Tutorial para novatas - Astrofísica / 5.- El Gato de Schrödinger

Tutorial para novatas / Astrofísica

5.- El Gato de Schrödinger

El Gato de Schödinger seguramente sea la mascota más famosa de la Historia de la Física. Conejillo de indias en uno de los experimentos más curiosos que se hayan realizado nunca, en realidad su cometido en esta historia se parece mucho al del gato de Chesire de “Alicia en el País de las Maravillas”. Del gato de Schrödinger apenas si atisbamos su sonrisa. Encerrado en una caja desde hace más de 60 años, aguarda a que alguien tenga a bien levantar la tapa y darle un sitio en el país de la materia. Ni está ni deja de estar. Estuvo, pero ahora se desvanece ante nuestros ojos, mientras tratamos de apresurar su respuesta, saber por donde se fue corriendo el conejo blanco de la certeza y la coherencia.

El tercer paradigma vigente en el terreno de la Física es la Mecánica Cuántica, disciplina casi mística, que ha dado lugar casi a una corriente de pensamiento. Quien se adentra en esta doctrina debe dejar los prejuicios atrás. Casi diría que el juicio en si, el "pre" se lo puede llevar uno puesto, en la mano o en el bolsillo interior del abrigo, por que la locura acecha en todos los rellanos de la escalera del conocimiento. La lógica deja de ser un arma y se convierte en un obstáculo que dificulta el avance. La raíz del mal se haya en un simple postulado: La materia sujeta a los postulados de la teoría emite una cantidad exacta de energía al pasar de un estado energético superior a uno inferior. Digamos que un electrón girando alrededor de un núcleo pasa de una órbita dada a otra más alejada de la guarida de los protones y neutrones. En ese caso requerirá menos energía para resistir el arrastre de las partículas con carga positiva y podrá cederla. El exceso es emitido en forma de luz. La cantidad es una determinada: un quanto, ni más ni menos. ¿Cuánta?, pues un quanto. Fácil. Que te crees tú eso. Esto supone que el electrón solo podrá situarse en determinadas órbitas, estándole vetadas las intermedias. A lo mejor no os dais cuenta todavía de lo extraño de todo esto. Os pondré un ejemplo para poneros sobre aviso. Imaginad que subís en el ascensor de vuestro edificio. Éste tiene 8 pisos. Ya sabréis que una de las formas en que se manifiesta la energía es la potencial. Cuanto más alejado se sitúe un cuerpo con peso del suelo mayor energía potencial posee. Pues si el postulado de la mecánica cuántica fuese aplicable a vuestro viaje en ascensor esto querría decir que podríais estar en el cuarto piso o en el quinto, pero nunca en una posición intermedia. Lo que hay entre ambas plantas os está vetado. Esto es muy del gusto del universo cuántico, las cosas que fluctúan, desaparecen aquí y se materializan allí, están y de repente no están tras un parpadeo. O, lo que es más inquietante, no estaban y de repente existen. Anda que no se han escrito guiones para episodios de series de ciencia ficción, por que lo que surge desde la nada es muy inquietante y suele tener muy mala leche.

Comenzamos el festival de atrocidades para la lógica con el principio de incertidumbre de Heisenberg, formulado para desgracia de quienes querían entender el mundo con una mente humana en 1927. ¿Qué dice este principio? Pues esencialmente que una partícula cuántica tiene una posición y una velocidad que no pueden ser determinados salvo que se efectúe una medida experimental. Es decir, un electrón en un momento dado no tiene una posición y velocidad concretas, solo se puede afirmar las probabilidades de que esté aquí o allá. Una de las dos variables está en el aire, por así decir. Si averiguamos su velocidad su posición se nos hace indeterminada. Vamos a formularlo de una manera en que quedará al descubierto lo loco de este postulado. Si acabamos de medir la posición del electrón y sabemos que marcha por Alcalá de Henares a determinada velocidad, las posibilidades de que al cabo de un rato razonable esté en Guadalajara son elevadas, pero también podría estar en Milwaukee en ese plazo de tiempo, aunque la velocidad no sea la adecuada. Las probabilidades serían ínfimas, pero mensurables, y aquello cuya probabilidad de ser cierto no es cero puede ocurrir. Hay más días que longanizas y todo lo posible algún día será suceso, solo es cuestión de tirar la moneda al aire cuantas veces haga falta. En realidad a la naturaleza, en contra de lo que se cree, no siente repugnancia por nada. Para que algo muy improbable suceda antes que algo bastante más probable solo es necesario realizar un mayor gasto energético. Todo tiene un precio. Cualquier suceso puede ocurrir si se tiene energía suficiente en la billetera. El Física Teórica es la energía lo que lo compra todo, incluso el cariño.

Ya dijimos que a Einstein todo esto le hacia subirse por las paredes. “Dios no juega a los dados”, exclamaba. “¿Me están diciendo que a Dios le da igual H ó B? ¿Qué la realidad solo es cuestión de probabilidades?”. Ya sabemos lo que le contestó Hawking décadas después, que Dios no solo ha ido al casino con el dinero que su mujer guardaba en su libreta de ahorros, sino que a veces usa como mesa para los dados sitios inexplicables que no siquiera permiten saber si hemos sacado el puñetero seis doble. Bueno, un humilde servidor cree que incluso en una tirada de dados hay un propósito, un plan maestro, sacar la puntuación más alta, volver a casa sanos y salvos con la cuenta bancaria de la parienta igual que la encontramos. Si Dios jugó a los dados y nos proporcionó un entramado del universo tan exótico, tan discutible si se quiere, tal vez sea por que no tenía suficientes posibles para arrendarnos, para alquilar esta parcela de terreno que no hace más que aumentar su alquiler desde que ocurrió el Big-Bang.

Vayamos con el gato de Schödinger. Veréis, cuando los científicos se plantean asuntos difícilmente abordables en un laboratorio, que tampoco es cosa de construir un acelerador de partículas en cada edificio de investigación, suele acudir a los experimentos teóricos. El que ideo para su gato era uno de estos. Lo metió en una caja imaginaria. Para que no se aburriera introdujo también un frasquito con veneno, letal para el bichejo, un detector de partículas y un cachito de materia radiactiva. Vamos, lo que más le gusta a un gato. Una madeja de lana o una raspa de pescado hubieran dejado todo a pedir de boca. Como la imaginación tiene más maña que McGiver, a Schödinger se le ocurrió un dispositivo según el cual si el detector detectaba una partícula emitida por la materia radiactiva accionaba un pequeño martillo capaz de romper la botellita de veneno. El asunto es el siguiente. Las probabilidades de que la partícula sea emitida y, por tanto, la cadena de acontecimientos se produzca: detección, rotura del frasco, animal que la diña, son unas determinadas. Da igual lo altas que sean esas probabilidades, el quid de la cuestión está en que el si o no, si el gato la palma, por decirlo en plata, solo puede saberse si se levanta la tapa de la caja y se realiza una observación del fenómeno. Es algo así como decir que las cosas no ocurren, no se definen, no se decantan entre las probabilidades que se les ofrecen, hasta que las observamos. Más aun, que la mente humana tiene capacidad decisoria sobre el devenir de la materia. Nadie ha abierto la caja aun y el gato sigue sin saber si está vivo o muerto. En realidad no está ni vivo ni muerto, se sitúa en un estado de indefinición a la espera de que un amable observador acuda a airearle el cuarto y a servirle unos whiskas. Por que, digo yo, si no es por el veneno, Gardfield ya debe estar más que muerto hace décadas por inanición.

http://www.youtube.com/watch?v=JC9A_E5kg7Y

Y digo aun más: ¿a alguien le extraña que Einstein se subiese por las paredes? El otro día en un programa del de las melenas blancas y ralas, Eduardo Punset (como no, se me había olvidado el nombre y he tenido que buscarlo en Wikilandia), se daba una explicación muy conveniente para deshacer el nudo de la paradoja. Resulta que el gato hace tiempo que se definió gracias a algo llamado decoherencia. El estado de los objetos se filtra a su entorno gradualmente, de modo que en un plazo de tiempo determinado ese objeto se decanta por un estado u otro.  Los cuerpos macroscópicos lo hacen a la de ya, por una serie de propiedades que poseen. Las partículas subatómicas se lo piensan bastante más. Dicho de otra forma: los cuerpos que podemos ver a simple vista, que forman parte de nuestra cotidianeidad, obedecen las leyes de la Mecánica Clásica y la Relatividad de Einstein, no los postulados de la Mecánica Cuántica. Solo las partículas subatómicas viven sujetas a la locura de la Mecánica Cuántica. A mi me la van a dar con queso:

1.- Por muy breve que sea ese plazo que tarda el gato con tendencias suicidas en decantarse por vivir o morir, siempre existirá un lapso de tiempo de indefinición donde reine el absurdo.

2.- Seremos cuerpos macroscópicos, pero estamos formados por partículas cuánticas.

De todo lo expuesto surge una duda incipiente: ¿el hombre es capaz de alterar el curso de los acontecimientos? Parece situarse en una posición privilegiada. Su existencia es precisa para que los sistemas se decanten por uno u otro futuro. Siempre que me hablan de la teoría del todo, esa que explicará todo lo que ha ocurrido y predecirá con exactitud lo que habrá de ocurrir, me pregunto donde encaja la voluntad en todo eso. ¿Qué Ley física incide sobre mí y me ayuda a tomar decisiones? Al llegar a una encrucijada en un sendero durante un paseo se me ofrecen diversas alternativas para proseguir la caminata. ¿Qué ley física es la que incide sobre mis deseos, sobre la decisión que he de tomar? Pienso que cuanto más voluntad, consciencia, hay en un sistema más se subvierten las leyes de la física. La inteligencia algún día tomará las riendas del destino del Universo. Yo lo tengo más que claro, y aquí me pienso quedar sentado a esperar junto a quien me rebata esta afirmación a ver si los acontecimientos de los próximas decenas de miles de millones de años me desmienten.

El último principio que mencionaré de los que aglutina el cuerpo teórico de la Mecánica Cuántica es el Principio de Exclusión de Pauli, que viene a decir, y le dejamos que lo diga por que nos conviene para evitar males mayores, que dos partículas cuánticas, dos fermiones, no pueden compartir un mismo estado cuántico. En una órbita atómica solo caben dos electrones, por que uno gira para allá y el otro en el sentido contrario, por que tienen spines opuestos. Un spin vendría a ser el momento de giro de una partícula cuántica. En realidad no es tan simple, pero a mi se me está acabando el fuelle en esta lección, así que lo vamos a  considerar tal cual.

¿Qué es un fermión? ¿Cuál de las dos ha preguntado? Insensata, allá tú. Por que, ya que preguntas, no me cabe más remedio que contestar. Las partículas elementales se dividen en dos grandes grupos: los fermiones y los bosones. Los fermiones son las partículas que poseen un valor de spin semientero (1/2, 3/2, 5/2, …). Por el contrario, los bosones adquieren valores de spin enteros (1, 2, 3, …), que vendría a ser algo así como decir que no giran sobre si mismos. Esto está muy bien y queda muy fashion pero, para entendernos mejor, diremos que los fermiones se involucran en la formación de la materia, son las piezas del mecano que hay que ensamblar para crearla, mientras que los bosones están involucrados en las interacciones que se establecen entre cuerpos al entrar en acción las fuerzas elementales de la naturaleza. Por ejemplo, las interacciones electromagnéticas están reguladas por los fotones. Un bosón es algo así como un mensajero que comunica dos partículas entre sí y les indica que se está produciendo una interacción entre ellas debido a una de las fuerzas elementales.

Uno de los intentos de encajar la gravedad dentro del esquema de la Mecánica Cuántica es el que postula la existencia de una partícula bosónica llamada gravitón. Dos cuerpos portadores de masa interactuarían entre ellos aseteándose con gravitones el uno al otro. Esta visión de las cosas permitiría dejar a un lado el modelo de la sábana estirada que explicamos el último día. No sería necesario que la gravedad deformase el espacio tiempo en su entorno para explicar la influencia de un cuerpo sobre los que lo rodean. La duda surge cuando nos acordamos que nada puede superar la velocidad de la luz, según afirma la Teoría de la Relatividad. Podrá parecer mucha velocidad, pero no la suficiente para explicar por que dos cuerpos con gravedad se ajustan el uno al otro de forma instantánea. El sol tira de la tierra, y se traslada siguiendo el arrastre del brazo de la espiral galáctica. Y sin embargo el ajuste en ese tirón es instantáneo, no tiene una velocidad finita. El gravitón por esta razón y otras muchas no ha conseguido trascender a su estado actual de juguete teórico. Molaría que se moviese a una velocidad mayor que la luz para darle en los morros al amigo Albert, pero en ese caso tendríamos que volver a construir la casa del conocimiento casi desde sus cimientos.

¿Y que nos importa el Principio de Exclusión de Pauli en nuestro viaje al corazón de la Astrofísica? Veréis, cuando una estrella colapsa por el tirón de su propia gravedad y ese tirón es tan fuerte que en principio nada puede resistírsele, existe una última esperanza de que no se forme el tan temido agujero negro, y no es otra que el que se cree una estrella de neutrones o pulsar. Como su nombre indica, una estrella de neutrones está formada por este tipo de partícula subatómica. Un neutrón es en realidad la suma de un protón y un electrón, resultante que da lugar a una partícula de carga conjunta neutra, que encierra dentro de si la posibilidad de reintegrar al Universo el electrón y el protón de los que se formó. Hacer que dos partículas con cargas opuestas se precipiten la una hacia la otra y se mariden requiere muchísima presión. Pero, mira, en una estrella que colapsa tenemos de eso de sobra. Pues bien, cuando se ha formado la sopa de neutrones hay algo que puede resistirse con esperanzas de éxito al tremendo tirón gravitatorio. Los neutrones al irse juntando poco a poco tienden a ocupar el mismo lugar, a adoptar el mismo estado cuántico que, como ya hemos visto, es algo que está prohibido según las leyes de la física. Eso mismo es lo que mantiene en pie una estrella de neutrones, no otra cosa, su puritanismo a la hora de acatar las leyes. Y si ni siquiera eso lograse parar el retroceso hacia la nada sería por que esas leyes han cesado de ser respetadas, que han cesado en ese lugar concreto del Cosmos. Y donde no hay leyes todo es posible. Como dijo alguien, nada impide que de un agujero negro surja cualquier cosa, por ejemplo, la Sagrada Familia de Barcelona completada según las ideas de Gaudí. ¿Por qué no si cualquier cosa es posible? Un agujero negro es el más fascinante de los juguetes para un físico teórico. Da miedo pensar que podría ocurrir si cayese en manos de algún niño caprichoso.

Tutorial para novatas – Astrofísica / 4.- Turno de preguntas – Cuestión planteada por la alumna Nereikah

Tutorial para novatas – Astrofísica
4.- Turno de preguntas – Cuestión planteada por la alumna Nereikah

Planteamiento de la pregunta:
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"Los científicos nos han tranquilizado respecto a la tormenta solar pero aún quedan otras teorías apocalípticas en el tintero. El cine nos ha puesto sobreaviso. ¿Tenemos razones para preocuparnos?

Deep Impact, Armageddon. "El riesgo de impacto existe, aunque la probabilidad de que ocurra es muy baja, especialmente para los objetos de mayor tamaño", asegura Jesús Martínez Frías, experto en Meteoritos, investigador del CSIC y el INTA (Instituto asociado a la NASA). Gran parte de los Objetos Potencialmente Peligrosos están ya catalogados. El mayor riesgo de impacto, y la mayor dificultad de localización y seguimiento, recae en los objetos pequeños de entre 50 y 100 metros. Numerosos organismos y agencias espaciales vigilan el cielo para prevenir un impacto pero ya existen numerosas estimaciones ya tabuladas que permiten establecer las consecuencias, aclara el investigador.
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A ver, que no se de donde sacan estos expertos. Las probabilidades del choque de un meteorito con La Tierra no son bajas. Es más, se trata de un suceso que ocurrirá en el futuro con total certeza. Aquí entramos de nuevo en el problema de las escalas de tiempo. Las posibilidades de que ocurra el próximo verano son muy reducidas, pero no lo descartemos. Una de las maneras que tienen los que comen gracias a la carrera espacial de convencer a los que deciden en que se invierte el dinero público de que se "meta" más dinerito en mandar artefactos al espacio es hacer creíble esta amenaza. Por que parece que ya a nadie le entusiasma la idea de que un carrito con ruedas se pose sobre Marte y se de un garbeo para tomar una serie de datos científicos. A mi esto me tuvo en vilo en el verano de 1972, cuando algunos no habíais nacido. Las generaciones que han venido después de la mía parecen estar más intereados en otros asuntos.

¿Que los más peligrosos están catalogados? Venga, tirate ya de la moto. Todos los días se descubren cuerpos en el espacio. Los que nos importan para este asuntos son diminutos comparados con el grueso de la tropa que puebla el cielo, así que las dificultades a la hora de detectarlos son enormes. El killer que vaya a borrarnos del mapa puede estar de camino, próximo y no haber sido visto nunca. Lo que si afirmo es que es un suceso que sucederá tarde o temprano.

¿Que entendemos por tarde? ¿Lo que tarda en pestañear una estrella? Desde mi punto de vista no. Un científico llamado david Raup, amigo de los Alvarez, quienes demostraron que hace 75 millones de años un meteorito se estrello en la Península del Yucatán causando la extinción de los dinosaurios, además de un barullo importante en el Planeta Tierra, publicó en 1999 un librito muy interesante, traducido por Alianza Editorial, llamado "El asunto Némesis". En realidad el ensayo trataba de denunciar algunos abusos que según él se producían en el mundo de la ciencia, en el que afirmaba que se marginaban teorías perfectamente plausibles en favor de otras más dudosas, por causa de lo habitual en estos casos, manías, intereses creados, etc. Lo más interesante de este libro es que resumía su teoría sobre las extinciones en masa de especies que se han producido a lo largo de la historia de la vida en el planeta. Resulta que si se enumeran todas, las probadas, las que son bastante factibles y aquellas otras de las que solo existen indicios, existe una marcada tendencia a que se produzcan a intervalos regulares, concretamente cada 150 millones de años. La Tierra se formó hace 5 mil millones de años, así que tampoco es un periodo tan largo. A una estrella desde luego que no le da tiempo a pestañear en tan poco poco rato. La propuesta de este científico, uno de los mayores expertos mundiales en extinciones, es que algún suceso cósmico que ocurre con una frecuencia determinada provoca una lluvia de meteoritos sobre la Tierra. Si caen chuzos de punta las probabilidades de que una gota nos de justo en un párpado y nos deje el ojo “a la virulé” se elevan drásticamente.

¿Que puede ser ese suceso cósmico? Para poder contestar hay que explicar primero que existe algo denominado Nube de Oort rodeando el Sistema Solar. Se trata de una esfera, un cascarón hueco formado por meteoritos, asteroides y cuerpos rocosos de muy diversos tamaños que orbitan alrededor del sol. ¿Cual es su origen? Se afirma que se formó con los remanentes de materiales no utilizados en la creación de los planetas. El gas y el polvo a partir de los cuales se originó el sistema solar se concentró sobre todo en dos grandes aglomeraciones de materia. Una dio origen a la estrella y la otra a los planetas. Con el remanente se formó la Nube de Oort, cuyo radio excede en tamaño al radio órbital del más alejado de los planetas, Neptuno. También excede al radio orbital de Plutón, que recientemente ha sido reasignado como simple pedrusco, destituyéndole de su condición de planeta, de la que podía presumir hasta hace muy poco. De vez en cuando dos de los cuerpos que forman la nube se acercan demasiado y eso provoca una reacción en cadena de choques, empellones y collejas entre algunos elementos de la nebulosa de pedruscos. Algunos tal ves podrían ser expedidos hacia fuera y otros hacia el interior del Sistema Solar, donde empezarían a trazar trayectorias erráticas, bucles en su avance al verse influenciados por la estrella y los diferentes planetas. Tarde o temprano podrían chocar con algo importante que encontraran a su paso, por ejemplo, Tunguska.

En Tunguska, un paraje desolado de Siberia, se produjo en 1908 una gran explosión, que desde entonces es un jugoso misterio. Mira que gracia, me acaba de recordar Wikipedia, ya se me había olvidado, que fue un 30 de junio, el día de mi cumpleaños. La misma fecha de “La noche triste”, en la que Cortés tuvo que salir por patas de Tenochtitlan, perdiendo casi el oremus en la retirada. A ver si alguien me encuentra una efemerides grata, que en su día esto me tenía bastante contrariado.

Dos cosas destacan en el suceso Tunguska, que hubo suerte de que no se produjese medio siglo después, en cuyo caso estaríamos gozando de un invierno nuclear, por que habrían saltado sin duda las alarmas en el entonces país soviético, y que aquello que chocó con la tierra no dejó rastro. Eso dejó margen para que se plantearan las más arriesgadas hipótesis, tres de ellas epatantes. Hay que decir que los Alvarez, Luis Senior y Luis Junior, son famosos al demostrar la existencia de acumulaciones de cenizas y materiales de origen extraterrestre en las capas geológicas desimentarias correspondientes a la época del impacto del meteorito que devastó México. Probablemente se levantó una nube de polvo que ocultó la luz del sol, reforzada con las cenizas generadas por los incendios generalizados en todos los bosques del planeta. Se nos vino encima un invierno nuclear. Este moledo, muy similar al que se dice que es el más probable tras una guerra atómica, fue diseñado una serie de científicos entre los que se encontraba Carl Sagan, que ya se va viendo que era un tipo que me caía muy bien.

Sin posibilidades de alimentarse, máxime cuando sus necesidades eran enormes, ya que las plantas apenas eran capaces de crecer en un mundo en permanentes sombras, los dinosaurios pasaron a mejor vida y cedieron su lugar a otras especies, entre ellas lo mamíferos. Esro es algo que n o conviene olvidar, los cataclismos son también oportunidades de progreso. Es más, además de las extinciones en masa, se tienen evidencias de periodos en la evolución de la vida en La Tierra en las que el proceso de aparición de nuevas especies animales y vegetales se aceleraron extraordinariamente. Es un misterio de la biología por que ocurrieron y que consecuencias trajeron, aparte de mejorar sustancialmente eso que ahora se denomina la diversidad genética.

Pero retomemos la narración del fenómeno sucedido en Tunguska. Las explicaciones epatantes de las que antes hablara son las siguientes:

1) Impacto de un miniagujero negro. No se que efectos produce ese evento, pero me los imagino mucho peores que lo que paso en Tunguska. Los agujeros negros, en puridad las singularidades esencial que encierran, desgarran el espacio-tiempo y engullen la materia, no van tirando petardazos como si fuera el día de las Fallas.

2) Accidente de una nave extraterrestre. Esto solo se plantea por que mola pensarlo, por que esta tesis no explica por que se carece de rastros de materiales o minerales en el entorno del lugar de impacto. También es verdad que si uno es asiduo a las revistas de lo misterioso y a programas del tipo de Iker Jiménez ahora y Jiménez del Oso en el pasado, uno escuchara noticias de expediciones que se dice que encontraron rastros y evidencia de materiales muy raritos, que reforzarían la tesis de que el padre de ET no sabía pilotar era un peligro en la carretera.

3) Choque de una masa de antimateria. Esto casi mola más, y explicaría lo que la hipótesis tipo Star Trek no puede. La entrada en la atmósfera dejaría un rastro de desintegración con aparato notable de radiaciones y fuegos artificiales, y si la cantidad de antimateria fuese pequeña daría tiempo a su desaparición antes de llegar a la superficie del suelo, con un efecto devastador en los últimos metros, que ecidencian las fotografías captadas en su momento, con bosque senteros con los árboles abatidos.

Lo más plausible es que el meteorito que impacto en Tunguska estuviera formado por hielo, y que ni siquiera llegara a tocar el duelo al derretirse por completo en su trayectoria a través de la atmósfera. El recalentamiento por el roce explicaría las emisiones masivas de energías. En todo caso da igual para lo que nos importa cual es la explicación de este suceso. Lo relevante es que hace falta muy poco pedrusco para causar un importante destrozo. Incluso un cubito de hielo puede ser mortal de necesidad.

¿Qué tipo de causa podría explicar una hipotética lluvia de meteoritos a intervalos regulares? David M. Raup, que solo es un geólogo y la cosmología no es su materia de estudio, no se decantaba por una explicación concreta. Lo que si aventuraba, y creo que con tino, es que dicha explicación muy probablemente sería un proceso cósmico. Por ejemplo, el momento de máximo acercamiento al sol de una estrella acompañante, que alteraría el orden precario de la Nube de Oort con su gravedad. Hay que hacer notar que casi la mitad de los sistemas solares son binarios, es decir, están formados por dos estrellas, que trazan trayectorias complicadas la una alrededor de la otra, tal vez con una gran distancia entre el punto de máxima aproximación y el de máximo alejamiento. Más aun, lo normal es que haya una gran desproporción entre las masas de las compañeras estelares. Bien pudiera ser que la acompañante aun no detectada del Sol fuese una enana marrón que, como su nombre indica, tiene un brillo bastante escaso y desilusionante, por que su poca masa apenas es capaz de encender la caldera de fusión nuclear que hay en su núcleo. Eso explicaría que nadie la hubiese detectado aun. Tal vez dentro de 75 millones de años haya una opotunidad. Otra explicación podría ser la fluctuación arriba y abajo del Sol en el plano de la Galaxia. Al pasar por dicho plano a intervalos regulares tal vez tenga que cruzar zonas del espacio con mayor acumulación de materia que podrían causar desavenencia en la comunidad de pedruscos de la Nube de Oort.

Caben muchas posibles explicaciones. De lo que hemos de felicitarnos es que aun nos quede la mitad del tiempo del periodo para anticipar una solución antes de que vuelva a repetirse la lluvia asesina. ¿Para entonces todos calvos? Pues es posible. Incluso podría sr que existiese la posibilidad de gozar d una vida casi eterna por mor de los avances de la medicina. Eso si, habría que disfrutarla en otro sitio. Tal vez en Proxima Centauri, la estrella que nos pilla más cerca.

Tutorial para novatas - Astrofísica / 3.- Los paradigmas

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Lun Oct 11, 2010 7:50 pm

(Estaba muy contento por ser mi primer escrito posterior a la creación del blog, en donde lo habría colgado primero si en éste estuvieran ya las dos primeras lecciones. Pero la verdad es que estoy agotado, y no tengo muy claro ahora mismo si voy camino de alguna parte. No importa, pienso avanzar contra viento y marea y, sobre todo, a pesar de mis dudas)

TUTORIAL PARA NOVATAS - ASTROFÍSICA

3.- Los paradigmas

¿Qué es un paradigma? Me temo que es un concepto un tanto escurridizo y bastante difícil de explicar. Es de esos conceptos que sabes su correspondencia en la realidad, ejemplos concretos para ilustralo, pero que te pondría en un aprieto si tuvieras que definirlo. Reconozco haberme zambullido en Internet para ver si daba con algo de ayuda. Pero me encontrado con las sorpresa de que los epistemiólogos, sean quienes sean exactamente esos señores, llevan debatiendo su significado hace mucho tiempo. Así que trataré de explicarlo a mi manera y tratando de aplicarlo a lo que estamos. Un paradigma es un marco de referencia, un modo de expresar un compendio de saberes, es decir, un modo de desarrollar una ciencia. Un paradigma dota a una disciplina científica de un entramado dentro del que poder expresarse, crecer añadiendo nuevos conocimientos y teoremas, dotándola de herramientas para traducirlas a un lenguaje asequible para todos.

Los paradigmas se sustentan en axiomas. Los axiomas son afirmaciones que no necesitan demostrarse, y que sirven de cimiento a las conclusiones que vienen después. Cuando alguien propone una nueva tesis, en matemáticas diríamos un teorema, se basa en una serie de afirmaciones ya demostradas con anterioridad por otras personas. Si te remontas a las primeras tesis propuestas te encuentras con la sorpresa de que estas se basan no en afirmaciones demostradas sino en los axiomas que incorpora la disciplina científica. Te habrán hecho ceer que la Ciencia se basa solo en datos contrastados y afirmaciones comprobadas, que existe una superioridad moral sobre la Teología, que se basa en supuestos aceptados por todos por obra y gracia de la fe. Pues no es así. Hace falta un conjunto de afirmaciones que creamos verdaderas, por que nos las impone la lógica, para que una ciencia tenga posibilidades de echar a andar. Te pongo un ejemplo: la Trigonometía euclidiana tiene como uno de sus axiomas fundacionales la siguiente afirmación: “La suma de los ángulos interiores de un triángulo es siempre de 180 grados”. Esto es así en la práctica. Si midieses todos los ángulos de todos los trángulos del mundo, todos los que se te pusieran por delante, desde un sándwich de los que le preparas a Eastwood partidos por la mitad, hasta las orejas de tu peluche, obtendrías siempre ese resultado.

Pero, ya sabes, siempre hay un pero. La afirmación solo es verdad si consideramos triángulos contenidos en un plano. En cuanto nos las vemos con triángulos alabeados la cosa se pone chunga. Acuérdote de lo que hablamos el otro día, de que Einstein postulo y demostró que el espacio era curvo. Pues a la basura con la Trigonometría Euclidiana, que no nos sirve para nada. Bueno, tampoco es eso. Obtendríamos resultados distintos a 180 grandes en cantidades mensurables si midiesemos los ángulos de triángulos gigantescos, por ejemplo, el que tuviera por vértices tres galaxias diferentes. En la práctica el Universo es lo suficientemente plano para que la discrepancia entre lo que postula el axioma y la realidad sea imperceptible. Es como tratar de calcular el último decimal del Número Pi. A ver quien es el guapo que dedica su vida a demostrar que Pi no es un número irracional, que la secuencia de decimales se acaba tras lograr una cifra concreta. En la novela “Contacto”, la que inspiró la película del mismo nombre, que narraba el primer encuentro de la Humanidad con civilizaciones extraterrestres, su autor, Carl Sagan, remata la narración con una propuesta muy sugerente. Un día un ordenador muy avanzado, recién fabricado, es capaz de calcular la secuencia completa de Pi gracias a su asombrosa rapidez de cálculo. Se somete dicha secuencia a las técnicas de la criptografía y se descubre que porta un mensaje subyacente. Dicho mensaje deja asombrados a los científicos. La secuencia se traduce en el dibujo de un círculo. Alguien, quien quiera que fuese el que fabricó el Universo, dejó esa broma inscrita en la secuncia genética de las Matemáticas. A mi la idea me dejó boquiabierto, por que soy de la opinión de que en lo que nos rodea está la firma del creador, su exlibris, que podriamos ver si tuvieramos la suficiente sagacidad y sensibilidad para percibirlo. Tal vez Dios tan solo sea un propósito, no un ser individual, una intención con capacidad para generar el mundo, pero tengo claro que su secuencia genética está el el núcleo de la realidad.

Pero me estoy desviando. ¿Qué hacemos con la Geometría Euclidiana? ¿Desecharla dices? Mujer, si nos sirve en la vida cotidiana con una exactitud que está más allá de nuestra capacidad perceptiva ¿para que vamos a jubilarla? Es una herramienta que nos ha servido fielmente desde los tiempos de la Grecia Clásica. Si nos las tuviesemos que ver con espacios curvos o retorcidos a un nivel apreciable usamos otras trigonometrías y santas pascuas. Eso es lo que hacen los científicos. Por eso se habla de trigonometrías no euclidianas. A lo mejor has oido alguna vez la expresión.

Bueno, lo que quiero que te quede claro como resumen de lo anterior es que un paradigma no siempre es útil para todos los asuntos que trata una determinada ciencia. Puede darse el caso que unos aspectos tengan que tratarse con uno y el resto con otros. Es lo que ocurre en Cosmología y Astrofísica. Tres paradigmas distintos son necesarios para poder abordar todos los problemas implicados.

El más antiguo es la Física Newtoniana. Ya sabes, es el compendio de Leyes que explica como se mueven los cuerpos celestes. La Tierra describe elipses alrededor del sol y, en general, los cuerpos que habitan el cielo, galaxias, estrellas, planetas y lunas, se comportan de una manera congruente con los postulados de Newton sobre la Gravedad. Genial, ¿para que queremos más?

Bueno, Einstein vino a perturbar este estado feliz de las cosas con su Teoría de la Relatividad. ¿Qué es lo que afirma esta teoría? Dos cosas principalmente. La primera, que no existen sistemas de referencia privilegiados. La segunda, que la gravedad puede explicarse como la influencia de la masa sobre el entremado del espacio tiempo. Espera, no dejes de leer, que enseguida te explico.

Para explicarte el primer postulado tendré que volver a usar el ejemplo del tren. Los elementos del experimento mental serán estos: estás tú en el andén con el oso de peluche. Solo por que no estés sola, por que en realidad no le necesitamos para nada. Es más, a veces me raya que no se despegue de ti ni un momento. 2) Está el tren, próximo a hacer su entrada en la estación y pasar junto a ti. 3) Finalmente, estoy yo, que viajo en el tren con una bola de villar en una mano y una linterna en la otra. Tengo el móvil aparagdo por que no me quedan manos libres. Vamos a tener que imaginarnos que el tren está fabricado con un material transparente, para que puedas ver su interior sin problemas, en especial la moqueta del suelo. Justo al pasar el vagón junto a ti, y perdona que no te salude, pero es que estoy ocupado, dejo la bola rodar sobre el suelo, dándole un impulso de, por ejemplo, 5 Km/h. El tren viaja a 60 Km/h según me dice el revisor. Las cifras dan igual, así que vamos a contentarnos con esas, pero si quieres otras las cambio en una version corregida del texto. A lo que vamos, para mi la bola viaja a 5 Km/h, pero para ti lo hace a 65 Km/h, por que a la velocidad a la que rueda se suma la del tren. Yo ni me entero de que estoy avanzando si no miro por la ventama. Anda, si es la del peluche. En otras palabras, yo utilizo un sistema de referencia, unos ejes de coordenadas XYZ, que se desplaza a la velocidad del tren, y tu uno que permanece estático. Ajajá, lo has entendido: siempre existe otro sistema de referncia según el cual el tuyo no esté en reposo, sino en movimiento. Por que La Tierra se desplaza alrededor del Sol, el Sistema Solar alrededor del eje de rotación de la Vía Láctea, y así sucesivamente.

Pero Einstein dijo algo que hace que todo se desmoroné. Dijo que la luz viaja a una velocidad constante, a saber, 300 mil kilómetros por segundo (VL), sea cual sea el sistema de referencia que utilcemos. Si enciendo la linterna, la velocidad de la luz será la misma para ti que para mi. Ya se, es tan rápida que la diferencia sería imperceptible. Pero el asunto es que si el tren viajase a la mitad de la velocidad de la luz, desde tu sistema de referencia la velocidad no sería 1,5 VL sino VL. A ti te parecerá poca cosa, pero con solo este postulado tenemos que mandar a la Física Newtoniana al banquillo en cuanto nos topamos con objetos que viajan a la velocidad de la luz o a una qie se aproximan a ella.

El segundo postulado afirma que la masa distorsiona el espacio-tiempo a su alredadedor, lo deforma. Carl Sagan en su serie Cosmos, ahora otra vez el los quiscos, utilizaba un ejemplo muy bueno. Imagínate que el Universo es una sábana. La estiramos tirando una persona de cada esquina, pero permitiendo que en alguna medida este “floja”. Dejamos caer una bola de acero, que rueda hasta quedarse en el centro. Supongamos que esa bola pesada es el sol. Su peso curva la sábana, sobre todo en su enorno inmediato. En los bordes ya estamos todos tironeando para estirar la tela. Ahora dejamos rodar una canica, la lanzamos en una trayectoria que la lleve muy próxima a la bola de acero. Cuando esté cerca de ella la canica variará su trayectoria al estar muy curvada la sábana. Si la lanzamos con poco impulso lo mismo se nos queda en el hoyo formado por la bola pesada. Pues eso es, más o menos, lo que dice Einstein, que la trayectoria de la Tierra alrededor del Sol no está causada por la atracción gravitacional de la masa de la estrella, sino por la deformación que dicha masa causa en el espacio que le rodea. No me digas que no lo he explicado bien. ¿Qué no? Aquí nos quedamos hasta que lo entiendas. Si es necesario repito la exposición. Bueno, como creo que te perdiste en el segundo capítulo del tutorial, prosigo.

El tercer paradigma es la Física Cuántica. Si lo de Einstein es raro, ni te cuento esta rama de la Física. Pero lo dejo para la próxima lección que estoy cansado. Si que te contaré algo bastante curioso antes de borrar la pizarra. Einstein pasa por ser uno de los iconos del pensamiento libre, una persona pacífica y completamente abierta de mente a lo nuevo. Ja. Cuando Einstein era joven logró desmontar por completo la física tal comos se conocía entonces. Sus mayores tuvieron que plegarse a lo que decía y desechar todo lo que creían cierto y ajustado a la lógica y a sus creencias. Cuando ya estaba asentado en el panorama científico, Einstein asistió a la eclisión de la Mecánica Cuántica. Si sus predecesores tuvieron que hacer un esfuerzo para aceptar y amoldarse a lo que les traia el progreso, a él no le dio la gana, que el tenía sus manías y malditas las ganas de desecharlas. Todo lo que decía la Física Cuántica a él le parecía un contradiós. Sus teorías se ajustaban a una visión del mundo a la que no quería renunciar. Es famosa su frase de que renegaba de esa nueva rama de la Física que la creía una aberración, un despropósito, por que “Dios no juega a los dados”. Muchos años después, un científico excepcionalmente brillante, que lleva buena parte de su vida atado a una silla de ruedas, dijo que “Dios no solo juega a los dados, sino que a veces los tira donde no se ven”. Fue Stephen Hawking, y se refería a los agujeros negros. A lo mejor con el tiempo y una caña llegamos a eso.

Tutorial para novatas - Astrofísica / 2.- El Big-Bang

Re: Barra libre
Miér Sep 29, 2010 4:11 pm

Tutorial para novatas - Astrofísica
2.- El Big-Bang

Supongo que, cronológicamente, es lo primero que toca... Lo mismo es demasiada tralla. Pero tu puedes con todo. Agárrate al oso que vienen curvas.

El primero en notarlo fue Hooble desde su trono en el observatorio de Monte Palomar. Fue en los años 20. Bueno, ya podría. Contaba con el mayor telecopio del mundo de su tiempo, y eso eran medios. Pero también contaba con su tesón y su ingenio. Hay quien dice que el descubrimiento que hizo entonces es comparable a los de Galileo cuando por primera vez en la historia del hombre enfocó un telescocpio hacia los cielos. Para que entiendas que averiguó primero te tengo que explicar un sencillo principio de física. Se trata del efecto Doppler. Es muy fácil de visualizar. Imagina que estás en una estación de tren, que estás junto al jefe de estación (esto para adornar, y por que no te quiero sola en un lugar peligroso) y que ves llegar un tren. Es un tren de vapor, de los de antes, de los que emitían silbidos, eso que a ti tanto te gusta. El maquinista avisa de su llegada, no va a detenerse. Quiere saludarte. Todo el mundo es amable contigo. Hace sonar el silbato. El sonido viene en tu dirección por que el tren se aproxima. Imagina las ondas sonoras como los circulos que dibuja una piedra sobre la superficie del agua cuando la arrojas a un estanque. Las ondas sonoras te llegan con el impulso adicional de la velocidad del tren. Oirás el sonido un poco más agudo de lo que en realidad es por que te llegan más ondas de lo normal, por que se agolpan en tu dirección. El tren llega a la estación, pasa junta a ti, el maquinista y tu os saludais con la mano y empieza a alejarse. Tu mueves la pata del oso para simular que también saluda. El maquinista vuelve a hacer sonar el silbato para agradecer la cortesía al peluche. Ahora las ondas de sonido te llegan con la oposición del movimiento del tren, notarás el sonido más grave. A esto se le llama efecto Doppler. Vale para cualquier fuente en movimiento que emita ondas. También para las ondas lumínicas. Los astrónomos enfocan un telescopio hacia una estrella, y si la luz que captan es ligeramente más roja de lo que debería, saben que se aleja de nosotros. Que se acerca si es más azul de lo que le corresponde. Esto último es más improbable, por que ya iras averiguando que en el universo todo tiende a alejarse. Siempre hay que estar preparado para una despedida.

Hooble descubrio que daba igual que galaxia mirase, todas emitían luz más roja de lo que les correspondía. Todas, escucha bien, todas las galaxias se alejan de nosotros, como si les hubiésemos hecho algo. En el universo no tenemos amigos. Pero es que el asunto es aun más complicado, más alarmante. No solo se alejan de nosotros sino que lo hacen entre si. La pregunta que a los cosmólogos les sugirió todo esto es si cabía la posibilidad de que en algún momento hubieran estado juntas. Ese momento sería el principio del todo.

Bueno, aquí un inciso. Un error que no debes cometer. No tenemos un gran espacio vacio de materia que las galaxias están intentando colmar distribuyéndose el volumen disponible de forma equitativa. No, no, no. Es el propio espacio el que se expande. Las galaxias van detrás arrastradas por el empuje de espansión. Lo siento, pero es así. Pero si lo miras sin prejuicios verás que es fascinante, que te desafía en cuanto a lo que crees lógico.

En realidad el Big-Bang no fue algo que ocurrió en algún lugar de la realidad. El Big-Bang marca el inicio de todo. A partir de ese instante la flecha del tiempo comienza a moverse. No hubo un antes del Big-Bang, eso es un absurdo. Por otro lado, el Universo no se expande dentro de una gran cavidad que la contiene. Los límites de lo que se expande marcan los límites de la realidad, más allá no hay nada. Así que imagina la nada y de repente un universo de tamaño microscópico que comienza a crecer de forma vertiginosa para ensanchar los limites de lo que es a costa de lo que no es. Eso es el Big-Bang. No hay más. A la Iglesia católica la teoría le mola por que parece fijar un momento concreto para la creación. Si se sincronizan los relojes lo mismo es coherente con el Génesis. El Universo se creó, tal como dicen las Sagradas Escrituras, lo que pasa es que en la Biblia está un poco confuso por que aquellos señores que la escribieron no estudiaron en el MIT ni el Cambridge. Ojalá. Aquí el problema es que no se necesita a nadie apretando un botón. Es lo que alguien calificó como un almuerzo gratis. No teníamos nada, ni siquira éramos, y en un pis-pas teníamos organizado un mundo multicolor de galaxias espirales y cúmulos estelares. Por más que los científicos corren en busca de Dios este parece alejarse cada vez más.

A Fred Hoyle la teoría del Big-Bang le hacía montar en cólera, le parecía digna solo de mentecatos, un espanto de teoría. Fue quien le puso nombre. Gran estallido, mucho ruido y pocas nueces. Me encantaría hablarte de mi amigo Fred por que es uno de los personajes más notables del siglo XX. Se hizo acreedor al Nobel de física por al menos 4 motivos diferentes y sin embargo nunca se lo concedieron. Era demasiado extravagante, y solía apostar por el caballo perdedor. Inventó la teoría del Estado Estacionario, que explicaba por que el uni verso es como es, sin estallidos, con calma y ceremonia, de una forma infinitamente más elegante que sus colegas, partidarios del Big-Bang. La pena es que no tenía razón. Pero su oposición obligó a los que la defendían, que cada vez eran más, a esmerarse en sus argumentos.

Algo que tienes que tienes que saber del Big-Bang es que todo ocurrio de forma muy rápida. Al principio la cosa estaba que ardía. Pero a medida que se fue enfriando se pudieron formar primero los primeros componentes de la materia, los quarks y leptones, después los átomos, y más adelante incluso moléculas. La materia se junto y se formaron galaxias. Pero hay algo sorprendente, solo se originó hidrógeno y una cierta cantidad de helio. Oye, entonces, ¿a ti como pudieron crearte? Esa es la parte más bonita de la historia pero aun es pronto para que te la pueda explicar.

A ver un esfuerzo más. Piensa en un bloque de hielo. No se si sabes que una caloría es la energía que se necesita para elevar la temperatura de un gramo de agua en un grado centígrado. Si tienes un kilo de agua a 20 grados y lo quieres a 21 para remojarte los pies necesitarás una kilocaloría para lograrlo. Esto es lineal y en los dos sentidos. Si el agua se enfría emite calor, no lo absorbe. Pero hay un momento de discontinuidad. El punto de congelación. Si tienes el kilo de agua a 1 grado centígrado y lo logras congelar no te reportará una kilocaloría, sino mucho más. Aquí entran en juego asuntos de mas calado. Los atomos de oxígeno e hidrógeno en un cristal de agua vibran menos, tienen menos movilidad que en una gota de agua, su estado energético es muy inferior al que tenían antes de formar parte del cristal.

El caso es que cuando el universo se creo no existían cuatro fuerzas. Te las repaso por si no las tienes frescas en la memoria: 1) La gravedad; ya sabes, si dejas de aguarrar el oso se te cae. 2) El electromagnetismo, antaño dos fuerzas que se pensaban distintas y que Maxwell (el del Barcelona no, por Dios) logró explicar como una sola; 3) La interacción nuclear fuerte, algo que ocurre en el interior de los núcleos atómicos, lo que explica que los quarks se mantengan unidos y prácticamente sea imposible separarlos. En realidad ya te anticipo que esta fuerza es el pilar que lo sostiene todo. 4) La interacción nuclear débil, un asuntillo que se manifiesta en los procesos de desintegración de los átomos. El caso es que hay 4 fuerzas fundamentales en la naturaleza y los físicos llevan décadas intentando explicarlas las 4 como si solo fueran una sola. Como hizo Maxwell con la Electricidad y el Magnetismo. Es el santo Grial de la Física Teórica. Una teoría que lo explicase todo hasta sus últimos detalles.

Ahora imagina un universo que arde. Solo hay una fuerza elemental que lo gobierna todo. Se esta expandiendo y al mismo tiempo enfriando. Sabes que es lo que le pasa a los gases, que se enfrían si se expanden. En un momento dado la temperatura baja lo suficiente como para que la estructura de la realidad se congele, una de las cuatro fuerzas se desliga del conjunto, se forma un cristal de realidad y, al igual que pasa con el hielo, al formarse emite una gran cantidad de energía. Piensa que son 4 fuerzas, así que el fenómeno pudo ocurrir hasta 3 veces. En otras palabras, el Universo traia un impulso de expansión que no veas, pero con estos 3 chutes de energía cinética adicional la cosa se puso de verdad vertiginosa. A esta idea, que se le ocurrió a Alan Guth a principios de los 80, la denominano teoría del Universo Inflacionario. Gustó mucho por que resolvía dos problemas pendientes. Los físicos son así, les van las teorías nuevas que, además de convincentes, les resuelven materias pendientes que andaban faltas de nuevos enfoques.

Por un lado estaba el tema ese de que si el espacio es curvo o no se que. Eso dijo Einstein. Lo malo es que lo dijo y lo demostró. Y que el espacio sea curvo significa exactamente lo mismo a lo que suena, que si tu te pones allí y me miras a lo mejor no me puedes ver los pies por la curvatura del espacio que nos separa. Algunas generaciones de cosmólogos y físicos teóricos llevaban preguntándose como era eso de que el espacio fuera curvo pero tuviera apariencia de ser plano. Pues la teoría del estado estacionario lo explica. El Universo era curvo, pero en uno de esos acelerones inflacionarios se aplanó lo suficiente como para que pareciese plano. Ahora nos hemos quedado sin la posibilidad de vernos la espalda usando unos prismáticos, o quien sabe que otra deliciosas paradijas. El mundo así a lo mejor te parece más comprensible. Pobrecita mía. Dile al oso que abandone toda esperanza de entender las cosas. No se trata de entender sino de dejarse arrastrar por la ola. Hay que dejarse fascinar por las implicaciones de todos estos temas. El espacio es curvo, pero su curvatura es tan pequeña que es muy difícil apreciarla. Pero si tuviésemos un telescopio lo suficientemente potente podríamos vernos tal como ereamos al principio de todo.

El otro problema que resuelve la teoría de Alan Guth es la aceleración con la que se expande el Universo. Es un caballo desbocado. Bueno, a lo mejor no es un simil acertado del todo, por que el Universo sospecho que sabe a donde va. El caso es que según lo que pensaban los cosmólogos hace unos años lo normal es que el Universo hubiera perdido impulso hace mucho y hubiera empezado ya a contraerse. Camino de un Big-Cruch, un aplastarse sobre si mismo para volver a la nada. El impulso inflacionario le dio la suficiente energía como para sobrevivir a sus primeros instantes. Tenemos pues un universo que perdura, hecho de buena materia y con una historia por escribir.

Y nos queda lo más importante, el asunto de las condiciones iniciales. La naturaleza está llena de constantes que tienen un valor arbitrario. Por decir así, por que a Dios no queremos darle vela en este entierro. Por ejemplo, la aceleración de la gravedad, que es de 9,81 m/s2. Ni más ni menos. Podía haber sido otra. Si hubiera sido de 98,1 m/s2 a ver quien es el guapo que aguanta ese oso en brazos. Y si hubiera sido de 0,981 m/s2 el agarrarle sería para que no saliese flotando. Lo malo es que con las manos ocupadas a ver a que te agarrabas tu. Bueno, pues las constantes son innumerables. Y lo curioso es que sus valores son todos propicios. Oye, que ha habido suerte, por que sino la realidad hubiera sido imposible, el Universo se hubiera ido a hacer gárgaras enseguida o en un plazo relativamente corte. Aquí entramos en terreno neblinoso. Resulta que el Universo emerge a la realidad con unas condiciones iniciales favorables, muy pero que muy propicias, y enseguida las dudas nos asaltan. ¿A ver si va a haber después de todo alguien inteligente entre bastidores? No un machaca pulsando botones, sino un disñeador dibujando planos maestros. ¿A ver si este no es el primer intento? Especulamos sobre este Universo, sobre como es y de donde surge, por que ha habido tiempo para que la vida apararezca en escena. Hay quien dice que la creación no fue más que una fluctuación cuántica, una de tantas que se producen constantemente. Miles de universos se crean y se destruyen y solo un porcentaje mínimo sobrevive por que parte con las condiciones iniciales adecuadas. Las posibilidades son múltiples. Quien crea que Dios se aleja del debate es un iluso. Lo mismo no es el Dios que nos gustaría, alguien que nos paga la hipoteca y nos dice claramente que nos conviene. El libre albedrío es una verdadera jodienda. Significa que tienes que tomar tus propias decisiones y que no estás exento de equivocarte con funestas implicaciones.

En realidad la vida es el germen de todo. Yo creo que el Univeros es cosciente de si mismo. Nosotros somos un fragmento de esa conciencia. El Universo evoluciona y aun no sabemos hacia donde. La creación aun está en proceso. Tal vez la realidad pueda tener control incluso sobre su propio devenir. ¿Y si pudieramos frenar la expansión del Universo y evitar que muera congelado? ¿O frenar su colapso si eso es lo que nos espera? ¿Por qué no? Verás, una vez cuando era niño, después de escuchar a mis compañeritos de clase disertar sobre Sansón y Dalila, la serpiente del Paraíso y otros temas de mucha enjundia enjundia, quise compartir mis inquietudes acerca de lo trascendente. ¿Sabes que ocurrió? Pues que se rieron todos. No creas que me enfadé. Bueno, un poco si. Pero lo que me dejó perplejo es que mi aportación, bastante pobre, oye, era un niño, era lo primero sensato que se decía en aquella clase. Pues a ellos les pareció infantil. Lo suyo era maduro que no veas. Bueno, en realidad lo entiendo. Lo trascendente está más allá de nuestra comprensión. Si tratamos de expresar nuestras creencias parecemos niños hablando sobre asuntos que solo competen a personas adultas. A partir de entonces ni loco le explico a nadie mis ideas. Tampoco es que haya pensado mucho sobre ellas en los últimos 20 años. Llega un momento en que te vuelves tan adulto que eres incapaz de pensar como un niño. Y para pensar en lo trascendente es necesario tejido embrionario en el alma, celulas indiferenciadas, paranquima en el esqueleto del cerebro. No des por sentado nada, todo lo que la gente afirma es discutible. Que Dios exista, que sea un invento. Si y no pueden ser cualquiera de las dos la respuesta correcta. Incluso ambas a la vez. Solo te digo que en todo esto hay un propósito, o una bella casualidad, que viene a ser lo mismo.

Tutorial para novatas - Astrofísica / 1.- Qué es la Astrofísica

Barra libre

Vie Sep 24, 2010 7:07 pm

TUTORIAL PARA NOVATAS - ASTROFÍSICA

1.- Qué es la Astrofísica

Por que te has comprometido a leerlo, por supuesto, es que echo a rodar este curso. Pero es por mucho más que eso. Que duda cabe que todo este asunto podría darme juego para lograr impresionarte, darme la oportunidad de usar algunos vocablos y términos impactantes que podría hacer que del asombro dejeses de agarrar al peluche. Pero es que no vengo a asombrar sino a convencer, y para lograrlo primero tienes que entenderme. La Astrofísica es la más apasionante de las ciencias desarrolladas por el hombre. Y si al finalizar el curso no estás tan convencida como yo, si tan siquiera le das prioridad sobre ella a la macroeconomía o la estadística descriptiva, consideraré que habré fracasado. Un tiempo hubo en que era capaz de transmitir la pasión por las cosas. A Conchi le transmití esta misma urgencia por saber de las estrellas. A José Ignacio le convencí que John Ford era el camino hacia una comprensión profunda de las cosas. Esperemos que Susana acabara viendo Doctor Zhivago, por que aquella mañana le conté la película de forma penosa.

He pensado que en primer lugar tal vez sea necesario explicar brevemente de que estamos hablando. Por que podrán haber dudas al respecto Creo que una forma de visualizar la diferencia entre la Astrofísica y la Astronomía, que es una ciencia que todo el mundo conoce, es indicando que la diferencia entre ambas es la misma que existe entre la Anatomía y la Fisiología. La primera trata sobre la arquitectura de los tejidos de los seres vivos, de que materiales se componen y como se ensamblan entre si para formar un todo. La segunda trata sobre los procesos que tienen lugar en esos tejidos, de sus funciones. En vaso capilar de una planta esta formado por células muertas y huecas dispuestas una a continuación de otra, nos diría la anatomía. Por los mismos discurre la savia bruta o elaborada, nos informaría la fisiología. Pues podríamos decir que la Astronomía estudia la arquitectura del cielo, su anatomía, teniendo en cuenta que si el cielo cambia no es tanto por que los astros se muevan, que también, sino por que lo hacemos nostros, que damos la vuelta al mundo sin movernos del sitio en un solo día y rotamos alrededor del sol cada cuatro estaciones. Por su parte, la Astrofísica se ocupa de la fisiología de las estrellas, de los cuerpos celestes vivos, de los que podríamos excluir lunas y planetas.

No tuve excesiva suerte con los maestros que me tocaron en suerte durante mi periodo universitario. Pero hbo excepciones. Me dieron un curso de zoología de apenas un semestre de duración. Más que nada para que tuviese algunas nociones de cómo diferenciar los distintos tipos patos entre si, y para tener un conocimiento suficiente de los insectos, más que nada por que tienen tendencia a comerse los bosques vivos o muertos. La primera lección que me dieron la recuerdo perfectamente. Nos la dio un tipo, una eminencia de hablar calmado y eidente magisterio que nosotros ignorabamos que daba su último curso por que estaba gravemente enfermo. Sus primeras palabras fueron estas: “un ser vivo es un ente que nace, crece y se desarrolla, se reproduce con variación, y muere”. Recuerdo haber dado un bote en la silla, por que las estrellas caben en esa definición.

Señoría, cuando acabe la exposición de la defensa quedará perfectamente probado que las estrellas son entes que cumplen los requisitos que la zoología exige para poder ser considerados seres vivos. Aun más, quedará claro también que nuestro universo está poblado por estrellas no por pesonas, que las estrellas viven y lo que les ocurre mientras existen nos concerne. El hierro de la sangre que recorre tus venas se fabricó en el corazón moribundo de una estrella. La aparición de la vida, la que reconocemos como tal, exigió un largo proceso y no pocos sacrificios. Toda una generación de estrellas hubo de morir estre terribles sufrimientos para que los componentes de los que estamos hechos fueran posibles. Eso es algo que también espero que hayas aprendido al final del curso. Recuerdo la cita de un libro que me impacto en su momento, de un tipo que debía ser muy listo que por lo visto se llamaba Francis Thompson, y que define perfectamente el sentimiento de quienes estudian estos temas: “Todas las cosas por poder inmortal, cerca o lejos, ocultamente están unidas entre sí, de tal modo que no puedes agitar una flor sin trastornar una estrella”. Todo esta relacionado, todo suma, cada acto aporta a lo que sea que haya de ocurrir. Las estrellas viven en nuestro mismo plano de influencia. Si miras al sol sentiras el calor de su luz en tus mejillas.

Dicen que la naturaleza tiene predilección por las espirales. Tal vez sea un capricho de Dios, pero una galaxia y una caracola comparten el mismo diseño. Lo muy grande y lo muy pequeño a menudo se organizan de idéntico modo. Sin embargo hay un problema evidente de escala, tanto en lo que se refiere a tamaños como a tiempos. El Universo tiene una edad estimada en unos 16.000 millones de años. Su tamaño sería imposible de expresar de forma numérica, y además se incrementaría de forma significativa mientras lo intentara. Trataré de no dar la lata con eso. Cifras las menos posibles. Tampoco estoy por la labor de andar zambullendome en Wikipedia cada dos por tres para no introducir un gazapo en el texto. Además, pretendo divertirme. Es para lo que escribo. Me gustaría que tambien te divirtieses tú.

Si alguna vez te has quedado en la playa de Getxo tras caer la noche y has mirado hacia lo alto. Si tal vez te has tumbado en el suelo y has abierto los ojos para sentir el peso del cielo estrellado sobre tu cara. En ese caso mucho del camino que intento que completes ya lo habras recorrido antes de iniciarse el curso. Por que en el fondo se trata de eso, de mirar y darse cuenta de las cosas que nos rodean. En mis tiempos de carrera bromeabamos con la idea de que los planes de estudio nos convertían más que otra en perfectos excursionistas. Me enseñaron a distinguir minerales, tipos de nubes, arboles, suelos, matorrales. Bueno, todo aquello al menos si que me enseñó a abrir los ojos, por que nunca se dejan de ver cosas nuevas y sorprendentes. La mejor inversión que hice en mi vida fue comprarme mi primer par de gafas. El otro día me sirvieron para mis primeras lecciones sobre el terreno sobre lo que son los caseríos vascos. Nunca se deja de aprender cosas nuevas.

A tu edad, y cuando tenía la mitad de tus años, era un “hacha” en esta materias, estaba a la última en las teorías cosmológicas, me manejaba con soltura en el universo de los quarks y sus encantos, de la mecánica cuántica, de la dinámica celeste, y de la fisiología de las estrellas, que es de lo que ahora se trata. Casi todo está borrado de mi disco duro por la acción abrasiva del tiempo. Tampoco es relevante, por que rara vez es posible sacar estos temas en una conversación entre amigos. Pero recuerdo algo que decía mi padre: “cultura es lo que sabes cuando has olvidado todo lo que has aprendido”. Un poco de cultura astrofísica es lo que pretendo ofrecerte. Quien sabe si algo más. Las ganas de abrir un libro o el deseo de que alguna Navidad alguien te regale un telecopio. Todos los días anochece, esa es una verdad que nadie puede cuestionarme.