surgiría de la conversión de un protón en un neutrón. Así pues, los productos serían un neutrón (partícula), un positrón (antipartícula) y un neutrino (partícula). Esto La Vía Láctea sobre Mauna Kea

Impresionante vista de la Vía Láctea Es importante conservar esas leyes puesto que parece estar presentes en toda clase de relaciones nucleares que no impliques electrones o positrones, y sería muy útil si protón–neutrón son las relacionadas con las reacciones nucleares que se desarrollan en el Sol y en los astros. Por consiguiente, las estrellas emiten radiaciones rápidas deneutrinos, y se calcula que tal vez pierdan a causa de esto el 6 u 8% de su energía. Pero eso sería meternos en otra historia y, por mi Desde que puedo recordar, he sido un amante de la física. Me asombran cuestiones

Muchos (casi todos) opinan que es algo inmaterial. Los objetos materiales grandes o muy pequeños como las galaxias o los electrones, son materia. La luz, sin embargo, se cree que es inmaterial; dos rayos de luz se cruzan sin afectarse el uno al otro. Sin embargo, yo creo que la luz es simplemente una Está claro que los estudiosos de la época antigua y medieval estaban por completo a oscuras acerca de la naturaleza de la luz. Especulaban sobre que consistía en partículas emitidas por objetos relucientes o tal vez por el mismo ojo. Establecieron el hecho de que la luz viajaba en línea recta, que se reflejaba en un espejo con un ángulo igual a aquel con el que el rayo choca con el espejo, y que un rayo de luz se inclina (se refracta) Cuando la luz entra en un cristal o en alguna sustancia transparente, de una

¿Nos suplirán un día? Seguro que en el futuro, serán otros los que hagan experimentos con la luz y busquen su verdadera naturaleza.

Los primeros experimentos importantes acerca de la naturaleza de la luz fueron llevados a cabo por Isaac Newton en 1.666, al permitir que un rayo de luz entrase en una habitación oscura a través de una grieta de las

Newton dedujo que la luz blanca corriente era una mezcla de varias luces que excitaban por separado nuestros ojos Newton atrapó el rayo emergente sobre una pantalla blanca para ver el efecto de la refracción reforzada. Descubrió que, en vez de formar una mancha de luz blanca, el rayo se extendía en una gama de colores: rojo, anaranjado, amarillo verde, azul y violeta, en este orden. Newton dedujo de ello que la luz blanca corriente era una mezcla de varias luces que excitaban por separado nuestros ojos para producir las diversas sensaciones de colores. La amplia banda de sus componentes se denominó spectrum (palabra latina que significa espectro o fantasma). Newton llegó a la conclusión de que la luz se componía de diminutas partículas (“corpúsculos”), que viajaban a enormes velocidades. Le surgieron y se planteó algunas inquietantes cuestiones: ¿por qué se refractaban las partículas de luz verde más que las de luz amarilla? ¿Cómo se explicaba que dos rayos de luz se cruzaran sin perturbarse mutuamente, es decir, sin que se produjeran colisiones En 1.678, el físico neerlandés Christian Huyghens (un científico polifacético que había construido el primer reloj de péndulo y realizado importantes trabajos astronómicos) propuso una teoría opuesta: la de que la luz se componía de minúsculas ondas. Y si sus componentes fueran ondas, no sería difícil explicar las diversas difracciones de los diferentes tipos de luz a través de un medio refractante, siempre y cuando se aceptara que la luz se movía más despacio en ese medio refractante que en el aire. La cantidad de refracción variaría con la longitud de las ondas: cuanto más corta fuese tal longitud, tanto mayor sería la refracción. Ello significaba que la luz violeta (la más sensible a

Lo que permitía al ojo distinguir los colores eran esas diferencias Pero la teoría de Huyghens sobre las ondas tampoco fue muy satisfactoria. No explicaba por qué se movían en línea recta los rayos luminosos, ni por qué proyectaban sombras recortadas, ni aclaraba por qué las ondas luminosas no podían rodear los obstáculos, del mismo modo que pueden hacerlo las ondas sonoras y de agua. Por añadidura, se objetaba que si la luz consistía en ondas, ¿cómo podía

Con el éxito de Newton de su ley de la Gravitación Universal, no es extraño que afirmara de Newton se opuso violentamente a la naturaleza ondulatoria de la luz, ya que no veía cómo se podía explicar con ella la propagación rectilínea de la misma. Por otro lado estaba Christian Huygens, 13 Newton que defendía la naturaleza ondulatoria con algunas ventajas.

Ambas teorías explicaban perfectamente la reflexión y refracción de la luz.Newton y a la poca habilidad de Huygens Aproximadamente durante un siglo, contendieron Newton fue, con mucho, la más popular, en parte porque la respaldó el famoso Sería fácil explicarlo mediante la teoría ondulatoria; la banda luminosa representaba el refuerzo prestado por las ondas de un rayo a las ondas del otro, dicho de otra manera, entraban “en fase” dos trenes de ondas, es decir, ambos nodos, al unirse, se fortalecían el uno al otro. Por otra

Considerando la anchura de las bandas y la distancia entre los dos orificios por lo que surgen ambos rayos, se pudo calcular la longitud de las ondas luminosas, por ejemplo, de la luz roja a la violeta o de los colores intermedios. Las longitudes de onda resultaron ser muy pequeñas. Así, la de la luz roja era de unos 0’000075 cm. Hoy se expresan las longitudes de las ondas luminosas mediante una unidad muy práctica ideada por Ángstrom; esta unidad, denominada igualmente Ángstrom (Å) en honor a su autor, es la cienmillonésima parte de un centímetro. Así pues, la longitud de onda de la luz roja equivale más o menos a 7.500 Å, y la de la luz violeta a 3.900 Å, mientras que las de colores visibles en el espectro oscilan entre ambas cifras.

La cortedad de estas ondas es muy importante. La razón de que las ondas luminosas se desplacen en línea recta y proyecten sombras recortadas se debe a que todas son incomparablemente más pequeñas que cualquier objeto; pueden contornear un obstáculo sólo si este no es mucho mayor que la longitud de onda. Hasta las bacterias, por ejemplo, tienen un volumen muy superior al de una onda luminosa, y por tanto, la luz Un físico francés, Agustin-Jean Fresnel, fue quien demostró por vez primera en 1.818 que si un objeto es lo suficientemente pequeño, la onda luminosa lo contorneará sin dificultad. En tal caso, la luz determina el llamado fenómeno de “difracción”. Por ejemplo, las finísimas líneas paralelas de una “reja de difracción” actúan como una serie de minúsculos obstáculos, que se refuerzan

La mano del Universo juguetea con unos puntos luminosos que quieren llegar a ser cegadores…Son nuestras Mentes, productos de la evolución del Universo que, a partir de la materia inerte, ha podido alcanzar el estadio bio-químico de la consciencia y, al ser conscientes, hemos podido Fraunhofer exploró dicha reja de difracción con objeto de averiguar sus finalidades prácticas, progreso que suele olvidarse, pues queda eclipsado por su descubrimiento más famoso, los rayos espectrales. El físico americano Henry Augustus Rowland ideó la reja cóncava y desarrolló técnicas Ante tales hallazgos experimentales, más el desarrollo metódico y matemático del movimiento ondulatorio, debido a Fresnel, pareció que la teoría ondulatoria de la luz había arraigado definitivamente, desplazando y relegando No sólo se aceptó la existencia de ondas luminosas, sino que también se midió su longitud con una precisión cada vez mayor.

Tubo de

Pero la incertidumbre reapareció al descubrirse que los elementos estaban compuestos por isótopos diferentes, cada uno de los cuales aportaba una raya cuya longitud de inda difería ligeramente de las restantes. En la década de 1.930 se midieron las rayas del criptón 86. Como quiera que este isótopo fuera gaseoso, se podía abordar con bajas temperaturas, En 1.960, el Comité Internacional de Pesos y Medidas adoptó la raya del criptón 86 como unidad fundamental de la longitud. Entonces se reestableció la longitud del metro como 1.650.763’73 veces la longitud de onda de dicha raya espectral. Ello aumentó mil veces la precisión de las medidas de longitud. Hasta entonces se había medido el antiguo metro patrón con un margen de error equivalente a una millonésima, mientras que en lo sucesivo se pudo medir la longitud de onda con un margen de error equivalente a una milmillonésima.

emilio silvera

¿Por qué Tesla desafió a la teoría de la relatividad de Einstein?

septiembre 6, 2015FÍSICAmaestroviejo

Nikola Tesla ha sido acreditado como el creador de una impresionante cantidad de inventos cuya tecnología sigue siendo revolucionaria. Sin su genio no tendríamos radio, televisión, electricidad por corriente alterna, iluminación fluorescente, luces de neón, dispositivos de radio control, robótica, rayos-X, radares, o microondas por citar varios ejemplos. Un auténtico adelantado a su tiempo.

Debido a esto, no es sorprendente estudiar que Tesla también escarbó en el mundo de la aviación y posiblemente de la antigravedad. De hecho, su última patente de 1928, con número de serie 1,655,114, era para una máquina voladora que se asemejaba tanto a un helicóptero como a un avión. Incluso antes de morir, Tesla habría ideado, según diversos informes históricos, los planos para el motor de una nave espacial.

N_Fotor — Tesla podría haber ideado los vuelos espaciales antes que nadie

El la llamó Space Drive o impulsión del campo anti-electromagnético. William R. Lyne escribe en “Las Físicas Ocultas del Éter” (Occult Ether Physics), que en una conferencia que el físico preparó para el Instituto del Bienestar del Emigrante (12 de mayo de 1938), trataba con esta Teoría Dinámica de la Gravedad. Mientras estaba investigando las declaraciones de Tesla, Lyne descubrió que faltaban partes de la misma que habrían sido requisadas tras fallecer por diferentes miembros de la CIA y a día de hoy estarían guardadas en cámaras acorazadas del gobierno, por razones de seguridad nacional. ¿Qué podría haber descubierto para llamar tanto la atención del gobierno de los Estados Unidos? ¿Por qué estuvieron esperando a que se muriera para conseguir esos documentos?

nikola-tesla-cincodays-com_Fotor — Tesla acabó recluido en su apartamento desarrollando su teoría universal de la gravitación

Cuando Lyne específicamente preguntó por estos papeles en el Centro de Investigaciones de Seguridad Nacional (ahora el Centro de Investigaciones Robert J. Oppenheimer) en 1979 le fue denegado el acceso, porque estaban todavía clasificadas. En esta conferencia de 1938, Tesla dijo que estaba progresando con el trabajo, y esperaba que muy pronto podría dar la teoría al mundo.

Uno de los dos grandes descubrimientos a los que Tesla se refería era la Teoría Dinámica de la Gravedad, la cual asume que un único campo de fuerza es responsable de los movimientos de los cuerpos en el espacio. Esto estaría directamente relacionado con el concepto de la curvatura del espacio-tiempo (como Einstein) a través de un revolucionario concepto que él denomino“éter” y que tenía, según sus cálculos la llave para el secreto de la antigravedad.

Su teoría dinámica era ambiciosa y abarcada a la gravedad universal, la inercia, los movimiento de los cuerpos celestes y toda la materia atómica y molecular. Un auténtico hito científico.

El segundo hallazgo era lo que él llamó “la Energía Ambiental”, que expondría que no hay energía en la materia más que aquella recibida del ambiente, lo cual contradice a Einstein y su famosa teoría de la relatividad.

El anuncio de Tesla en su 79 cumpleaños hacía referencia según Lyne a una teoría universal aplicable tanto a las moléculas y átomos como a los cuerpos celestes más grandes, y también a toda la materia en el universo, en cualquier fase de su existencia desde su misma formación hasta su última desintegración.

El éter actuaría sobre la fuerza creativa, dadora de vida, y sería arrojada en “remolinos infinitesimales” con forma de “micro-hélices” a una velocidad cercana a la de la velocidad de la luz, convirtiéndose en materia ponderable. Según eso, cuando la fuerza disminuye y cesa el movimiento, la materia se revierte.

Esto significa según Lyne que lo que Tesla descubrió es que el hombre puede aprovechar estos procesos para crear cualquier cosa que desee con la materia y energía derivadas, alterar el tamaño de la materia, controlar las estaciones (control del clima) e incluso guiar el camino de la Tierra a través del Universo, como una nave espacial.

El control de esta nueva ciencia sería colosal ya que se podrían causar colisiones de planetas para producir nuevos soles y estrellas, calor, y luz y así “originar y desarrollar vida en infinitas formas”.

teslaphoto1_Fotor — Tesla concebía la energía eléctrica como ningún otro hombre de la historia

Lyne exponía estas increíbles declaraciones de Tesla:

“He resuelto una teoría dinámica de la gravedad en todos sus detalles, y espero darle esto al mundo muy pronto. Explica las causas de esta fuerza y los movimientos de cuerpos celestes bajo su influencia tan satisfactoriamente que pondrá fin a fútiles especulaciones y falsos conceptos, como aquel del espacio curvo. Puesto que la acción y la reacción son coexistentes, la supuesta curvatura del espacio es enteramente imposible. No obstante, incluso si existiera, no explicaría los movimientos de los cuerpos según lo observado. Solamente la existencia de un campo de fuerza puede explicarlos, y esta suposición aplica con la curvatura del espacio. Toda la literatura sobre este tema es fútil y destinada al olvido.”

Tesla finalmente nunca publicó esta teoría dinámica de la gravedad por hallarse incompleta según él. El pensamiento moderno acerca de la gravedad sugiere que, cuando un objeto pesado se mueve, emite ondas gravitacionales que irradian a la velocidad de la luz. Estas ondas de gravedad se comportan de maneras similares a muchos otros tipos de ondas. Y esto es muy interesante ya que las invenciones más grandes de Tesla estaban todas basadas en el estudio de fenómenos ondulatorios.

El siempre consideró que el sonido, la luz, el calor, los rayos-X y las ondas de radio son todos fenómenos relacionados y que podrían ser estudiados usando la misma clase de matemáticas. Sus diferencias con Einstein sugieren que el extendió su pensamiento a la gravedad.

Nikola-Tesla_Fotor — Nicola Tesla, suyo es el futuro

Y aqui viene la clave. En los años ochenta se demostró que Tesla tenía razón, al menos en parte de su teoría.

Un estudio de perdida de energía en una estrella pulsar de doble carga de neutrones llamada PSR 1913 + 16 probó que existen las ondas de gravedad. La idea de Tesla de que la gravedad es un efecto de campo es ahora tomada más en serio de lo que la tomó Einstein.

Desafortunadamente, Tesla nunca reveló que es lo que lo había conducido a esta conclusión. Nunca explicó su teoría de la gravitación al mundo. El ataque que el hizo al trabajo de Einstein fue considerado indignante por el establecimiento científico de ese tiempo y Tesla acabó sus días recluido en su apartamento de Nueva York bajo la atenta observación de los servicios secretos.

¿Qué os parecen esos descubrimientos de Tesla? ¿Creéis que su teoría podría ser complementaria con la de Einstein? Os esperamos en los comentarios y os dejamos con el programa que hicimos sobre el unumpentium, una fuente de energía de la que hablamos y que podría estar relacionada con el fenómeno ovni…

Ufopolis.com 2015

Materia y antimateria son imágenes espejo la una de la otra

septiembre 6, 2015FÍSICAmaestroviejo

Los científicos creen que cuando el Big Bang ocurrió, hace cerca de 13,8 mil millones años, la materia y la antimateria (compuesta de antipartículas) fueron creadas en cantidades iguales. Sin embargo, por razones desconocidas, la materia prevalece en la creación de todo lo que vemos a nuestro alrededor hoy, desde el microbio más pequeño de la tierra a la galaxia más grande en el universo.

Uno de los mayores desafíos en la física de partículas es de averiguar qué pasó con toda la antimateria, y por qué hay una aparente asimetría entre materia y antimateria.

En un artículo publicado el jueves en la revista Nature, los científicos de Baryon Antibaryon Symmetry Experiment (BASE) reportaron un importante paso hacia la solución de este misterio. Según el estudio, 13.000 mediciones realizadas durante un período de 35 días muestran, con una gran precisión, que la materia y la antimateria son imágenes espejo perfectas una de la otra.

“Este es un tema importante porque nos ayudará a entender por qué vivimos en un universo que no tiene prácticamente ninguna antimateria, a pesar de que el Big Bang debió haber llevado a la creación de ambas”, dijo en un comunicado de prensa el portavoz de BASE Stefan Ulmer, quien dirigió la investigación.

El experimento probó un principio central del Modelo Estándar de la física de partículas, conocida como la simetría de carga, paridad y reversión tiempo (CPT). La simetría CPT es un principio fundamental de invariancia de las leyes físicas que consta de tres elementos fundantes: Conjugación de carga (C), que sustituye las partículas ´por antipartículas; inversión de paridad, que se refiere a un cambio o inversión de 180 grados en la configuración espacial y la inversión temporal (T), se invierte el sentido del tiempo.

“Si hubiéramos encontrado violaciónes de CPT, significaría que la materia y la antimateria podría tener propiedades diferentes, por ejemplo, que los antiprotones podrían deteriorarse más rápido que los protones”, dijo Ulmer.

Sin embargo, el experimento en el que los científicos comparan un solo antiprotón a un ion de hidrógeno con carga negativa – utilizado como un sustituto de un protón – encontró que la relación carga-masa es idéntica a en tan sólo 69 partes por billón, el apoyo a una simetría fundamental entre la materia y la antimateria y marcando una mejora de cuatro veces más de las mediciones anteriores.

“En última instancia, tenemos la intención de obtener mediciones que son al menos diez o cien veces más preciso que el estándar actual”, dijo Ulmer en el comunicado.

Si otros experimentos revelan una violación de la simetría CPT, sería insinuar la existencia de la física más allá del Modelo Estándar que, a pesar de su ámbito de aplicación, es todavía imperfecta e incompleta.

http://pijamasurf.com/2015/09/materia-y-antimateria-son-imagenes-espejo-la-una-de-la-otra/