EL ANCLA DEL UNIVERSO Carlino, José Antonio EL ANCLA DEL UNIVERSO El diseño de tapa y los gráficos fueron elaborados por el autor. Las fotografías del espacio son del telescopio Hubble y del Spitzer. Las imágenes de los huracanes son satelitales. Ciencia@Nasa. Edición original. 2010 Dedico este libro a Mabel, mi esposa, y a mis hijos: Fiorella, Marianela, Joaquín y Valentino. INDICE Agradecimientos……………………………………………………………. 7 Introducción………………………………………………………………… 9 CAPÍTULO 1.- ¿Cómo se construye un paradigma?¿Se lo puede derribar siempre?............................................................. 14 CAPÍTULO 2.- ¡Big Bang! ¿Ficción o realidad?...................................... 29 CAPÍTULO 3.- ¿Cómo se comporta la luz?¿El Efecto Doppler Puede explicarlo?............................................................ 56 CAPÍTULO 4.- Descripción del mejor amigo del astrónomo: el telescopio espacial Hubble………………………….. 63 CAPÍTULO 5.- ¿Expansión sin límites o armonía del Universo?........... 66 CAPÍTULO 6.- ¿Qué forma tiene el Universo?........................................ 113 CAPÍTULO 7.- ¿El Universo rota o no?..................................................... 127 CAPÍTULO 8.- Galaxias ¿Cómo son en realidad?.................................... 136 CAPÍTULO 9.- Componentes básicos de las galaxias: las estrellas........ 156 CAPÍTULO 10.- ¿Son útiles las analogías para explicar el fenómeno de las galaxias?................................................................. 158 CAPÍTULO 11.- ¡Agujeros negros! ¿Calmos o destructivos?.................... 172 CAPÍTULO 12.- ¡El átomo! ¿Es un universo en miniatura?..................... 184 CAPÍTULO 13.- ¿Cuáles son las fuerzas fundamentales de la Naturaleza?...................................................................... 207 CAPÍTULO 14.- El vórtice y los interrogantes de nuestro Sistema Solar................................................................................... 218 CAPÍTULO 15.- ¿La vida surgió aquí o en el espacio?............................. 220 Conclusión....................................................................................................... 225 Glosario........................................................................................................... 230 Fuentes de información................................................................................. 235 6 Agradecimientos. Esta obra, a la que he llamado “El ancla del Universo”, ha surgido luego de una paciente lectura de ideas volcadas por algunos autores importantes, que eligieron el tema cosmológico como eje vertebrador de sus textos. Luego de un detallado análisis de los fundamentos que se establecen en la famosa teoría denominada Big Bang, una de las más resistentes a las críticas en la historia de la humanidad, he decidido volcar, las humildes ideas que han surgido en mi mente, en un soporte escrito. Reconozco que no ha resultado fácil la tarea, por ser la primera experiencia como autor, y por la sencilla razón de que es más sencillo pensar, que plasmar ese pensamiento en una realidad concreta. Las exigencias son mayores, deben manejarse razonablemente ciertas competencias lingüísticas y ajustarse a normas que se establecen como guías en la comunicación científica. La escasez de ilustraciones, en las obras que intentan describir lo sucedido en tiempos remotos, ha impulsado en mí la necesidad de acompañar cada idea con una representación visual que facilite su comprensión. Mis agradecimientos están dirigidos a todos lo que han hecho posible que este sueño se haya convertido en realidad. Mi primer compromiso es con el diseñador de este maravilloso espectáculo que es el Universo: Dios. No solo es autor de lo que detectan mis sentidos, sino que ha permitido además, que sea testigo de ello. Luego, un reconocimiento a mis padres por haberme dado la vida, por su protección, por haberme permitido que pueda gerenciar mis propios pensamientos; que pueda ser 7 como soy. Agradezco a Mabel, mi esposa, por comprender que el tiempo que me privó de buenos momentos en familia, ha sido invertido para expresar una mirada diferente sobre el origen del Cosmos y su funcionamiento, producto de más de cinco años de trabajo de investigación y adaptación a mis ideas. Los extiendo además a mis hijos: Fiorella, Marianela, Joaquín y al más pequeño, de cinco años, Valentino, portador de una rebeldía propia de una generación abrumada por el consumismo y la tecnología. Agradezco a mis maestros y profesores, porque han despertado en mí, la vocación de poder ayudar a quienes ven dificultado su camino hacia una educación digna. Me han hecho comprender que educar es un acto de amor, concepto invalorable, que se encuentra involucrado en todo lo que existe en este mundo. También expreso mi agradecimiento a todos los alumnos, que han logrado transformarme en un ser comprometido con su formación, no solo limitada al aula, sino al desarrollo de sus propias vidas, fuera de ese contexto; a esos jóvenes necesitados más de afectos, que de conocimientos. Este aspecto, tan importante, les permitirá sobrellevar los momentos más difíciles de su crecimiento, de manera menos traumática. Más que un agradecimiento, deseo rendir un merecido homenaje a quienes inspiraron en mí las ideas volcadas en esta obra: Kelvin, Maxwell y Einstein. 1 de octubre de 2010 José Antonio Carlino 8 Introducción. Comprender las maravillas del mundo en que vivimos resulta muy complejo y difícil. Cuando necesitamos encontrarle una explicación científica, resulta más complicado aún, sobre todo, si el tema en cuestión fue producido en épocas muy remotas, en las que el hombre aún no estaba en los planes de nadie, incluso en los del Creador de todo, si aceptamos la posibilidad de su existencia. El origen del Universo ha sido siempre motivo de reflexión y análisis para el hombre. Siempre se ha preguntado ¿Cómo surgió todo lo que observamos en la actualidad? Pese a la enorme e interminable imaginación que posee la mente humana, en la historia de la humanidad se han elaborado sólo dos teorías opuestas que tratan de explicarlo. Una es la teoría del Big Bang o Gran Explosión y la opositora,, es la teoría del Estado Estacionario. Las dos compiten por tratar de responder a ese interrogante. Aquí se analiza exclusivamente la primera teoría, por dos razones: porque la segunda opción ha perdido espacio en la opinión científica generalizada, al no coincidir, las observaciones actuales, con esa visión y porque el Big Bang parece ser la teoría más aceptada, pese a las innumerables críticas que se le efectúan en la actualidad. Esta teoría se ha convertido en un paradigma muy difícil de derribar, porque se ha arraigado tanto en la comunidad científica que, pese a los cuestionamientos que se han elaborados en su contra, parece tener garantías para seguir sobreviviendo un tiempo más, en la larga historia de la humanidad. 9 Pero lo que resulta increíble es el extenso período de tiempo que ha transcurrido soportando la crítica de famosos científicos. Algunos autores, como el Premio Nobel de Física (en el año 1970), Hannes Alfvén, consideran que la Gran Explosión merece un puesto en el cementerio de los mitos, como muchas teorías anteriores. Esta teoría tiene el apoyo de personajes muy importantes del mundo de las ciencias, aún de la propia Iglesia. Recordemos que ésta siempre enfrentó las nuevas ideas científicas, porque contradecían los preceptos bíblicos. A tal punto llegó esta batalla, que en un momento crucial de la historia, el creador de la ciencia moderna y uno de los genios más brillantes de la humanidad: Galileo Galilei, fue condenado a muerte por la Inquisición, aunque luego de retractarse, terminó cumpliendo una prisión domiciliaria, hasta el día de su muerte. La teoría de la Gran Explosión está camuflada con ecuaciones matemáticas, que complican aún más su comprensión. Sólo es defendida con palabras, muchas palabras (desde singularidad…hasta agujeros negros), y con números o fórmulas. Es casi imposible encontrar una explicación gráfica o visual a esta importante concepción teórica. Existe una ecuación matemática que sirve de base al Big Bang, es la denominada Ley de Hubble. La estableció el astrónomo y astrofísico norteamericano Edwin Hubble, al interpretar que las líneas espectrales daban cuenta de que el Universo se encuentra en expansión. Esa ecuación tiene incorporada una constante, denominada constante de Hubble, que ha sufrido incontables modificaciones, para adaptarlas a las nuevas observaciones. Resulta incomprensible que aún se la considere una ley, producto de la 10 racionalidad humana, porque ha perdido totalmente su rigurosidad científica. Existen incontables obras escritas sobre este intrigante tema, algunas excelentes y otras no tanto. En la mayoría de ellas se elude una explicación no científica o mejor dicho divina, pese a que en la mayoría de ellas se incorpora el término singularidad, sin establecer una explicación física coherente a ese concepto abstracto. Para comprender el mensaje que se intenta expresar en esta obra, se analiza la evolución del conocimiento a través de la historia universal, con todos los problemas que encontró en su largo camino. Nuevas teorías fueron reemplazando a las viejas teorías. Nuevos autores fueron relegando a antiguos autores. Muchos de esos conocimientos fueron producto de experiencias concretas, sin especulaciones teóricas previas; otros nacieron exclusivamente como modelos puramente abstractos, en la mente de genios de la ciencia, como Albert Einstein. Algunos de estos conocimientos fueron luego verificados en laboratorios o en observaciones posteriores. Otros, con un alto contenido imaginativo, todavía no pudieron ser constatados con la realidad. Se describen historias propias de la ciencia ficción, aunque han sucedido en la vida real, dejando huellas imborrables, que dejan al descubierto la fragilidad de la conducta humana, lejos de lo que marca un ser dotado de inteligencia. Estas páginas se aprovechan de experiencias que permiten una visión más cercana del mundo cósmico. Una que ha impactado en el autor de esta obra es la expresión del astronauta Edgar Mitchell, realizada cuando reingresaba a nuestro planeta, luego de una incursión al espacio extraterrestre: ”…cuando observé la Tierra, experimenté la sensación de que el Universo estaba construido con inteligencia, armonía y amor”. 11 Una de las “vertientes” de las ideas que se expresan aquí, incorpora argumentos que no están basados específicamente en la posibilidad de que el Universo haya surgido de una singularidad, producto de la casualidad (inexplicable hasta el hartazgo), sin la intervención de nadie. Se resalta el último concepto vertido por el astronauta: el amor. Indudablemente, todo lo que existe, está impregnado de este concepto, tan abstracto, pero que da sentido a todo lo material y a todo lo intangible que existe en este mundo maravilloso. Si se analiza al átomo, descubriremos que tiene una admirable tendencia a producir uniones con otros átomos, formando moléculas. Éstas, a su vez se unen en asociaciones más importantes, creando lo que detectamos con nuestros sentidos. El átomo, ese ladrillo fundamental del Universo, actúa con cohesión y armonía, otorgando importancia al sistema, y no hacia fuera del mismo, en forma desorganizada, como parece surgir de la idea de la expansión. La otro “vertiente” expone argumentos de interpretación, que intentan demostrar incoherencias en algunas explicaciones esgrimidas por autores que escriben sobre temas cosmológicos y defienden la teoría de la Gran Explosión. Se utiliza, para una mejor comprensión acerca del funcionamiento del Universo, sobre todo cuando hablamos de fenómenos muy repetitivos como son las galaxias, una simple comparación o analogía con fenómenos que ocurren en nuestro planeta y que tienen una asombrosa similitud con las mismas: los huracanes. Si se analizan los fenómenos físicos que se dan, tanto en el espacio, como en la naturaleza que nos rodea, se verá que la forma de espiral o vórtice está presente en la 12 mayoría de ellos, tanto a nivel microscópico como macroscópico. Esta configuración tan especial es observada en las galaxias que aparecen en forma exponencial en el campo visual de los telescopios terrestres y espaciales. Pensar en un mundo diferente es posible. No es necesario tener demasiada imaginación, ni mucha capacidad científica; resulta posible construir una idea más coherente, simplemente observando detenidamente las cosas que existen a nuestro alrededor. En ellas subyacen la inteligencia, la armonía y el amor. Debemos ser capaces de captar en cada una de las manifestaciones universales, un mensaje de amor. Es la única “herramienta” con la que puede contar un filósofo de nuestro tiempo ante la abrumadora cantidad de informaciones, vertidas por una comunidad científica, ávida de espectacularidades, imposibles de verificar, porque han logrado desvirtuar el límite entre física y metafísica. Cuanto más nos alejamos de nuestro Sistema Solar, en busca de nuevos objetos de conocimientos, más ingredientes metafísicos se agregan a las teorías científicas. La imposibilidad de su verificación alimenta ideas espectaculares e impactantes, pero alejadas de todo patrón existente en la naturaleza. Si nos introducimos en el interior del átomo, ocurre exactamente lo mismo. Los conocimientos son productos de resultados probabilísticos, aunque en este caso se verifican razonablemente con la ayuda de ecuaciones matemáticas, con fundamento en la Mecánica Cuántica. Puede esperarse que la comunidad científica comience a levantar el “ancla” que ha logrado que el “barco del conocimiento” se haya detenido por largo tiempo en ese enorme océano que es el Universo. 13 CAPÍTULO 1 ¿Cómo se construye un paradigma? ¿Se lo puede sustituir siempre? En un sentido muy amplio, un paradigma está referido a aquel marco teórico en el cual se inscriben las doctrinas científicas. Es decir que se relaciona con el modo o la forma en que la ciencia produce sus conocimientos acerca de la naturaleza de las cosas, encontrando una explicación adecuada a todo lo que nuestros sentidos captan. Para comprender más en profundidad su significado se necesita recurrir a una rama de la Filosofía: la Epistemología. Ésta se encarga de estudiar los problemas del conocimiento, por lo tanto intenta explicar cómo se generan los mismos. El método o procedimiento que el hombre de ciencia utiliza para crear un conocimiento se remonta cientos de años atrás. Esta herramienta, denominada método o procedimiento científico, comienza con la observación de algún fenómeno, que puede o no ser clasificado, luego se elabora una hipótesis acerca de lo que se piensa que genera o modifica aquel fenómeno; se procede a efectuar la experiencia o experimento, posteriormente se miden las variables que actuaron, y se la compara con la hipótesis planteada previamente. Si se verifica su correspondencia, puede elaborarse una teoría o una ley, si su generalización es irrefutable. En el caso de que la experiencia no corrobora lo previsto, debe elaborarse una nueva hipótesis repitiendo todos los pasos posteriores a la construcción de aquella. 14 Se creía que la secuencia conocida como método científico era el único camino a seguir para lograr conocimiento. Se ha hablado tanto de él, se han escrito incontables páginas acerca de su utilidad en el proceso de creación de nuevas evidencias. Los textos educativos lo presentan como un sendero ineludible en la producción de todos los conocimientos. En el siglo XVII, con el impulso del filósofo inglés llamado Francis Bacón (1.5611.626), se desarrolló una concepción de ciencia denominada Inductivismo, emparentado con lo empírico, es decir con la experiencia. El Empirismo, se basa exclusivamente en la percepción hecha por los sentidos. Una observación de un hecho o fenómeno permite una generalización de las leyes que lo rigen ¿Sólo lo que se observa puede generar un conocimiento? Si así fuera, ¿Estamos seguros de que hemos realizado todas las experiencias posibles? Con la ayuda de los nuevos ordenadores electrónicos es relativamente fácil efectuar millones de cálculos a la velocidad de la luz, pero ello no garantiza la generalidad de nuestras conclusiones basadas exclusivamente en la experiencia. El método inductivo impresionó de tal manera a toda la comunidad científica, que ésta lo adoptó como instrumento vital, posibilitando su permanencia hasta hace no menos de setenta años. Relacionado con estas ideas, en el año 1929, surgió en Viena, una nueva escuela filosófica con nuevos aires de positivismo, fundada por M.Schlick, que integró a científicos como H. Hahn, R. Carnal, O, Neuratk y H. Reichembach, que vieron en este método, el único camino posible de verdad científica. Esa asociación científica se denominó Círculo de Viena y reunió a investigadores de diversos campos 15 de la ciencia, es decir que sus puntos de vista podían no coincidir, pero los impulsaba la idea de crear una nueva concepción del mundo: una nueva filosofía científica. Las críticas al modelo no se hicieron esperar y como consecuencia de ello apareció en acción una nueva concepción, que estableció que la construcción del conocimiento no crece en la experiencia de laboratorio, sino en la mente del científico. El epistemólogo austriaco, Kart Popper (1902-1994), en su obra “La lógica del descubrimiento científico” (1934), estableció que “toda observación se hace desde un marco teórico determinado”, dando nacimiento a una corriente llamada Falsacionismo. Para Popper, las teorías deben ser superadoras, es decir que, además de responder a nuevos interrogantes, debe brindar más explicaciones. Deben ser sometidas a un proceso de contraste con el mundo real. Existieron varios casos notables de descubrimientos científicos que no fueron aceptados por la comunidad científica porque eran impensables, porque eran contrarios a lo que se pensaba como inteligible. Un ejemplo es el de Gregor Mendel (1822-1884), botánico austriaco que formuló las leyes de la herencia que llevan su nombre. Cuando expuso los resultados de su experiencia no encontró el eco merecido, y sus descubrimientos permanecieron prácticamente ignorados hasta que Correns, Tschermak y Vries, en forma independiente, verificaron en 1920, después de la muerte de Mendel, la autenticidad de sus investigaciones. Alfred Wegener (1880-1930), geólogo y meteorólogo alemán que, propuso entre 1912 y 1915, la hipótesis de la Deriva Continental. Las evidencias que encontró sobre 16 el movimiento de los continentes fueron contundentes, pero aún así, su hipótesis fue rechazada por la comunidad científica porque no pudo explicar la causa de tal acontecimiento. Las coincidencias que halló podrían ser consecuencia solamente de la casualidad. Recién cuando surgió la teoría de la Tectónica de Placas, después de su muerte, la idea de la deriva fue aceptada universalmente. Esta teoría explica razonablemente el movimiento de los continentes y corrobora las ideas brillantes de Wegener. Lázzaro Spallanzani (1729-1799), naturalista italiano realizó investigaciones, entre otras experiencias, sobre el vuelo de los murciélagos. Llegó a la conclusión de que los mismos tienen una capacidad auditiva que le permite volar en la oscuridad con una precisión increíble, pese a ser aparentemente ciegos. El reconocimiento a su labor de investigación, también llegó después de su muerte, cuando se descubrió que esos animales emiten ultrasonidos que son captados por su oído, pudiendo con ello eludir cualquier obstáculo o atrapar cualquier presa en pleno vuelo. Esta evidencia permitió al hombre inventar luego el radar y el sonar, muy utilizados en las guerras mundiales. Actualmente el ultrasonido tiene una importante aplicación en medicina. El último caso trata sobre uno de los emblemas más impactantes de injusticia generalizada hacia la labor de un científico: Galileo Galilei (1564-1642), italiano, padre de la ciencia moderna, que profundizó las observaciones del Sol y de los astros que giran a su alrededor, gracias a una de sus creaciones: el telescopio. Aportó innumerables pruebas contra la teoría Geocéntrica -la Tierra en el centro y los astros girando a su alrededor-, que no fueron apreciadas por la mayoría de los integrantes del mundo 17 científico, ni por la Iglesia Católica, institución que ha marcado muy fuerte el rumbo de la ciencia durante mucho tiempo, en la historia de la humanidad. Galileo Galilei fue condenado a muerte, pero luego de retractarse, la pena aplicada fue la de reclusión perpetua, rebajada a prisión domiciliaria, gracias a su amistad con el Papa de esa época. Solo se le permitió la visita de amigos muy íntimos, como Evangelista Torriccelli, quién aportó, más tarde, nuevos conocimientos para la comprensión de la presión atmosférica. Galileo demostró la importancia de descifrar el mensaje de la naturaleza, restándole significación a la autoridad humana, para desentrañar los interrogantes de la ciencia. Dejó a la humanidad un legado invalorable, no solo en el campo de la Física, sino también en el campo de la Filosofía, que contribuyeron, posteriormente para que Isaac Newton y Albert Einstein elaboraran sus impactantes y originales teorías científicas. Se describe a continuación su declaración ante el Tribual de la Inquisición, como testimonio de la dureza e injusticia con la que fue tratado uno de los más grandes científicos de todos los tiempos. “Yo, Galileo Galilei, hijo del difunto florentino Vincenzio Galilei, de setenta años de edad, comparecido personalmente en juicio ante este tribunal, y puesto de rodillas ante vosotros, los Eminentísimos y Reverendísimos señores Cardenales Inquisidores Generales de la República cristiana universal respecto de materias de herejía, con la vista fija en los Santos Evangelios, que tengo en mis manos, declaro, 18 que yo siempre he creído y creo ahora y que con la ayuda de Dios continuaré creyendo en lo sucesivo todo cuanto la Santa Iglesia Católica Apostólica Romana cree, predica y enseña. Mas, por cuanto este Santo Oficio ha mandado judicialmente que abandone la falsa opinión que he sostenido, de que el Sol está en el centro del Universo e inmóvil; que no profese, no defienda ni, de cualquier manera que sea, enseñe, ni de palabra ni por escrito, dicha doctrina, prohibida por ser contraria a las Sagradas Escrituras…En consecuencia, deseando remover de la mente de Vuestras Eminencias y de todos los cristianos católicos esa vehemente sospecha legítimamente concebida contra mí, con sinceridad y de corazón y fe no fingida, abjuro, maldigo y detesto los arriba mencionados errores y herejías, y en general cualesquiera otros errores y sectas contrarios a la referida Santa Iglesia, y juro para lo sucesivo nunca más decir ni afirmar de palabra ni por escrito cosa alguna que pueda despertar semejante sospecha contra mí; antes por el contrario, juro denunciar cualquier hereje o persona sospechosa de herejía, de quien yo tenga noticia, a este Santo Oficio, o a los Inquisidores, o al juez eclesiástico, del punto en que me halle. Juro además y prometo cumplir y observar exactamente todas las penitencias que se me han impuesto o que se me impusieren por este Santo Oficio. Más en el caso de obrar yo en oposición con mis promesas, protestas y juramento, lo que Dios no permita, me someto desde ahora a todas las penas y castigos decretados y promulgados contra los delincuentes de esta clase por los Sagrados Cánones y otras constituciones y disposiciones particulares. Así me ayude Dios y los Santos Evangelios sobre los cuales tengo extendidas las manos. Yo Galileo 19 Galilei arriba mencionado, juro, prometo y me obligo en el modo y forma que acabo de decir, y en fe de estos mis compromisos, firmo de propio puño y letra, esta mi abjuración, que he recitado palabra por palabra”. Recién en 1992, el Papa Juan Pablo II, perdonó, en nombre de la Iglesia Católica, al genial Galileo Galilei, y lo reivindicó como excelente científico y como creyente. Se estima que pronto se instalará en el Vaticano una estatua en homenaje a Galileo. Debieron transcurrir trescientos cincuenta y nueve años para que uno de los representantes de la Iglesia, el Papa, Juan Pablo II, reconociera irremediable injusticia, no solo hacia un hombre de ciencia, sino hacia la propia ciencia. El actual Papa Benedicto XVI, que en la época en que se lo perdonó, era la autoridad máxima de la institución similar a la Inquisición (que todavía perdura con algunas modificaciones, y con una nueva denominación) no reconoció una actitud injusta de la Iglesia hacia Galileo; le pareció correcta la acción llevada a cabo por la Inquisición hacia él. Estos cuatro ejemplos citados, dejan al descubierto la debilidad que tiene la comunidad científica para reconocer problemas en los paradigmas que defienden con tanto fervor. Cuando surge un intento para refutarlas, intentan ridiculizarlas, como ocurrieron en los casos citados anteriormente. Pero el Falsacionismo también fue objeto de críticas, lo que posibilitó que apareciera en escena Thomas Kuhn (1922-1996), físico norteamericano, que dedicó, buena parte de su vida a la educación, enseñando Filosofía e Historia de la Ciencia. En su obra “La estructura de las revoluciones científicas”, propuso un cambio fundamental a 20 la epistemología de su época. Incorporó influencias que la sociedad impone a las ciencias como producto social. Su teoría contiene los siguientes lineamientos básicos: en la primera parte del proceso aparece una preciencia, luego un período de ciencia normal, un momento donde afloran anomalías, un período de crisis y por último se produce la revolución científica, ocurrido esto, comienza de nuevo un camino de ciencia normal. Para él, el paradigma guía la investigación y la interpretación de los fenómenos observados ¿Pero qué es un paradigma? No resulta tarea sencilla definirlo con un significado estricto o riguroso. Comienzan, de pronto, a surgir muchos problemas para definirlo con precisión. Con esos inconvenientes se encontró el mismísimo Kuhn, a quien se le asignan más de una docena de sentidos distintos a sus referencias sobre paradigma. Pero aún así, debe rescatarse la idea central de Thomas Kuhn: el método científico no se encuentra aislado del quehacer científico, sino que el investigador lo va creando en su actividad cotidiana de investigación. A los problemas graves, que afectan los fundamentos del paradigma, Kuhn los llama anomalías. Estos problemas se presentan cuando las predicciones, que pueden formularse a partir del paradigma vigente, no coinciden con las observaciones actuales, y éstas no pueden ensamblarse en su andamiaje de conocimientos valederos. Si estas anomalías persisten sin ser corregidas o aceptadas, comienza un período de crisis, en el que el paradigma se va debilitando cada vez más, sin poder resolverlos. En la década del 30, la ciencia física ingresó en un período de tremenda confusión, lo que posibilitó, que posteriormente se tomaran en cuenta nuevos puntos de vista que permitieran aclarar 21 dicha confusión. La gravedad aumenta cuando surge un nuevo paradigma rival a aquel. Si la comunidad científica cambia el modelo, aparece lo que Kuhn llama revolución científica. ¿Qué ocurre con al Teoría del Big Bang? ¿Por qué perdura aún? En esta obra se intenta descifrar el por qué un paradigma no puede ser sustituido cuando no aparece uno nuevo, aún cuando existen muchísimas anomalías, imposibles de ser resueltas actualmente. Esto no significa que se comulgue con las ideas de Thomas Kuhn, aunque resulten muy apreciables. Es sólo de este modo que resulta posible una reconstrucción científica, como una suma de rupturas y algunas continuidades, íntimamente relacionada con la comunidad y su época. Gastón Bachelard (1884-1962), filósofo francés, introdujo una teoría en la que niega el valor absoluto de los saberes, otorgándole características probables o aproximadas. La ciencia se construye a lo largo de la historia de la humanidad. Las nociones actuales son las referencias de todo conocimiento pasado. Sobre la realidad, expresa que el conocimiento común, funciona de acuerdo a lo detectado por los sentidos, pero el conocimiento científico trabaja con una realidad reconstruida. En otras palabras el sentido común es una perturbación a la labor científica, sobre todo cuando analizamos el mundo microscópico. El conocimiento científico se organiza en disciplinas más que en teorías científicas. Con posterioridad, apareció Imre Lakatos (1922-1974), nacido en Hungría, que propuso como unidad de análisis de la ciencia, lo que él llamó Programa de Investigación. Lo define como una especie de contrato o acuerdo que rige la labor 22 científica dentro de una comunidad científica. Esta noble comunidad se compromete a no producir modificaciones ni a renunciar al programa en cuestión. Esto constituye el núcleo duro del programa. Este núcleo está protegido por un cinturón de seguridad, lo que está formado por hipótesis auxiliares destinadas a resolver los problemas que aparecen en el horizonte del programa. Se elaboran innumerables hipótesis auxiliares para su eventual futura protección. Si estos problemas no pueden ser resueltos surgirá inevitablemente un nuevo programa que lo desplace ¿Qué sucede con la Teoría del Big Bang? Lakatos intenta una distinción entre lo que sería una historia con aspectos de tipo interno y otra con influencia externa. La primera tiene que ver exclusivamente con la generación propia del conocimiento, mientras que la segunda está basada en las incidencias de ideologías, prejuicios y otros factores de índole social, cultural o fundamentalmente económico. Reiteradamente estos factores han influido más de la cuenta en la historia de la humanidad, pese a que a la comunidad científica le resulta incómodo reconocer. Luego puede mencionarse a Paul Feyerabend (1924-1994), filósofo nacido en Austria, que aportó una teoría anarquista del conocimiento en cuanto a sus metodológicas. Para él, la función primordial de la ciencia es solucionar los problemas que aparecen en su largo camino hacia una explicación convincente de la realidad, pero la solución de aquellos problemas significa una afectación de tipo social importante. Puede citarse también a Stephen Toulmin, filósofo inglés nacido en 1922, que considera que los conceptos en ciencia cambian, soportando una evolución similar a la 23 propuesta por Darwin para la vida. El cambio es natural en su teoría, lo que debe demostrarse es la estabilidad, en contraste con la realidad. Esta selección es efectuada solamente por la comunidad científica. Pero, la teoría que más se acerca a la idea de Universo que imagino, es el abordaje que hace Edgar Morín, filósofo y político francés (1921- ) bajo el rótulo de la Complejidad. Con las siguientes palabras define cabalmente sus ideas acerca del conocimiento:” El fenómeno que nosotros llamamos la Naturaleza no es más que esta extraordinaria solidaridad de sistemas encabalgados edificándose los unos sobre los otros, por los otros, con los otros, contra los otros: la Naturaleza son los sistemas de sistemas, en rosario, en racimos, en pólipos, en matorrales, en archipiélagos. No existe realmente más que sistemas de sistemas, no siendo el simple sistema más que una abstracción didáctica.” La simplicidad es sólo una concepción abstracta de la mente humana, que nada tiene que ver con la realidad. El hombre simplifica para una mejor comprensión, pero desconoce las implicancias que el Universo tiene sobre aquella simplificación. Es imposible interpretar lo que detectamos con nuestros sentidos si no se lo incluye en redes dinámicas que se ordenan, desordenan y organizan constantemente. Este ensayo hace un profundo análisis crítico de una de las simplificaciones producidas por el hombre y que fue adoptada por la comunidad científica como idea ineludible de todo lo que nos rodea y su origen. Así como todas las producciones de conocimientos son el resultado de las increíbles actividades neuronales, que se llevan a cabo en la mente humana, también las 24 reacciones o las resistencias asociadas a nuevas y revolucionarias ideas lo son. Pese a que el hombre ostenta una cualidad en un grado mayor, que los demás animales: la inteligencia; le resulta muchísimo más fácil resistir a ideas innovadoras, que producirlas. Estas resistencias son muy repetitivas en la historia de la humanidad. Las ideas de Aristóteles acerca de un Universo estático, fueron afirmadas y mejoradas por Claudio Ptolomeo, astrónomo, matemático y geógrafo griego, que hizo importantes aportes en diferentes campos de la ciencia; sostenía la Teoría Geocéntrica, que establecía que el Sol y los planetas giraban en torno a nuestro apreciado planeta Tierra. Pero el tiempo es el mejor verdugo de las ideas del hombre. Comenzaron a surgir nuevas observaciones, que incorporaba a esa teoría, serios conflictos, que no podían ser explicados con los fundamentos establecidos hasta esa época. Aparecieron en la escena de la historia, tres científicos: Nicolás Copérnico (14731943), un investigador polaco, que elaboró el primer modelo heliocéntrico, Giordano Bruno, que extendió las fronteras más allá de nuestro Sistema Solar, lo que le significó la muerte en la hoguera, a instancias de la persecución impuesta por la Inquisición, y Tycho Brahe (1546-1601), que produjo una innumerable cantidad de observaciones que contradecía la vieja teoría de Ptolomeo. Posteriormente Galileo Galilei terminó con aquella teoría geocéntrica, que parecía imposible de derribar, a través de sus aportes observacionales, elaboradas gracias a su telescopio. Cuando J. Kepler escribió su teoría heliocéntrica, que contradecía la teoría Ptolomeica sobre los movimientos planetarios, y afirmaba la idea de Copérnico, la mayoría de los científicos, y una gran cantidad de personas relacionadas con la ciencia 25 en forma indirecta, descreyó de sus investigaciones, atribuyéndoles ideas contrarias a las disposiciones divinas del Creador. Ésta expresión de la época le pertenece: “La suerte está echada, he escrito mi libro, lo leerán en la época presente o en la posteridad, no importa cuando, bien puede esperar un siglo un lector, puesto que Dios ha esperado seis mil años un intérprete de sus palabras". Luego llegaron los inestimables aportes científicos de Isaac Newton, que profundizaron las ideas de Kepler e universalizó la gravitación. Pareció que el capítulo de la ciencia llegaba al final, con la explicación total de lo que ocurre en el Universo. Pero no fue así, surgieron nuevos fenómenos que no podían describirse a la luz de aquellas ideas. En el siglo XX un joven: Albert Einstein, introdujo las ideas más revolucionarias que todos los conocimientos existentes en esa época, con su famosa Teoría de la Relatividad General. Pero cuando creemos que el vaso de la ciencia va a llenarse, Dios nos aumenta las dimensiones del recipiente. Parece una historia sin fin. En la actualidad se han acumulado muchísimos fenómenos que ya no pueden explicarse a través de los conocimientos existentes, ni siquiera la Teoría Relativista de la Gravitación, de Einstein, puede describirla. El movimiento de los cuerpos que giran en una galaxia, los movimientos de éstas en el Universo, no encuentran una explicación surgida de las teorías existentes. Este capítulo ha sido introducido como parte importante de esta obra, porque la idea de evolución permanente de la ciencia es la única constante que no cae víctima de la erosión de nuevas ideas. La Teoría del Big Bang ha sido, y aún lo es, el ancla más 26 pesado que ha debido soportar la humanidad. Todos han estado de acuerdo con ese modelo, hasta representantes de la propia Iglesia. Ésta institución casi siempre transitó caminos a contramano de la ciencia. Hasta el mismísimo Einstein la terminó aceptando la idea de la expansión del Universo, pese a su profunda creencia en un ser superior, y a desconocer cualquier autoridad humana. A continuación transcribo tres citas de notable claridad científica y filosófica referidas a lo que entendemos por conocimiento. S. Thorpe decía: “Para crear una solución brillante se necesita de ideas nuevas y la mayor parte de ellas parecerán absolutamente estúpidas”. Si recordamos las historias sobre algunos científicos enunciadas en este capítulo, entenderemos lo difícil que les resultó a los autores, mantener sus ideas nuevas. Otra idea sumamente expresiva es la que se le atribuye a Giordano Bruno, aquel que, defendiendo sus ideas, fue asesinado en la hoguera, por acción de la Inquisición: “Es suma estupidez creer en una opinión a causa del número de los que la tienen”. Pretender darle veracidad a la Teoría del Big Bang porque la mayoría de los científicos están de acuerdo con ella me parece irrazonable, por no decir de suma estupidez. La cita que motivó que mis ideas sean volcadas en un libro corresponde al científico más audaz que existió sobre la Tierra, Albert Einstein: “Infringir las reglas es estimulante, si logras aprender a infringir las reglas que te detienen, el Universo será tuyo”. La idea del Big Bang no nos deja avanzar en busca de nuevos conocimientos. Mientras sigamos su ruta estamos perdiendo la enorme posibilidad de adelantarnos en este espacio-tiempo que parece irreversible. 27 Despejado el problema acerca de lo que puede interpretarse como paradigma, se analizará de aquí en adelante, los problemas de una de las concepciones más resistentes en la extensa historia de la humanidad: la Teoría del Big Bang o de la Expansión, muy desgastada, pero que aún persiste de pié. 28 CAPÍTULO 2 ¿Big Bang, ficción o realidad? La hipótesis de que el Universo se creó en una gran explosión fue propuesta por el físico, matemático y cosmólogo belga Georges Lamaître, en 1931.Este científico aplicó la Teoría de la Relatividad, de Albert Einstein, para explicar la expansión del Universo. La idea fundamental del modelo era que el Universo se habría desarrollado a partir de un átomo en explosión, llamado átomo primitivo. Su aliado, gran divulgador del modelo, fue Georges Gamow, físico ruso que realizó además, aportes importantes sobre el átomo. Predijo la existencia de un protón con carga negativa, contraria a la carga que le conocemos, hecho que fue confirmado posteriormente. También debemos citar a Alexander Friedman, que encontró la relación de las ecuaciones de Einstein con un Universo en evolución. La expresión de “Big Bang” fue introducida en 1950, por Fred Hoyle, astrónomo británico, creador en forma conjunta, con Hermann Bondi y Thomas Gold, de una teoría rival o contraria: la teoría del Estado Estacionario. La finalidad de aquella expresión era la de ridiculizar la teoría, pero lejos de conseguir ese objetivo, terminó perpetuando con gran fama ese nombre. Parece que el hombre, como exponente común, es un apasionado de los rótulos con fantasía, cargados de explosiones colosales, además de resultar mucho más impactante. El modelo del Estado Estacionario establece una estabilidad para el Universo. Sugiere que el Cosmos siempre existió y que existirá por 29 siempre. Si una galaxia llega a su fin, otra nueva surgirá en su reemplazo, en la misma extensión espacial. Introduce un concepto nuevo y muy poco evidenciable, el de la continua creación de la materia, para poder producir un fenómeno nuevo. No existe evidencia alguna sobre la creación de nueva materia en el Universo observable Esta teoría se fue desdibujando con el transcurso del tiempo. Son muy importantes las críticas que se le han realizado, a las que no pudo responder con claridad. Pero, pese a ello, debemos rescatar algunas de las críticas, que sus defensores hicieron al modelo del Big Bang, que tampoco pudieron ser explicadas por la misma, hasta el día de hoy. La teoría del Big Bang tiene aspectos que se consideran favorables pero tiene además algunos que son cuestionados. Entre los que acrecientan su validez tenemos a: a) Radiación de fondo de 2,73 K, predicha por la teoría, aunque en una temperatura superior. b) Corrimiento hacia el rojo en el espectro electromagnético de la luz recibida de las galaxias. Además cuando se observan tres galaxias en momentos de tiempos diferentes sus distancias crecen sin crecer los ángulos. c) La cantidad de hidrógeno y helio detectado en la actualidad en el Universo. Entre los aspectos que se exponen a críticas se encuentran los siguientes: a) Los grandes cúmulos y los supercúmulos de galaxias que contrastan con la isotropía que prevé la teoría a gran escala. b) La densidad media del Universo es muy inferior a la que pronostica el modelo. 30 c) El Universo no es homogéneo, existen galaxias y espacios vacíos que no encuentran explicación para el Big Bang. d) La Ley de Hubble parece no coincidir con el comportamiento de algunas galaxias o algunos cuásares. Además hay que ajustar constantemente la constante de Hubble para que se adecue a las recientes observaciones realizadas. e) La teoría no puede precisar la existencia de la mayoría de los elementos químicos que existen en la naturaleza. En esta obra se intenta describir aspectos de la Teoría del Big Bang, que a criterio del autor ponen de manifiesto algunos problemas que no tienen respuestas satisfactorias. Los aspectos cuestionados abarcan tanto a los puntos favorables como a los que no lo son. El análisis de incoherencias es acompañado de esquemas, ilustraciones y gráficos que permiten una mejor comprensión de la crítica efectuada. De acuerdo con los creadores del Big Bang, el estado inicial del Universo es considerado una concentración de toda su masa en una esfera pequeñísima (más pequeña aún que la cabeza de un alfiler). Se destaca además que esa masa tenía una temperatura de miles de millones de grados centígrados. Temperatura muy lejos de lograr por los científicos, en laboratorios especializados de prueba. En el momento en que esa masa de densidad infinita estalló, sus partículas fueron impulsadas a velocidades relativas, próxima a la de la luz. En primer lugar, analizaremos la situación inicial. El punto de materia, muy pequeño y denso, está a miles de millones de grado. ¿Qué provocó ese estado tan elevado de 31 temperatura? Aún no lo han establecido. Se supone que la evolución de los elementos que conocemos, se efectuó a partir de los elementos más livianos o simples y por lo tanto gaseosos, hasta originar los más pesados o complejos, como producto de reacciones nucleares en las estrellas, en un proceso llamado fusión. ¿Qué elemento fundamental pudo estar contenido en ese ínfimo punto de materia? Podría responderse que fue el hidrógeno. Como los elementos que conocemos se van generando en función de agregados de protones, de neutrones y en consecuencia de electrones, el hidrógeno es el más simple: un protón, un electrón. Puede variar el número de neutrones de acuerdo al tipo de isótopos que corresponde a ese elemento. Sabemos que se necesita hidrógeno para formar el helio. El hidrógeno es el ineludible punto inicial. Lo importante es saber ¿Cómo un elemento tan liviano y gaseoso pudo estar confinado en un estado tan denso y a una temperatura tan elevada? Si analizamos un gas, veremos que a mayor temperatura y presión, el volumen se hace más elevado. En cambio, si la temperatura es mínima, el volumen disminuye considerablemente. Resulta imposible imaginar, que a esas enormes temperaturas (aún no logradas experimentalmente) la materia inicial, haya tenido un estado muy denso. Podría decirse, que los elementos no estaban aún formados, como lo suponen los creadores de la teoría de la Gran Explosión. Lo que existía era una enorme cantidad de energía que produjeron partículas mínimas o elementales que luego formarían al átomo como lo conocemos hoy. Como defensa podríamos decir que en experimentos recientes se ha comprobado que la energía puede transformarse en materia y viceversa. Si recordamos lo que expresa el texto bíblico “todas las cosas han sido pareadas, 32 una opuesta a la otra, y que la existencia de una asegura la existencia de la otra” nos daremos cuenta de que no pudieron existir partículas con carga diferente, aisladas unas de otras, sin espacio, sin conexión alguna. Seguramente el lector se preguntará ¿Por qué otorgo importancia científica a esa expresión religiosa? Simplemente porque ha aportado muchísima más sustentación a mis ideas, que las ecuaciones matemáticas vertidas por la comunidad científica, no verificadas en la naturaleza. Según la teoría del Big Bang, los átomos se formaron con posterioridad, a través de la unión de aquellas partículas fundamentales. Entonces corren los mismos interrogantes para esas partículas elementales, que luego se convertirían en átomos. En esta obra se deduce que las partículas subatómicas son en realidad pequeñas galaxias de partículas aún más diminutas. Lo que vemos en el Cosmos tiene su correspondencia dentro del átomo. Sólo una configuración de ese tipo posibilita uniones atómicas como las que observamos en la naturaleza. El electrón, el protón y el neutrón deben tener una forma de vórtice, que es esencial en toda interacción que se da en el inmenso espacio. Las interacciones de cuerpos puntuales no son comunes en los objetivos de nuestros telescopios. Es incuestionable que el hidrógeno es el elemento esencial en el Universo. No sólo da estructura al mismo, sino que es fundamental para la vida. Los demás elementos más pesados, son generados por la actividad nuclear de las estrellas, que transforma el hidrógeno en helio y luego a éste en otros elementos más pesados. Pero este proceso tiene un límite, luego del cual, una estrella, con masa específica, se colapsa y estalla, dispersando por el espacio, aquellos elementos con mayor masa, como el carbono y el 33 hierro, elementos muy importantes en la estructura de la Tierra y en las actividades que el hombre realiza en ella. Como resulta imposible que pudieron existir partículas elementales aisladas, se describe en el siguiente gráfico sobre el comportamiento de un gas ideal: (Volumen) V P.V = n.R.T 0K - 273,16 °C 273 K 0 °C T (Temperatura) Figura N ° 1 Se observa que la temperatura a la que tienden los gases, confluyen en el cero absoluto (-273,16 ºC). El volumen de un gas o en su defecto, de las partículas elementales que lo forman varía con la temperatura, en forma directamente proporcional. A mayor temperatura, mayor volumen, y parece no haber un límite relativo para esta expansión. Si comprimimos un gas o las partículas elementales, quitándole todo el calor posible deberíamos llegar a una situación, en forma teórica, de cero absoluto; en la realidad, el hombre no logró alcanzarlo aún. Allí confluyen todos los gases. Teóricamente no habría volumen, sería cero. Más allá de ese punto no hay explicación física para un volumen negativo. 34 La flecha indica la zona donde se cumple que P.V. =n. R. T. Se recuerda que V es el volumen, P la presión, n el número de moles, R la constante de los gases y T la temperatura. Es más sensato pensar en una situación en la que toda la materia haya estado confinada en un punto, a una temperatura, de cero absoluto, o cercana a ello, con un volumen inicial cero, o al menos con un volumen inicial muy pequeño. En este caso sí es posible una concentración casi infinita de la materia. En este caso se necesita un impulso energético mucho menor que aquel que se necesita, en la teoría del Big Bang, para obtener temperaturas del orden de miles de millones de grado, como lo requiere la misma. El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible y se caracteriza por la ausencia total de calor. En ese punto cesa el movimiento entre las partículas y el nivel de energía es el más bajo posible. A través de mecanismos muy ingeniosos se ha intentado llegar a ese límite, sin éxito, aunque se aproximan bastante a él. Los vórtices, muy común en el Universo, se forman y multiplican en un contexto de superfluidos, es decir a bajísimas temperaturas. La explicación de las formas que tienen las galaxias es más razonable que en un contexto de altísimas temperaturas, como lo establece la Teoría del Big Bang. El satélite COBE (Cosmic Background Explorer), ha logrado, medir en forma muy precisa, radiaciones de fondo del Universo, que muestran temperaturas de 2,73 K (Kelvin) o su equivalente en grados Celsius, -270,27 °C. Esta es la temperatura más baja que puede detectarse en forma natural. Para pasar de la escala Kelvin a la escala 35 Celsius o centígrada, debe restarse 273 grados. Es el calor que ingresa del mundo exterior, lo que imposibilita que pueda alcanzarse el cero absoluto en experiencias de laboratorio. Pero si imaginamos un inicio desde el cero absoluto, notaremos que el Universo tendría ausencia de calor en ese instante. Si se analiza el estado de la materia conocido como condensados de Bose-Einstein, verificaremos que se tratan de superfluídos gaseosos enfriados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto. En este caso los átomos alcanzan el mismo estado mecánicoquantum y pueden fluir sin tener ninguna fricción entre sí. Además pueden atrapar luz, para después liberarla, cuando el estado descrito se rompe. Este dato resulta muy interesante, pues pudo posibilitar que las estrellas hayan comenzado su actividad en un determinado instante, sin el requerimiento de una elevadísima temperatura para hacerlo. Actualmente, un equipo formado por físicos del Instituto Tecnológico de Massachussets, ha creado un superfluido a alta temperatura: en este nuevo estado de la materia, los átomos se mueven sin fricción, y a grandes velocidades, inmersos en una nube condensada. Este equipo que creó el superfluido es liderado por Wolfgang Ketterle (obtuvo el Premio Nobel de Física en 2001). La experiencia consiste en utilizar una nube de gas condensado de átomos del isótopo litio-6, que está compuesto de tres neutrones, tres electrones y tres protones, a una temperatura cerca del cero absoluto (-273,16 ºC). Se creó luego un campo electromagnético con un rayo láser rojo, que mantiene relativamente quietos a los átomos. Los átomos con número impar de electrones, protones y neutrones se denominan fermiones, por lo tanto el nuevo estado se denomina 36 condensado fermiónico. Se los excitó luego con un láser verde, que asombrosamente los obligó a formar innumerables vórtices, similares a estrellas de neutrones en miniatura. Es decir que, en un superfluido, los átomos dejan de funcionar aisladamente para comportarse como un todo coherente. El Universo pudo haberse iniciado de esta manera, silenciosamente y no como producto de una gran explosión. Para llevar a cabo otras experiencias de este tipo, se necesita de la ayuda de trampas magnéticas. Puede suceder que los átomos se atraigan o rechacen entre sí, en sintonía con el campo magnético de la trampa. Se hicieron los dos tipos de prueba. Cuando se provocó una auto-repulsión, se expandieron suavemente. Pero cuando se le impuso al sistema una auto-atracción, se encogió y luego explotó, resultando como consecuencia, la explosión más débil detectada. Los átomos fueron expulsados, adquiriendo diferentes formas al dispersarse, pero lo misterioso es que parte del material desapareció. Algunos permanecieron en el núcleo donde se produjo la contracción y posterior explosión. Este fenómeno sólo produjo una energía que modificó la temperatura en una doscientas mil millónésima de grado. Puede inferirse que el Universo surgió bajo la forma de una expansión leve, como en la experiencia que provocó un mecanismo de auto-repulsión. Todo los “nacimientos” que se observan en el Cosmos surgen así, estén o no relacionados con la vida. Si se partió de una situación de cero absoluto, esa pequeña variación de temperatura detectada en la experiencia, podría explicar por qué el espacio tiene la temperatura que 37 tiene hoy. Necesariamente el Universo requiere de esta temperatura, o una parecida a ella para evolucionar y producir la cantidad de fenómenos físicos que se observan hoy. Si se piensa que el Universo, en el momento inicial se encontró en un estado muy frío (Cero absoluto) y no en un estado tan caliente como lo imaginan los que pensaron el Big Bang. ¿Cómo hizo el mismo para expandirse, si no hubo explosión inicial? Si se supone que el volumen en el principio era cero o muy cercano a é, al aplicarse un mínimo de energía, la materia tendría que salir disparada para ganar un lugar en el espacio, que se iría creando y aumentando, para contener, ahora sí, un material con más temperatura que el inicial. Si se recuerda que cuando los átomos ganan en temperatura, ganan también en volumen y por lo tanto en espacio. Si se analiza la temperatura de 2,73 K, detectados en el espacio, que es sensiblemente superior al cero absoluto, es más coherente pensar que el Universo recibió un impulso de calor más atenuado, y no miles de millones de grados de temperatura, para lograr la radiación de fondo actual detectada. Es decir que la temperatura proveniente de la radiación fósil detectada no sería una consecuencia de la expansión provocada por la gran explosión, sino que la energía resultante provocó el aumento de la temperatura, por sobre el cero absoluto. Pero surge un problema aleatorio en esta circunstancia: el Principio de Incertidumbre, de Heisenberg que establece que en el cero absoluto, la energía no debe resultar igual a cero, sino que debe existir una energía mínima. Debe suponerse que la energía mínima ya existía antes o en el mismo momento inicial. Debemos entender que esa limitación 38 en el citado principio, podría no haber existido en el instante del inicio del Universo (es un detalle que sólo podría reservarse un creador, un ser superior, si es que lo hubo) y que quedó establecido para siempre, desde ese mismo momento. Esto explicaría el por qué es imposible que se regrese, experimentalmente, a un punto de cero absoluto, luego de surgir esa importante limitación, tanto física, como metafísica. Podríamos decir que el Universo debió tener un estado similar al condensado BoseEinstein en sus inicios. Los átomos o partículas elementales vibran como un todo en la misma frecuencia emitiendo un paquete de ondas, muy lejos de la idea de altas temperaturas, caos y expansión que defiende la teoría del Big Bang. Sabiendo que los gases, cuando son comprimidos y enfriados, dejan ese estado o fase para convertirse en líquido o en un estado asimilable, como el condensado detallado anteriormente, pese a ser un concepto sin precedentes en la Física y que responde de manera diferente a un líquido. Como fundamento filosófico de la idea exteriorizada anteriormente, podría decirse, que en el mundo, el nacimiento o el comienzo de un ente o fenómeno, se da en forma lenta, armónica y organizada. Si se piensa en un organismo con vida, como por ejemplo, el nacimiento de una flor, de un bebé, veremos que todo comienza siendo algo muy pequeño, casi imperceptible, y va evolucionando hacia otros estados organizados, aumentando su estructura en forma coherente. Ningún proceso de desarrollo evoluciona como lo supone la teoría del Big Bang. Si se analiza un fenómeno sin vida, como puede ser una tormenta, se verá también que surge siendo una suave brisa, para convertirse luego, en un fenómeno tan destructor, 39 como se aprecia en la realidad, en cada ocasión que aparece en nuestro planeta. Lo que sí resulta traumático o violento es el ocaso, o la extinción de cualquier elemento o fenómeno tangible. Si se describe, por ejemplo, el colapso de una supernova, se verá un final en esas condiciones. Aunque si se analiza este fenómeno en profundidad, es muy importante que aquellos elementos más pesados, como el carbono, el hierro, puedan ser diseminados por el espacio interestelar, pues no podrían hacerlo por otro medio más útil para la evolución del Universo. La siguiente imagen reproduce los restos de una supernova: Figura N ° 2 Si se recuerda la segunda experiencia con el estado fermiónico condensado, se observa una evolución de tipo explosiva. El fin es la otra “cara de la moneda” del origen del Universo. Los opuestos se manifiestan siempre en él. Podría imaginarse lo mismo en el momento de la Gran Explosión, pero los elementos pesados no existían aún, fueron creados con posterioridad, producto de reacciones nucleares estelares posteriores a ese momento. 40 Lo que más abunda, en las partículas elementales, en el átomo, en las galaxias, en el mismo Universo, es el espacio, por lo tanto resulta increíble que la materia haya estado concentrada en un punto muy pequeño, a enormes temperaturas. Pero podría haber estado a bajísimas temperaturas, porque el espacio, en esas condiciones, se reduce considerablemente. La mayoría de los textos religiosos del mundo que versan sobre el origen del Cosmos describen un estado inicial en el que se nombra al agua como uno de los componentes esenciales básicos en el inicio. Si recordamos que el hidrógeno a temperaturas cercanas al cero absoluto se vuelve líquido y no gaseoso es más coherente que “el agua” religioso no sea más que hidrógeno líquido, o sus partículas elementales en estado líquido o en su defecto en estado condensado Bose-Einstein. En la mayoría de las cosmologías de la creación no existen descripciones que expresen un nacimiento explosivo como lo presume la Teoría del Big Bang. Según la mitología japonesa la creación del Universo comenzó así:.. “Cuando el cielo y la tierra no estaban todavía divididos, Yin y Yang tampoco estaban separados, su masa caótica era como un huevo de gallina, indeterminado e ilimitado, y contenía un germen. Lo puro y claro se extendió de forma tenue y se convirtió en el cielo: lo pesado y turbio se depositó y se convirtió en la tierra. Al unirse lo tenue y lo maravilloso, la concentración fue fácil; al fortalecerse lo pesado y turbio, la solidificación resultó difícil. Por eso surgió primero el cielo y luego se formó la tierra. A continuación generaron entre ambos a los seres vivos”. El siguiente pasaje se inicia con la presentación de las dos divinidades primigenias 41 que dieron paso a la creación: Izanagi (dios masculino) e Izanami (su hermana menor),… Antes de unirse conyugalmente (como les habían ordenado las divinidades celestes) debían dar una vuelta alrededor de la Augusta Columna Celestial (vínculo entre el cielo y la tierra), situada en el centro de la sala de Ocho Brazas (en la concepción japonesa del universo, el número ocho representa la totalidad; esta sala es, por tanto, una representación del cosmos a pequeña escala (Un microcosmos). Él por la izquierda y ella por la derecha, cuando vuelven a encontrarse se emparejan y de su unión nace un primer hijo malogrado (Hiruko, el niño-sanguijuela), que es abandonado a su merced en un bote en medio del océano (se convertirá en la divinidad protectora de los animales). De sus relaciones posteriores surgieron varias islas (entre ellas, el llamado conjunto de Gran País de las Ocho Islas, nombre mítico por lo que es conocido Japón), numerosas divinidades y los mares, los ríos, las montañas, los árboles y las hierbas de todo el universo…”. (Extraído de http://www.historia-religiones.com.ar). Aparecen en esta visión dos fuerzas opuestas y un componente líquido en el que se produce una multiplicación de lo que podríamos denominar islas galácticas. Además describe una zona central de fundamental importancia de la que surgen ocho brazos. Recuérdese la teoría del Universo Geométrico del físico Garret Lisi, en capítulos posteriores. El origen según los cheyenne (América del Norte) ocurrió así:…”Al principio no había nada. Todo estaba vacío y Maheo, el Gran Espíritu, se sentía desolado. Miró a su alrededor pero no había nada que ver. Trató de oír, pero nada había que 42 escuchar. Finalmente, Maheo pensó que su poder podía tener alguna explicación productiva y concreta. Creando una amplísima extensión de agua, como un lago, pero salada, comprendió el Gran Espíritu que partiendo del agua podría existir la vida. Después pensó que deberían existir seres que viviesen en las aguas. Primero hizo los peces que nadaban en las oscuras aguas, luego las almejas y los caracoles, que vivían en la arena y en el fondo del lago. Posteriormente fueron apareciendo los gansos, los ánades, los charranes, las focas, y las cercetas, que vivían y nadaban en los alrededores del lago. En la oscuridad, Maheo, podía escuchar el chapoteo de sus patas y el batir de sus alas pero quería verlas. Y una vez más los hechos se produjeron de acuerdo a sus deseos. La luz comenzó a brotar y a esparcirse, primero blanca y clareando en el Este, posteriormente dorada e intensa cuando hubo llegado al centro del cielo extendiéndose al final hasta el último punto del horizonte. Entonces la gansa se dirigió chapoteando hacia donde se encontraba Maheo, y le dijo: “Óyeme, Maheo. El lago que has hecho, en el que moramos, es bueno. Pero comprende que los pájaros no somos peces, a veces nos fatigamos de tanto nadar y nos sentiríamos muy felices de poder reposar fuera del agua”. Entonces Maheo dijo que volasen y todos los pájaros del agua aletearon agitadamente sobre la superficie acuática hasta que obtuvieron la suficiente velocidad como para remontar el vuelo. Sin embargo, el somormujo, dirigiéndose a Maheo le pidió un lugar firme y seco donde caminar cuando estuvieran cansados de nadar y volar. 43 Así será, respondió Maheo, pero necesito vuestra colaboración. Necesito que los animales más rápidos y de mayor tamaño encuentren tierra. Lo intentaron la gansa, el somormujo y el ánade, pero no lo consiguieron. Finalmente vino la pequeña foca, y pidió a Maheo intentarlo, a pesar de no saber volar ni nadar tan bien como sus hermanos. La foca tardó mucho tiempo en ascender de nuevo a la superficie del agua y cuando lo hizo, de su boca cayó una pequeña bola de lodo que el Gran Espíritu recogió entre sus manos. Maheo dio las gracias a la foca y le dijo que por su acción, sería protegida para siempre. Maheo hizo rodar la bola de lodo entre las palmas de las manos hasta que la misma se hizo tan grande que ya no le fue posible sostenerla. Buscó entonces por los alrededores con la mirada un sitio donde ponerla, pero no había más que agua y aire. Pidió entonces ayuda de nuevo a los animales pues necesitaba la espalda de uno de ellos para poder sostener la bola de lodo. Así que Maheo pidió ayuda a la Abuela Tortuga y apiló sobre su redonda espalda una buena cantidad de lodo hasta formar una colina. Bajo las manos del Gran Espíritu, la colina fue creciendo, extendiéndose y enderezándose, mientras la Abuela Tortuga desaparecería de la vista: Por esto la Abuela Tortuga y todos sus descendientes caminan muy lentos, pues cargan en sus espaldas todo el peso del mundo y los seres que lo habitan…”. Nuevamente el estado líquido aparece en escena, el nacimiento y desarrollo del Universo surge a partir de ese estado fundamental. Es asombrosa la semejanza que 44 existe entre todas las visiones sobre el origen universal. Según los húngaros el Cosmos nació así:…”Al principio no había tierra, ni animales ni plantas. Al principio solo existía el Mar Sagrado, con sus eternas olas siempre en movimiento. Pero en las alturas, en una casa dorada, y sentado siempre en su trono, vivía también el Gran Padre de los Cielos. El anciano, de barbas y cabellos blancos, cubierto con unas vestiduras negras recubiertas de miles de estrellas centelleantes, tenía siempre a su lado a su mujer, la Gran Madre Celestial, que se vestía con blancas vestiduras que también quedaban cubiertas por miles de estrellas. El Padre y la madre Celestiales habían vivido desde el principio de los tiempos, y vivirían hasta el final de los mismos. Los padres celestiales tenían un hijo de cabellos dorados, el Dios Sol. Y fue éste el que un día le preguntó a su Padre: -¿Cuándo crearemos el mundo de los humanos, mi querido padre? A lo que el padre, después de mucho pensar, respondió: -Mi querido hijo, tienes razón. Crearemos un mundo para los humanos y así ellos, que serán tus hijos, tendrán un lugar en el que vivir. -¿Y cómo crearemos ese mundo?- preguntó de nuevo el Hijo. - Así es como lo haremos- respondió el Padre- En las profundidades del mar Eterno, se encuentran las semillas durmientes que darán lugar al mundo. Desciende, por tanto, a las profundidades del gran mar y trae esas semillas, y así, podremos crear un mundo de ellas. El Hijo se preparó entonces para la misión que le había encomendado su Padre y, 45 para cumplir mejor sus objetivos, se transformó en un pájaro dorado, un pájaro capaz de bucear. Y así, en forma de pájaro, voló hacia el mar Eterno. Al llegar a la superficie del mar, se dejó mecer por las olas y un rato y, entonces, se sumergió y buceó hacia las profundidades del Azul, buscando su fondo. Pero se vio incapaz de alcanzarlo y, sin respiración, se vio obligado a volver a la superficie a tomar aire. Allí, descansó un rato, y, cuando hubo cobrado fuerzas de nuevo, cogió aire profundamente y se sumergió de nuevo en las azules profundidades. Y buceó más profundo, hasta donde ya no había luz, y siguió buceando en la oscuridad. Y el aire de sus pulmones se iba liberando lentamente, y las burbujas de aire que se elevaban en el agua eran como perlas que se rompían al llegar a la superficie del mar. Al final, golpeó el fondo del Mar y, tomando un poco de arena con su pico, volvió con ella rápidamente a la superficie del agua. Y entre la arena que había cogido en el fondo del Mar Eterno, se encontraron las semillas durmientes. Y las semillas durmientes, una vez fuera del agua, se abrieron y crecieron, y se transformaron al fin en seres vivientes...”. Dos fuerzas opuestas se ponen en juego reiteradamente en un medio líquido, en cuyo seno irrumpe todo lo que existe. De acuerdo a los griegos el Universo comenzó así:..”Antes del mar, de la tierra y del cielo que todo lo cubre, la naturaleza tenía en todo el universo un mismo 46 aspecto indistinto, al que llamaron Caos: una mole informe y desordenada. Y aunque allí había mar, tierra y aire, la tierra era inestable, las aguas innavegables y el aire carecía de luz. Nada conservaba su forma, y unas cosas obstaculizaban a las otras, porque dentro de un mismo cuerpo lo frío se oponía a lo caliente, lo húmedo a lo seco, lo duro a lo blando, y lo que no tenía peso a lo no pesado. Entonces un dios separó el cielo de la tierra y la tierra de las aguas, y dividió el cielo puro del aire espeso. Cuando hubo desenredado estas cosas, y las hubo separado en lugares distintos, las entrelazó en pacífica concordia. El fuego surgió resplandeciente, y ocupó su lugar en la región más alta; próximo a él por ligereza y por el lugar que ocupa estaba el aire. La tierra, más densa que los anteriores absorbió los elementos más gruesos y quedó comprimida por su propio peso y el agua, fluyendo alrededor, ocupó los últimos lugares, y rodeó la parte sólida del mundo. Después ordenó a los mares que se expandieran, y rodearan las costas que ciñen la tierra. Añadió también fuentes, estanques inmensos y lagos, y contuvo entre orillas a los ríos. También ordenó que se extendieran los campos, se hundieran los valles, se cubrieran de hijas los bosques y se elevaran las montañas de piedra. Apenas había acabado de dividir todas estas cosas con límites bien definidos, cuando las estrellas, que durante largo tiempo habían permanecido apresadas en una ciega oscuridad, empezaron a encenderse y a centellear por todo el firmamento. Y para que ninguna región se viese privada de sus propios seres animados, las estrellas y las formas de los dioses ocuparon la superficie celeste, las 47 olas se adaptaron a ser habitadas por los brillantes peces, la tierra acogió a las bestias y el blando aire a los pájaros...”. Excelente descripción de los griegos; se parece tanto a lo que pienso sobre el origen del mundo que me resulta tan elegante, como debe ser una obra de Dios. Según los tibetanos todo comenzó así:..”En el principio existía un inmenso vacío sin causa y sin fin. De este gran vacío se levantaron suaves remolinos de aire, que se volvieron más densos y pesados formando el poderoso cetro doble rayo, el Dorje Gyatram. El Dorje Gyatram creó las nubes, las cuales a su vez, crearon la lluvia. Esta cayó durante muchos años, hasta formar el océano primigenio. Luego, todo quedó en calma, tranquilo y silencioso y el océano quedó límpido como un espejo. Poco a poco, los vientos volvieron a soplar, agitando suavemente las aguas del océano, batiéndolas continuamente hasta que una ligera espuma apareció en su superficie dando lugar a la tierra. La tierra emergió como una montaña, y alrededor de sus picos susurraba el viento, incansable, formando una nube tras otra. De éstas cayó más lluvia, solo que esta vez más fuerte y cargada de sal, dando origen a los grandes océanos del universo. El centro del universo es la gran montaña de cuatro caras hecha de piedras preciosas y llenas de cosas maravillosas. Existen ríos y arroyos en ella, y muchas clases de árboles, frutos y plantas, pues es la morada de los dioses y los semidioses. En torno a ella hay un gran lago, y rodeando a éste, un círculo de montañas de oro. Más allá del círculo de montañas de oro hay otro lago, éste también rodeado por montañas de oro, y así sucesivamente hasta siete lagos y siete círculos de montañas 48 de oro y más allá del último círculo de montañas se encuentra el lago Chi Gyatso. En el Chi Gyatso es donde se encuentran los cuatro mundos, cada uno de éstos semejante a una isla, con su forma particular y sus habitantes distintos. En el cuarto mundo es el que habitan los hombres. Al comienzo, nuestro mundo estuvo habitado por dioses. No había dolor ni enfermedades, y los dioses nunca necesitaban comida…”. El agua surge de nuevo, también se describe un centro que domina al sistema. De acuerdo a los yoruba (Nigeria y República de Benín) el inicio fue así:..”Olurum, el Dios del cielo, pidió a sus hijos que crearan un nuevo reino en el que se extendieran sus descendientes. Este reino se llamaría Ile-Ife. Olurum lanzó una gran cadena desde el universo donde vivía hacia las aguas primeras, por la que bajó Oduduwa con un puñado de tierra en sus bolsillos, una gallina de cinco dedos y una semilla. Cuando estuvo preparado, Oduduwa arrojó el puñado de tierra sobre las aguas, formándose así su nuevo reino, Ife. Allí la gallina rasgó el suelo y enterró la semilla, de la que creció un gran árbol de dieciséis ramas, que son los dieciséis hijos de Oduduwa, de los que descienden las dieciséis tribus yoruba…”. El agua aparece como algo ineludible. ¡Demasiadas coincidencias! La creación para los bantú fue así:…”En el reino de la oscuridad Bumba vivía solo. Estaba tan triste que se sintió agitado en su interior por un terrible dolor de estómago. De la primera náusea Bumba vomitó el Sol, iluminando así el universo. El calor del sol provocó que la tierra disuelta en el agua se secase en algunas partes. 49 Cuando llegó la noche, la oscuridad volvió a reinar, por lo que Bumba se volvió a sentir mal, vomitando entonces la luna y las estrellas para que la noche tuviera también su luz. Bumba siguió vomitando durante el día y la noche, apareciendo entonces nueve criaturas: un leopardo, un águila, el cocodrilo, un pez, una tortuga, el rayo, una garza, un cabrito y un escarabajo. Al fin, Bumba vomitó al hombre, millones de ellos, uno blanco como él, llamado Yoko Lima, y el resto negros, porque fueron vomitados en la noche, y todos ellos se procrearon y se extendieron por todos los territorios...”. Aparecen en el agua las asociaciones estelares que se observan en el espacio. Para la civilización egipcia (Delta y ribera del río Nilo) el Universo surgió así:...”Antes del inicio del mundo, apareció Ra, El Luminoso. Era omnipotente y el secreto de su poder se hallaba en su propio nombre, que nadie más conocía. Gracias a su poder, le bastaba con nombrar una cosa para que cobrara vida instantáneamente apareciendo como había aparecido él. “Al alba seré Jepri, Ra durante el día y Atom durante la noche”, dijo el dios, y mientras prefería estas palabras, he aquí que se transformó en el sol que se levanta por el oeste, que cruza el firmamento y que se pone por el este. Y así acabó el primer día del mundo. Ra invocó a Shu y creó así el viento. Le dio su nombre a Tefnut, diosa del rocío y se hizo la lluvia. Después, pronunció el nombre de Geb y la tierra surgió entre las aguas del océano. Llamó a Nut y apareció la diosa del cielo, que sostiene como un arco la bóveda celeste, apoyando los pies en un extremo del horizonte y las manos en el opuesto. Invocó a Hapy y así el Nilo, el río sagrado comenzó a discurrir por 50 las tierras para hacerlas fértiles. Después, puso nombre a todo lo que hay en la creación, y las cosas existían en cuanto las nombraba …” Astros que surgen del agua nuevamente. Para los Ainu (Japón), el mundo se creó así: “Al principio, el mundo era un cenagal. Nada ni nadie podía vivir allí. Pero en los seis cielos que había sobre la tierra y en los seis mundos que existían debajo de ella, vivían dioses, demonios y animales. En los brumosos cielos inferiores vivían los demonios. En la estrella polar y en los cielos intermedios donde se encontraban las nubes vivían los dioses menores. En los cielos superiores vivía Kamui, el dios creador, y sus sirvientes. Su reino estaba rodeado por una muralla de un resistente metal y la única entrada que existía era una gran puerta de hierro. Kamui hizo este mundo como un gran océano que descansaba sobre el espinazo de una enorme trucha. Este pez sorbe el agua del océano y lo escupe de nuevo para crear las mareas, y cuando lo mueve causa terremotos. Un día Kamui miró hacia abajo, hacia este mundo acuático, y decidió crear algo a partir de él, y envió un pájaro para que hiciera este trabajo. Cuando el pobre pájaro llegó y vio el caos en el que todo estaba sumido, al principio no supo qué hacer. Pero, aleteando sobre las aguas y pisando la arena con sus patitas y golpeándola con su cola, el pájaro consiguió al fin crear algunas zonas de tierra seca. Y de este modo emergieron islas que flotaban en este mundo, un mundo 51 flotante…” (Historias extraídas de http://www.lluevenideas.org). Islas flotantes (galaxias) surgiendo entre las aguas. Visiones reiteradas nuevamente. Si leemos el Génesis encontraremos esto: “En el principio creó Dios el cielo y la tierra. La tierra, empero, estaba informe y vacía, y las tinieblas cubrían la superficie del abismo, y el espíritu de Dios se movía sobre las aguas. Dijo, pues, Dios: Sea hecha la luz. Y la luz quedó hecha. Y vió Dios que la luz era buena, y dividió la luz de las tinieblas. A la luz la llamó día, y a las tinieblas noche; y así de la tarde aquella y de la mañana siguiente resultó el primer día. Dijo asimismo Dios: Haya un firmamento o una grande extensión en medio de las aguas, que separe unas aguas de otras. E hizo Dios el firmamento, y separó las aguas que estaban debajo del firmamento, de las que estaban arriba del firmamento y quedó hecho así. Y al firmamento llamóle Dios cielo. Con lo que de tarde y de mañana se cumplió el día segundo. Dijo también Dios: Reúnanse en un lugar las aguas que están debajo del cielo, y aparezca lo árido o seco. Y así se hizo. Y al elemento árido dióle Dios el nombre de Tierra, y a las aguas reunidas las llamó Mares. Y vio Dios que lo hecho estaba bueno. Dijo asimismo: Produzca la tierra yerba verde y que dé simiente, y plantas fructíferas que den fruto conforme a su especie, y contengan en sí mismas su 52 simiente sobre la tierra. Y así se hizo. Con lo que produzco la tierra yerba verde, y que da simiente según su especie, y los árboles que dan fruto, de los cuales cada uno tiene su propia semilla según la especie suya. Y vió Dios que la cosa era buena. Y de la tarde y mañana resultó el día tercero. Dijo después Dios: Haya lumbreras o cuerpos luminosos en el firmamento del cielo, que distingan el día de la noche, y señalen los tiempos o las estaciones, los días y los años. A fin de que brillen en el firmamento del cielo, y alumbren la tierra. Y fue hecho así. Hizo, pues, dios dos grandes lumbreras: la lumbrera mayor, para que presidiese el día: y la lumbrera menor, para presidir la noche; y las estrellas. Y colocólas en el firmamento o extensión del cielo, para que resplandiesen sobre la tierra. Y presidiesen al día y a la noche, y separasen la luz de las tinieblas. Y vió Dios que la cosa era buena. Con lo que de tarde y mañana, resultó el día cuarto. Dijo también Dios: Produzcan las aguas reptiles animados que vivan en el agua, y aves que vuelen sobre la tierra, debajo del firmamento del cielo. Creó, pues, Dios los grandes peces, y todos los animales que viven y se mueven, producidos por las aguas según sus especies, asimismo todo volátil según su género. Y vió Dios que lo hecho era bueno. 53 Y bendíjolos Dios diciendo: Creced y multiplicaos y henchid las aguas del mar; y multiplíquense las aves sobre la tierra...”. (Extraída de la Sagrada Biblia de la Prensa Católica (Chicago), México 12 de junio de 1969). El agua como base fundamental de la creación. También aparece una extensión en medio de ella. Todo se multiplica a partir de esa situación original. Increíblemente la idea principal se repite en cada civilización que intentó, en el pasado, encontrarle una explicación al origen del Universo. El condensado Bose-Einstein nació en la mente de los dos científicos después del año 1900, pero necesitó casi cien años para ser logrado experimentalmente por el equipo científico a cargo de Katterle. Sin lugar a dudas el elemento “agua”, al que se refieren la mayoría de las interpretaciones acerca del origen del Universo, debe asimilarse al condensado citado. No hay nada que pueda contradecir que ese estado muy particular de la materia haya sido el punto inicial de todo lo que existe. Es mucho más coherente la idea, aunque religiosa o mitológica, de aquellas civilizaciones que la idea traída de los pelos de aquellos que defienden la idea del Big Bang o de la Expansión del Universo. Conseguir temperaturas del orden de miles de millones de grados (similar al inicio de la explosión), como esgrimen los defensores de la Teoría de la Gran Explosión, es una utopía en el camino del hombre. Es un objetivo inalcanzable para la mente humana. Pero, conseguir temperaturas cercanas al cero absoluto es una tarea razonablemente fácil, aunque falte una ínfima cantidad para obtenerla. Si el frío es la ausencia de calor, a falta de éste es ineludible una situación de bajas temperaturas para el Cosmos en su 54 instante inicial. Además, es muy factible que, en un espacio afectado por temperaturas bajas, permanezca latente la posibilidad de aparición de rasgos de vida y su permanencia, situación que resulta muy desfavorable en un espacio a miles de millones de grados. Este tema se retomará en el último capítulo. 55 CAPITULO 3 ¿Cómo se comporta la luz? ¿El Efecto Doppler puede explicarlo? La Teoría del Big Bang tiene un postulado básico que establece la expansión del Universo. Esta expansión se estructura exclusivamente en la interpretación que se hace del efecto Doppler, cuando se analiza el espectro de luz de estrellas y galaxias. Si el astro o fenómeno galáctico se aleja de la fuente, se produce un corrimiento hacia el rojo, en cambio si se acerca a la fuente, el corrimiento es hacia el azul. Para comprender ese efecto con mayor claridad debemos describir y analizar el comportamiento de la luz. Si se hace pasar la luz blanca a través de un prisma, es descompuesta en un espectro, en el que no se observa ningún tipo de rayas, denominado espectro continuo. Este espectro está compuesto de una amplia gama de longitudes de onda con sus respectivos colores como se observa en la figura siguiente: Figura N ° 3 56 que aparecen rayas de colores, que identifican a los elementos que generan la luz detectada, como puede apreciarse en la ilustración siguiente: Figura N ° 4 En cambio si la luz emitida es interceptada por algún elemento, en su camino al observador, el espectro generado se invierte con respecto al de emisión. El fondo es como el del espectro continuo y las rayas que aparecen sobre él, son negras. Esas rayas permiten deducir que elemento absorbe durante su trayectoria, por ello se lo denomina espectro de absorción. En el gráfico siguiente se pueden observar sus huellas, que misteriosamente, aparecen en la misma posición en que fue emitida: Figura N ° 5 El efecto Doppler El matemático y físico austriaco Johann Christian Doppler (1803-1853), realizó un importante aporte a la ciencia, en 1.842 en su obra “Sobre el color de las estrellas dobles y otros astros”, en la que estableció el comportamiento de las ondas desde una 57 fuente a su receptor cuando existe un movimiento relativo entre ellos. El efecto que lleva su nombre, consiste en la modificación de la longitud de onda, de cualquier tipo, emitida o recibida por un objeto en movimiento. El éxito de su descubrimiento es perfectamente verificable cuando se trata de una onda mecánica, que necesita de un medio material (gas, líquido o sólido) para propagarse. Cuando se percibe un sonido proveniente de una fuente que se acerca la longitud de onda es diferente a la situación que se produce cuando la fuente se aleja de su receptor. Su hipótesis fue verificada por el científico holandés Chistoph Hendrik Diederik Buys Ballot, comprobando, en 1945, que el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al receptor es más agudo que si la fuente se aleja. Pero fue el físico francés Armand Hipolyte Fizeu (1819-1896), quien descubrió el mismo fenómeno en las ondas electromagnéticas, que no necesitan un medio material para propagarse, como es el caso de la luz. Analizando la luz, que es una radiación electromagnética, en el espectro visible, se interpreta que si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, desplazándose hacia el rojo en el espectro. Si por el contrario, el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, corriéndose hacia el azul. Como la luz que se detecta de los astros luminosos, como las estrellas, provocan un corrimiento hacia el rojo o hacia el azul en el espectro electromagnético, cuanto más lejos se halla el objeto, más notorio es el desplazamiento al rojo. Se detecta que las líneas horizontales están corridas hacia la izquierda o a la derecha. 58 El Efecto Doppler queda plasmado en la siguiente ilustración: Figura N ° 6 En ella se aprecia claramente los dos corrimientos, hacia el azul o hacia el rojo. Para una mejor comprensión podemos situarnos en la galaxia A y observar que si las galaxias B y C se alejan, las longitudes de ondas aumentan. De lo contrario, si las galaxias se acercan, las longitudes disminuyen. Así lo demuestra la ilustración siguiente: A Se aleja Se aleja Se acerca Se acerca B C Figura N ° 7 Por convención se le asigna a la longitud de onda la letra griega (Lambda) y a la diferencia entre las longitudes de onda observada (o) y emitida (e) en unidades de la 59 longitud de onda emitida, la letra z z = o/e 1 Para poder hallar la velocidad, se puede convertir la fórmula anterior en la siguiente: v = c. z Siendo c la velocidad de la luz, que es un aproximación para velocidades mucho menores que c y que coincide con la interpretación Doppler al desplazamiento al rojo en ese caso de velocidades pequeñas. Si se mide la cantidad de desplazamiento de una galaxia, que se mueve al 1% de la velocidad de la luz ( 3000 km./s.), se tendrá un z = 0.01, si se interpreta esta velocidad como consecuencia del Efecto Doppler. Pero si se generaliza su aplicación a todos los objetos que se detectan en el espacio nos encontraremos que existen galaxias y quásares que producen un desplazamiento hacia el rojo, mayores que uno, es decir que tendrían una velocidad superior a la alcanzada por la luz. La interpretación invalida su aplicación general a todos los casos, resultando justificable para aquellos objetos con un z sustancialmente menor que la unidad. Para subsanar este problema, algunos autores introducen una solución poco razonable: la fórmula relativista de velocidad: V= C. 1 1 (1+z) 1/2 2 Si bien esta ecuación matemática funciona para cualquier desplazamiento al rojo, no 60 puede aplicarse por que responde a la Teoría Especial de la Relatividad (para un sistema inercial), mientras que la expansión del Universo está estructurada y justificada en base a la Teoría General de la Relatividad (para sistemas no inerciales). En esta teoría, desaparece el observador de inercia y se transforma en alguien que se mueve con una aceleración en referencia al objeto que se mueve respecto de él. La gravitación y la aceleración se integran en la figura del observador, lo que implica que no podemos analizar con la aplicación de una geometría plana o euclidiana. Debemos recurrir a una geometría del espacio: la de Riemman. A ésta situación se denomina sistema no inercial. En el capítulo 5 se analizarán algunas de las dificultades que presenta el Efecto Doppler si es utilizado para la observación de la luz en el espacio, sobre todo cuando lo que se detecta es una interacción de galaxias con corrimientos diferentes en el espectro electromagnético. 61 CAPITULO 4 Describiendo al mejor amigo del astrónomo: el telescopio espacial Hubble. La causa de la necesidad de colocar un telescopio espacial en órbita, se debe a que los telescopios en nuestro planeta ven afectadas sus imágenes del espacio, por la acción de la atmósfera, que hace perder precisión y nitidez a las fotografías. El telescopio espacial Hubble lleva ese nombre en homenaje al estadounidense Edwin Powell Hubble (1889-1953). Este astrónomo hizo importantes aportes a la ciencia, observando desde telescopios instalados en la superficie de nuestro planeta, sobre todo con el potente Hooker, de Mount Wilson, en California. Estudió exhaustivamente a las galaxias vecinas, descubriendo así que no estamos solos en el Universo; estableció una clasificación de las mismas que aún perdura en nuestros días. Analizando los espectros de luz de las galaxias llegó a la conclusión de que se separan unas de otras, lo que motivó una interpretación de que el Cosmos se expande. Esta importante “joya” de la tecnología humana fue puesta en una órbita, a 613 km. de la Tierra, el 25 de abril de 1990, por el transbordador Discovery. El costo inicial del anhelado proyecto ascendió a US$ 1.560.000.000 pero requiere de un permanente mantenimiento anual aproximado de US$ 200.000.000. Su peso estimado es de 11 toneladas con una estructura cilíndrica de 16 metros de largo y 4,2 metros de diámetro. 62 Este proyecto se hizo realidad con la acción conjunta de la NASA (Agencia Espacial de Norte América) y la ESA (Agencia Espacial Europea). Luego de su puesta en órbita debió repararse un serio problema óptico que generaba imágenes borrosas o poco nítidas, debido a defectos en la curvatura del espejo. Esa reparación significó una erogación enorme, pero el esfuerzo valió la pena, pues las imágenes que ha registrado, ha compensado largamente esa importante inversión. Su alcance se extiende a 14.000.000.000 de años luz. El telescopio consta de paneles solares que le provee de energía eléctrica, aunque los originales fueron reemplazados por imperfecciones. Posee además un módulo que hace de soporte y contiene todo el material científico de registro de imágenes: cámara planetaria de gran campo (WFPC-2), cámara avanzada de seguimiento (ACS), cámara para el infrarrojo de las cercanías, espectrógrafo de imágenes (STIS), sensible entre los 2.000 y 10.000 angstroms, un espectrómetro multiobjeto (NICMOS), un magnetómetro y sensores que tienen como función más importante, ubicar y dirigir el telescopio. Además se le ha adosado un sistema óptico corrector (COSTAR) que posee una lentes especiales que le permiten corregir las deformaciones visuales que atraviesan el espejo primario. Para su comunicación con la Tierra consta de sendas antenas de radio, que transmiten los datos al satélite TDRS, permitiendo el intercambio entre los satélites o naves espaciales y la Tierra. El objetivo tiene un cobertor que lo protege cuando no hace observaciones. La luz emitida por astros lejanos, ingresa al interior del telescopio, allí un espejo primario la recoge. A su vez esos rayos se concentran en un espejo secundario y se 63 refleja hacia el módulo de registro. La imagen que se forma en el sensor es digitalizada, consiguiéndose así una nitidez de avanzada. Muchas de las imágenes son coloreadas con técnicas especiales computarizadas. Este instrumental moderno lleva una velocidad de más de 28.000 km. por hora lo que le permite realizar un giro a la Tierra en apenas 97 minutos. Su vida útil fue estimada en 20 años. Transcurrido ese plazo iba a quedar en desuso. Pero debido a la importante labor que realizó y aún realiza, debió prolongar su estadía en el espacio por un tiempo más. Este hecho permitió que nuevos telescopios sean lanzados ahora con más tranquilidad, pero apoyados por su incalculable valor de detección de fenómenos espaciales. La siguiente fotografía muestra al Hubble en órbita alrededor de la Tierra: Figura N ° 8 64 CAPITULO 5 ¿Expansión sin límites o armonía del Universo? Este tema, además de atrapante, es incuestionablemente, uno de los ejes principales de la Teoría del Big Bang. Pero lo curioso de la aseveración de que el Universo está en expansión, es el hecho de que este modelo está estructurado teóricamente sobre un andamiaje basado exclusivamente en la interpretación del Efecto Doppler, pero no relacionado con las ondas mecánicas, como puede ser el sonido, sino que en este caso, está fuertemente ligado a las ondas electromagnéticas, específicamente la luz, que en el vacío, tiene una velocidad aproximada de 300.000 km./s. Resulta paradigmático que se tome al rastro que la luz deja en un espectro electromagnético, para dilucidar la velocidad a la que se mueven las galaxias, conociendo solamente la distancia a la que se encuentran las mismas, tomando como referencia a la Vía Láctea (nuestra galaxia). Se interpreta que el corrimiento hacia el rojo, en el espectro que deja la luz, nos anuncia una velocidad de recesión o de fuga de las galaxias. Pero lo paradójico aquí, es que se ha interpretado de esa manera, porque las otras variantes interpretativas no son defendidas con criterio, o porque todavía no se ha logrado establecer una teoría más coherente. Es decir que, por descarte, asumimos elegantemente, que el Universo está en expansión. Según Stephen Hawking, en su obra “Historia del tiempo. Del Big Bang a los 65 ha sido una de las grandes revoluciones intelectuales del siglo XX. Visto a posteriori, es natural asombrarse de que a nadie se le hubiera ocurrido esto antes. Newton, y algún otro científico, deberían haberse dado cuenta de que un universo estático empezaría en seguida a contraerse bajo la influencia de la gravedad”. La constante expansión es una idea apresurada, aceptada más por el impacto que produce, que por el razonamiento lógico, derivado de algunas observaciones. Para su sostenimiento se utilizan exclusivamente las informaciones que la favorecen. Incontables fenómenos observados no se identifican con esa idea, pero no es tenida en cuenta por la mayoría de los integrantes de la comunidad científica. El Universo es indudablemente dinámico, no estático, pero no en un estado de expansión ilimitado, sin horizontes. Pese al caos que creen observar, el Cosmos tiene una tendencia asombrosa al orden, que el propio hombre de ciencia no logra percibir. La palabra expansión es muy utilizada por la mayoría de los científicos que tratan el tema cosmológico. Expresan que las galaxias, por dos razones elementales: se expanden porque el espectro se corre al rojo y porque a medida que se separan, los ángulos entre ellas no se modifican, pese a que las distancias, entre ellas, crecen proporcionalmente. La expansión es defendida, basándose exclusivamente en imágenes parciales del Universo. Sólo toman aquellas, en la que se verifica una separación de astros o asociaciones galácticas o en la que se comprueba un corrimiento hacia el rojo en el espectro electromagnético. La ciencia debe tomar todas las condiciones que intervienen en la construcción del conocimiento, no solo las favorables. 66 La Ley de Hubble y la expansión del Universo. Teniendo en cuenta que la fórmula “mágica” para determinar la velocidad de alejamiento de un galaxia es la Ley de Hubble: V = H. R, siendo V, la velocidad de recesión, H, la constante de Hubble y R, la distancia de la galaxia observada a un punto de referencia (nuestra galaxia), queda establecida que la velocidad es proporcional al espacio que media, entre el punto de referencia y el objeto (la galaxia observada). Es importante destacar que el valor originario de la velocidad de recesión introducida por Hubble era de 580 km./s.1.000.000 parsec. El parsec es una medida de distancia que equivale a 3.600.000 años luz. Un año luz es la distancia que la luz recorre en el período de un año terrestre. Pero desde ese momento tuvo que ser corregida constantemente. Debemos destacar que es muy difícil calcular la velocidad de alejamiento o la constante de Hubble, dado que las distancias a las galaxias son muy inseguras o poco confiables, incluso en la actualidad, pese a la modernidad de los instrumentos de observación y medición. Hubert Reeves, en su obra “Últimas noticias del cosmos. Hacia el primer segundo”, expresa: “La sorpresa fue grande desde las primeras observaciones. El comportamiento de las galaxias parecía muy diferente al de las estrellas. Con la excepción de las más cercanas, todas se alejan de nosotros. Y de manera muy especial: las más distantes se mueven sistemáticamente más rápido que las más próximas. Una galaxia situada a 10 millones de años luz se aleja a 200 km. por segundo, mientras que otra, situada a 100 millones de años luz huye a 2.000 km. 67 por segundo”. Para el ejemplo anterior se utilizó la constante de Hubble con un valor de 65,21 km./s. 3.600.000 años luz o un parsec. El ejemplo es arbitrario y no responde a una distancia tomada de la realidad cósmica, aunque pueda coincidir con ella. Se utiliza para lograr una mejor comprensión acerca del comportamiento de una galaxia, en cuanto se determina su velocidad de alejamiento, sabiendo a qué distancia se encuentra de nuestra galaxia. La Cosmología es una ciencia que intenta explicar el Universo en su totalidad. Para ello se vale de teorías y principios que direccionan su accionar en el campo científico. El principio filosófico fundamental de esa ciencia se denomina Principio Cosmológico y establece que el Universo debe tener el mismo aspecto desde cualquier punto desde el que se lo mire. Es decir que el espacio debe ser homogéneo e isótropo. El establecimiento de un principio, en la ciencia, tiene su fundamento en aquellas situaciones que no permiten una verificación directa en la realidad. El Principio Cosmológico ha tenido en sus orígenes una íntima relación con ese significado, pero debemos reconocer que en la actualidad ha perdido totalmente su justificación. La realidad lo ha superado. Las observaciones han dejado al descubierto, que además de que no cumple con los requisitos de un principio, la realidad lo aleja inexorablemente de su sostenimiento para explicar la visión del espacio. La razón de su incorporación como contenido científico resultaba prudente en aquella época de escasas observaciones, pero hoy, las innumerables pruebas en su contra no permiten una defensa coherente. 68 Si se analiza la famosa imagen que lo identifica, “un ojo entre las galaxias”, que describe sobre un plano, los movimientos galácticos que observó Edwin Hubble en 1930, se observa que cada punto negro identifica a una galaxia. El vector que se le agrega indica la amplitud y la dirección, con sus respectivos sentidos. Las galaxias más lejanas se desplazan con mayor rapidez que las más cercanas. Según la Teoría de la Expansión esta visión del Universo es similar a la que puede tener cualquier observador situado en cualquier punto espacial del mismo. Figura N ° 9 69 Esta idea, tan arraigada en la comunidad científica, ya no responde a patrones de la realidad. Seguramente el mismo Edwin Hubble ya la hubiera desechado. Las imágenes siguientes ilustran algunas incoherencias: Figura N ° 10 70 En ellas se verifican acercamientos y no separaciones. No se debe viajar muy lejos en el espacio para comprobarlo. Desde nuestra ubicación la galaxia vecina denominada Andrómeda está en un proceso de aproximación a nuestra Vía Láctea. Un observador, situado en Andrómeda, vería a nuestra galaxia acercarse. Ya existen dos puntos del Universo en que no se cumple aquella hipótesis de alejamiento. Parece ser que la falta de ideas alternativas convalida a la única idea insostenible que sobrevive en la evolución de la humanidad. Las incontables asociaciones galácticas nos presentan un mapa espacial muy diferente. Existe una visión que aproximadamente se verifica, el Universo se ve igual desde cualquier punto en que se encuentre el observador, pero el comportamiento galáctico no es exclusivamente de alejamiento, sino mixto. La situación no es tan simple o matemática y se da una compleja actividad entre ellas. De acuerdo al modelo propuesto en el capítulo, no todo se ve igual. Dependerá de la distancia a la que se encuentra el lugar de observación, con respecto al núcleo del Universo. Si se está próximo a él la densidad será mayor y la actividad intergaláctica muy compleja. En cambio si nos alejamos hacia la periferia la densidad será menor y las asociaciones resultarán menos complejas. De acuerdo con los preceptos de la Teoría de la Relatividad, de Albert Einstein, los fenómenos observados, en diversos lugares espaciales, parecen resultar diferentes. Pero también establece que la percepción de la luz debe ser la misma para cualquier observador, independiente del lugar en que se encuentra. La velocidad de la luz no puede modificarse, siempre resulta ser aproximadamente de 300.000 km./s. Si la distancia del observador al objeto es diferente, también es diferente el tiempo para cada 71 uno. Es decir que se auto ajustan, cuando la distancia aumenta también lo hace el tiempo. La Mecánica Cuántica establece que el fotón es infatigable en su largo viaje por el espacio, para contradecir la teoría que interpreta que el corrimiento hacia el rojo en los espectros electromagnéticos, es debido a que el fotón se “cansa”, y llega deformado a nuestros sentidos. Teniendo en cuenta esa defensa se procede a describir aspectos de la Teoría del Big Bang que resultan incoherentes. Algunos físicos teóricos piensan que una buena teoría debe tener belleza matemática. Yo creo que además debe ser coherente con la realidad que expresa. Einstein pensaba que: “En tanto las leyes de la naturaleza se refieren a la realidad no son ciertas; en tanto son ciertas no se refieren a la realidad”. Pero también debemos tener en cuenta a uno de los padres de la ciencia moderna: Galileo Galilei cuando expresa: “Las matemáticas son el alfabeto con el cual Dios ha escrito el Universo”. Indudablemente necesitamos una explicación matemática de cada fenómeno, pero esta abstracción debe ser demostrada por la propia naturaleza. La Mecánica Cuántica explica a través de fórmulas matemáticas aproximadamente los fenómenos que suceden en el interior del átomo, pero está estructura teórica no está divorciada de la realidad, concuerda con ella, pese a que no puede observarse el funcionamiento de las partículas subatómicas, sus efectos producidos son detectados. La Física se ha transformado en un laboratorio de experiencia virtual. La mayoría de las nuevas teorías esperan una verificación real. Las fórmulas matemáticas, Innumerables dimensiones, invaden las mentes de los científicos. Muchas veces no 72 pueden ser verificadas a través de ensayos prácticos. Algunos autores piensan que aquello que no puede demostrarse no debería llamarse ciencia. ¡En fin! Para demostrar la incoherencia del sustento teórico del Big Bang se aprovechará la figura siguiente: A B C D E F G H I J K L M N O Figura N 11 a) Un observador, situado en la galaxia E, verá que la galaxia F tiene una velocidad de alejamiento menor a G y ésta, una velocidad menor que H, ésta a su vez menor velocidad que I. Es decir que para él, la galaxia G es más veloz que la galaxia F. En cambio, un observador ubicado en la galaxia H, verá que la galaxia G tiene una velocidad menor que F y que ésta tiene una velocidad menor que E. Resultando que, para este observador, la galaxia F es más veloz que G. Parecería que la luz no es vista de la misma manera por distintos observadores, por lo tanto la Teoría de la Relatividad no funciona para este hecho, sobre todo argumentando que la percepción de la luz es igual en cualquier punto espacial en que nos encontremos. 73 Por lo tanto la situación planteada indica que virtualmente se comportaría de la manera que propone la Teoría del Big Bang, pero la realidad no concuerda con esas ideas. Sus defensores dirán que es el espacio el que se expande, y que a causa de ello las galaxias se separan unas de otras; las más lejanas a mayor velocidad. Si observamos con detenimiento veremos que ello no es así; la mayoría de las galaxias que vemos, sobre todo las espirales barradas, son el resultado de la unión de galaxias. ¿Para ellas, el espacio no se expande? ¿La expansión del espacio es selectiva? Estos interrogantes son imposibles de responder para la teoría que defiende la expansión del Universo. Son los cuerpos con masa, en su eterno movimiento, los que curvan al espacio y no el espacio el que produce una separación de los astros en el Universo. Los conceptos de curvatura y torsión de todo aquello que existe, dotado de masa, son los que alcanzan una preponderancia fundamental en la comprensión de la mecánica que el Cosmos funcione como se observa en la realidad del espacio. La idea de que el espacio es el motor de los movimientos complejos que se detectan en los telescopios es insostenible. En algunos sectores el espacio se expande, en otros se contrae, en otros seguramente permanecerá relativamente estable. Esta situación imaginada sólo puede existir en la mente del ser humano, pero no en el Universo. De acuerdo con la idea expansionista, cada galaxia lleva un sentido del vector desplazamiento diferente, se utilizará la figura siguiente, para una mejor 74 comprensión: G 1 F 3 E 2 H 4 I Figura N °12 Si suponemos a las galaxias sobre la superficie de un globo y en él un observador situado en la galaxia E, vería que el espacio 3 crece a menor velocidad que el espacio 1. En cambio, para un observador, situado en la galaxia I, la distancia 4 crecerá a menor ritmo que la distancia 2. Si el desplazamiento de las galaxias debe ser el indicado por las flechas amarillas, se observa que la distancia 1 debe quitarle espacio a la distancia 2. Pero si el observador está situado en la galaxia G verá que el desplazamiento 1 es menor que el 3 y que el 2 es menor que el 4. Es indudable que, de acuerdo a la Teoría de la Relatividad, todos los observadores deberían ver de igual forma el fenómeno de la luz. Pese a que las distancias y tiempos para cada uno pueden no coincidir, es 75 imposible que el espacio crezca en un sector sin disminuir en otro. La incoherencia es muy notable. El espacio entre nuestra galaxia, la Vía Láctea y la galaxia vecina, Andrómeda, no se expande, sino que ocurre todo lo contrario, resulta cada vez menor. Se están acercando y en un futuro lejano nos encontrará unidas. Si medimos el desplazamiento de puntos marcados en un globo que se infla, veremos que la expansión entre los puntos es coherente, pero no vemos desplazarse unos más que otros. El espacio no nos permite esta aberración imaginaria. Si bien aumenta la distancia entre los puntos, el crecimiento es proporcional a todos. b) Si se utiliza la ecuación de Hubble, puede ocurrir que, si la distancia a una galaxia es muy lejana, la velocidad de ésta puede resultar mayor que la velocidad de la luz. Es el caso de un observador que está ubicado en la galaxia B y la observada es N. Para que ello ocurra, la distancia de la galaxia B a la galaxia N debería ser de más de 1,5 .1010 años luz. Este hecho parece inconcebible, sobre todo si recordamos que para Einstein, el límite de velocidad posible, para un objeto, es el de la velocidad de la luz en el vacío, aproximadamente 300.000 km./s. No interesa en este caso, que la galaxia en cuestión no pueda ser observada por nuestros ojos actualmente, a una distancia mayor que el límite. El gráfico de la página siguiente permite una visualización del planteo: 76 Radio actual del B´ B Universo N N´ Radio posterior Hoy Después Figura N °13 Algunos científicos suponen además que el Universo ha ingresado en una etapa violenta de expansión ¿Cómo explicarlo? Debemos ser muy cuidadosos al generalizar algunas observaciones a un comportamiento único globalizado. c) Cuando la Teoría del Big Bang se refiere al movimiento de las galaxias, aplica la ecuación denominada Ley de Hubble. Emplea una constante que, por razones históricas, pertenece a un sistema de medidas un poco complicado, calculada en 75km./s.megaparsec. Por la forma en que se obtienen el tiempo y la distancia de las galaxias, nos coloca en presencia de un movimiento de la cinemática denominado movimiento rectilíneo uniforme (MRU). Este tipo de movimiento fue introducido por Galileo Galilei, porque responde a una simplicidad tal, que permite una fácil explicación. Pero recordemos lo que Einstein y Leopold Infeld citan en la excelente obra “La Física aventura del 77 pensamiento”: “Los movimientos que hemos considerado son rectilíneos, esto es a lo largo de una línea recta. Ahora debemos dar un paso hacia delante. Resulta más fácil entender las leyes de la naturaleza si analizamos los casos más simples, dejando de lado, al principio los casos más complejos. Una línea recta es más simple que una curva. Sin embargo es imposible quedarnos satisfechos con un entendimiento del movimiento rectilíneo únicamente. Los movimientos de la Luna, de la Tierra, y de los planetas, a los que precisamente se han aplicado los principios de la mecánica con éxito tan brillante, son todos movimientos curvilíneos. Al pasar del movimiento rectilíneo al movimiento a lo largo de una trayectoria curva, aparecen nuevas dificultades. Debemos tener la valentía de sobreponernos a estas dificultades, si deseamos comprender los principios de la mecánica clásica que nos dieron las primeras claves y que constituyen el punto inicial en el desarrollo de esta ciencia”. Es indudable que el espacio-tiempo se curva y esto hace que los cuerpos sigan una trayectoria curva. Resulta imposible encontrar el movimiento de un cuerpo determinado, en el espacio, que se comporte como una línea recta; el espacio no lo permite. El espacio está curvado por los cuerpos con masa. La Teoría del Big Bang se ha quedado con las cosas más simples porque se adaptaban a sus ideas, pero en realidad, es imposible encontrar, en el Universo un movimiento rectilíneo. Si recordamos la importancia que le dan a la fuerza de gravedad, debemos dejar aclarado que para ellos se trata de una aceleración. Si 78 aceptamos que existe aceleración, debemos desechar una uniformidad para los movimientos en el Cosmos. La aceleración de la gravedad es diferente en cada rincón del Universo. Depende de la masa del cuerpo que se halla en la proximidad. Los defensores de la expansión estiman que la distancia más grande, conocida como distancia de Hubble, que se puede observar desde la Tierra, es de 1,3 .10 23 km. (dh = cth), siendo c la velocidad de la luz en el vacío y th, el tiempo de Hubble. Para los seguidores de esta teoría, la distancia conocida como horizonte del Universo es de 1,37 .1010 años luz. ¿Qué ingeniosos! Han puesto un límite de observación para que nada pueda superar a la velocidad de la luz, pero como todo se expande (según ellos), en algún momento se estirará el espacio más allá de esa distancia, y nos llegará a nosotros, en su debido momento, un haz de luz, emitido con una velocidad mayor a la de la propia luz; es decir cuando la distancia de separación sea mayor al límite de 1,5.1010 años luz. Nueva incoherencia. Un objeto lejano, y viejo (observado en 1989) se encuentra cerca de la constelación de la Osa Mayor. Es un cuerpo con forma de estrella, llamado cuásar, designado como PC-1158 + 4635, y se estima a una distancia de 1,4 .10 4 MALuz (Mega-año luz). Esa distancia es equivalente a 1,4 .1010 años luz. Aplicando la ecuación de Hubble, obtenemos una velocidad de alejamiento del orden de los 280.042,94 km./s. Si la comparamos con la velocidad de la luz, que es de 300.000 km./s., notaremos que es incoherente. Si se recuerda que 79 Albert Einstein planteaba que, a medida que se le da más energía a un objeto, en vez de moverse cada momento más rápido, se vuelve cada vez más pesado. En otras palabras, un objeto no puede alcanzar jamás la velocidad de la luz. Cuando la velocidad del objeto iguala a la de la luz, el trabajo que debe efectuar el mismo, para seguir moviéndose, se hace infinito. En la actualidad se han observado algunos quásares que parecen tener una velocidad de recesión, mayor a la de la luz. La nueva excusa es que, el corrimiento al rojo, en el espectro, debe tomarse sólo para el caso de galaxias. Se recuerda que en nuestros días se multiplican las observaciones de galaxias en las que se encuentran a un quásar en su núcleo, asociadas con aquella. d) Si, para una mejor comprensión, se utilizan las modificaciones que se producen en las longitudes de ondas generadas por el Efecto Doppler, ocurrirá lo siguiente: Se aleja A Se aleja B C Figura N ° 14 Si se observa desde la galaxia A, las longitudes de ondas de la galaxia B, que se aleja, son más cortas que las de la galaxia C, que se aleja a una velocidad 80 mayor que la B. En otra interpretación, la frecuencia de la luz recibida de B es mayor a la de C. Pero, si el observador está ubicado en la galaxia C, verá que las longitudes de ondas de la galaxia B son mayores que la captada de A. La luz debe ser vista de igual forma por cualquier observador, independiente del lugar de observación. Parece que el vacío tiene propiedades mágicas, logra modificar la longitud de onda. e) Si cada galaxia tiene una velocidad distinta de las demás, significa que en el momento de la Gran Explosión o después de ese instante, recibieron impulsos diferentes. Podríamos suponer que hubo miles de millones de impulsos diferentes. Cada impulso implica una aceleración, pero de acuerdo a Hubble, la constante es la misma para cada galaxia, es decir que debemos suponer que no hay aceleración diferente para cada galaxia. Pero si se analiza la ecuación del ítem b), el tiempo de Hubble es obtenido de una simple ecuación del movimiento rectilíneo uniforme. No pueden explicar la diferencia de velocidades entre galaxias utilizando una misma constante. Argumentan que es el espacio el que se expande. Para ellos, lo que modifica la velocidad es la distancia a la galaxia observada Esta idea, realmente parece traída de los pelos. Establecen que no debe confundirse interpretando que la velocidad de cada galaxia aumenta. De acuerdo a ello podríamos decir que la velocidad es uniforme. Si es uniforme y se trata de un movimiento rectilíneo, sabemos que no hay aceleración. ¿Cuál es el motivo por el cual una galaxia tiene una velocidad diferente a otra? No tiene una respuesta satisfactoria para la Teoría del Big Bang. 81 En otras palabras ¿Por qué el espacio se expande más rápido, en un sector del espacio, que otro? Sin respuestas adecuadas. Dejamos en claro que la aceleración tiene dos componentes básicas, una tangencial y otra normal. Si se trata de un movimiento rectilíneo, la componente normal es cero, pero si el movimiento es constante la componente tangencial es cero. La Teoría de la Expansión ha camuflado tanto la situación que intenta explicar, que ha obviado que el espacio-tiempo no permite un movimiento rectilíneo en el Universo. Todo objeto que se mueve en él es afectado por un movimiento curvilíneo. f) Uno de los argumentos más firmes de la Teoría de la Expansión, es aquel que establece que si observamos tres galaxias en un momento 1 y las unimos con líneas imaginarias, formando un triángulo, se comprueba que en un momento posterior 2, aumenta el área del triángulo, pero sin modificar sus respectivos ángulos. Este es uno de los fundamentos que junto al efecto Doppler sustentan la idea de que todas las galaxias se alejan unas de otras, las más lejanas, a mayor velocidad de fuga. En primera instancia observamos que el tiempo no se comporta de igual manera en el Universo. Si el espacio crece más rápido en un sector del cosmos el tiempo debe correr más aprisa que en otros. La Teoría de la Relatividad establece la intima relación espacio-tiempo. El análisis que se realiza a continuación se basa exclusivamente en una geometría euclidiana, porque resulta de mayor comprensión visual, pero que coincide con una gráfica de geometría de Riemman. Se utilizarán cuatro galaxias 82 cualquiera a modo de ejemplo, lo que no invalida lo que sucede con cuatro galaxias extraídas del espacio que observamos. Ello da una idea de expansión que se verifica en el siguiente gráfico: Galaxia B en m2 Galaxia A en m2 Galaxia A en m1 Galaxia B en m1 Galaxia C en m1 Galaxia C en m2 Figura N °15 Si se supone un triángulo formado por las galaxias A, B y C, que cumplen la función de vértices del mismo, en un momento de tiempo m1 y luego de un tiempo apreciable se observan las mismas galaxias, en un momento m 2, se verá que gráficamente coincide con la visión defendida para establecer la expansión del Universo. Esta coincidencia aparente deja de funcionar, si se agrega una cuarta galaxia cualquiera al gráfico anterior (en este caso la galaxia D). Hasta aquí la situación exhibida parece coincidir exactamente con lo que predica la Teoría del Big Bang. Los problemas comienzan cuando a ese trío de galaxias se le agrega una cuarta galaxia. Todo el repertorio de palabras y explicaciones se derrumba ante esta 83 nueva situación. Sin perder de vista el gráfico que representa al triángulo con vértices A, B y C, se sitúa a la nueva galaxia D y se obtiene la representación en la figura siguiente: Galaxia D en m2 Galaxia D en m1 Galaxia B en m2 Galaxia A en m2 Galaxia A en m1 Aquí debería estar la Galaxia A en m2 Galaxia B en m1 Galaxia C en m1 Galaxia C en m2 Aquí debería estar la Galaxia B en m2 Figura N ° 16 Se define un nuevo triángulo con las galaxias A, B y D (sin el vértice C). Se observa, con mucha claridad, que si se respetan los mismos ángulos desde el momento m1 y el momento m2, las galaxias A y B deberían tener una posición muy diferente a la situación en la que forman el triángulo con vértices en A, B y C. Es decir que, si se visualizan cuatro galaxias en el espacio (A, B, C y D), es 84 imposible que conserven sus ángulos, si se forman figuras triangulares utilizando las galaxias como posibles vértices. Si se superponen figuras, como en el anterior gráfico, se establece, sin lugar a dudas que cada uno de los desplazamientos de las galaxias entran en conflicto con la visión del Big Bang. Cada galaxia debe seguir un solo camino, no dos. Nueva incoherencia. Si analizamos la situación anterior sobre la superficie de un globo, la situación puede resultar similar, dependiendo de las condiciones de la calidad esferoidal del mismo: Figura N ° 17 El espacio contenedor del Universo debería ser perfectamente esférico para que ocurra que tres galaxias se separen, con la expansión, sin que varíen los ángulos que las separan. 85 Una vez expandido el globo se observa, en este caso, que se produce una modificación de los triángulos que unen los puntos centrales de las galaxias. Como consecuencia también resultan modificados los ángulos. Algunos dirán que el globo no es totalmente esférico. ¿Quién asegura que el Cosmos lo sea? Figura N ° 18 Líneas espectrales y el corrimiento al rojo ¿Se relacionan con la expansión? De acuerdo con la Teoría de la Gran Explosión, todas las galaxias se separan, unas de otras, a una velocidad proporcional a la distancia que las separa. Esta idea se sustenta en la interpretación que se hace acerca de las líneas espectrales que deja la luz, proveniente de las galaxias observadas. Si las líneas del espectro electromagnético de una galaxia 86 tienen un corrimiento hacia el rojo, diferente al de otra galaxia, se interpreta que la galaxia de mayor desplazamiento al rojo, se encuentra más lejos, y por lo tanto su velocidad de alejamiento es mayor. Debe recordarse que todos los fenómenos galácticos, observados en la época en que se estableció la idea de la expansión del Universo, tenían un corrimiento al rojo. El astrónomo norteamericano Vesto M. Slipher, trabajando en el observatorio Lowell, de Arizona (E.E.U.U.), descubrió que las líneas espectrales de las galaxias observadas se encontraban desplazadas hacia el rojo. Edwin Hubble interpretó esto como evidencia de que todas las galaxias se alejaban unas de otras, concluyendo que el Universo se expandía. Actualmente, gracias a los mejores instrumentos de observación disponibles, se observan galaxias que no tienen ese comportamiento. Existen innumerables casos en los que el desplazamiento, no se da hacia el rojo, sino hacia el azul. Se están observando galaxias que se acercan, formando una asociación única. La galaxia más cercana a la nuestra, llamada Andrómeda, tiene un comportamiento de este tipo, lo que hace suponer que, en el futuro, se integrará a la Vía Láctea como un fenómeno cosmológico único. La idea del alejamiento de todas las galaxias ya no coincide con las observaciones recientes. Incluso, existen objetos luminosos como los cuásares, que tienen un desplazamiento al rojo demasiado exagerado, lo que hace suponer, según los defensores del Big Bang, que viajan a una velocidad mayor que la propia luz. Es notable observar que las nuevas noticias del Universo, dificultan, y no favorecen la idea de la expansión sin límites, que se establece para él. 87 La realidad que observamos queda reflejada en la siguiente ilustración: O B S E R V A D O R Figura N ° 19 Una sola excepción hace que una ley, que es una regla constante e invariable de las cosas, se desplome y deje de tener sustento científico. Con las observaciones actuales, se hace insostenible la idea de la expansión sin límites. Diariamente surgen más excepciones, que debilitan su sostenimiento. Reconozco la importancia que tienen los astrónomos en la ardua tarea de descifrar los mensajes que nos entrega la naturaleza y que nos permiten seguir avanzando en la generación de nuevos conocimientos acerca del Universo, pero sugiero que no se sobredimensione su rol por encima de otros. He vivido una experiencia muy interesante relacionada con esa actividad, cuando asistí, representando al Instituto de Formación Docente “Dr. Ramón J. Cárcano”, de mi ciudad natal, Monte Caseros, en junio del año 2.006, al Tercer Seminario de Astrofísica, en el Complejo Astronómico “El Leoncito”, ubicado en la provincia de San Juan (Argentina), a más de dos mil quinientos metros de altura. Recuerdo que fue una experiencia maravillosa, muy cerca de la Cordillera de los Andes. El director del complejo, el astrónomo Hugo Levato y su esposa Estela, son un 88 ejemplo de sacrificio en pos de un sueño tan anhelado por ellos: disponer de un telescopio de este tipo, sobre todo en un país en el que los fluctuantes modelos políticos, no se interesan por la labor científica y menos aún por la infraestructura que debe sostenerlo. Detrás de esa realidad hubo un aporte que considero inestimable: amor, ese combustible virtual que requiere el propio Universo, para poder sostenerse invariante a lo largo del transcurso del tiempo. En ese seminario conocí al Doctor Roberto Aquilano, que disertaba sobre Cosmología. Reúne las condiciones que considero imprescindible en la labor educativa: paciencia, un inestimable amor a esa disciplina, una sonrisa siempre dibujada en su rostro, una constante preocupación por explorar los saberes previos de los seminaristas presentes, predisposición para seguir enseñando fuera de los horarios establecidos, en los pasillos, donde se hacían las recomendables pausas y se tomaba un café, luego de cada cátedra. Para el trabajo de defensa final se sorteaban los integrantes de cada grupo, como así también el tema a exponer. Afortunadamente me correspondió un grupo que definió el Tema, de común acuerdo, que más me atrapa dentro de la Cosmología: la Teoría de la Relatividad Es decir que la suerte fue doble en mi caso: me correspondió el tema favorito, conjuntamente con el disertante más apreciado. Recuerdo, de aquella hermosa visita, una anécdota referida a los astrónomos que los define claramente. En una conversación que mantuve durante un almuerzo con un empleado, que cumplía las funciones de mantenimiento de las instalaciones, refiriéndose a cómo se veían a sí mismos los astrónomos, me dijo: “Los astrónomos están sentado al lado de Dios, pero Dios está un escalón más abajo”. No deben 89 sentirse más importante que otros científicos, que también realizan otras actividades con mucho esfuerzo. Todos tenemos aciertos y errores, nadie debe creerse el dueño de toda la verdad del Universo. Lo que conocemos de él, es apenas una gota de agua en un océano. Simplemente debemos ser coherentes en nuestras apreciaciones y no sentirnos omnipotentes. La labor científica en las distintas ramas de la ciencia debe funcionar en forma coordinada. No debe trabajarse en forma aislada negando informaciones vitales, pero tampoco debe negarse conocimientos logrados por investigadores individuales no conectados a una comunidad científica de vanguardia. La ciencia debe ser producto de la raza humana, no de una elite reducida de hombres de ciencia. En la página siguiente se exhiben algunas imágenes del importante complejo de Sudamérica citado, en el que se realizan actividades coordinadas con otros países vecinos y de todo el mundo. Además de las observaciones que realizan en él los astrónomos, en esta instalación, se producen además los espejos para telescopios, mediante una técnica muy avanzada, a través de ionización de electrodos de aluminio en un alto vacío, a los que se le aplica un altísimo voltaje, produciendo un excelente efecto de espejo. Las condiciones aisladas y agrestes del lugar no disminuyen los sueños de todos los seres humanos que trabajan en este importante complejo astronómico. Debido a que no debe haber iluminación exterior en las instalaciones cercanas al telescopio, se hacen un tanto extrañas y misteriosas las actividades nocturnas. Es la mejor aproximación al Creador cuando te encuentras con las maravillas del espacio. 90 Imagen aérea del Complejo Astronómico “El Leoncito” en Imagen del telescopio en el la provincia de San Juan (Argentina). interior del complejo. Figura N ° 20 Las galaxias dobles o interactuantes nos dan una pista. Observaciones recientes dan testimonio de líneas espectrales de galaxias dobles que no tienen el mismo corrimiento al rojo. Pese a ser una asociación única, el espectro de una galaxia tiene un desplazamiento hacia el rojo, mayor que la otra, que actúa de anfitriona. Existen, inclusive, sistemas donde el objeto que se encuentra asociado a una galaxia resulta ser un cuásar. El corrimiento de éste hacia el rojo, es muy notorio, aunque se trate de un fenómeno único, en el que deberían, ambos constituyentes, encontrarse a la misma distancia aparente de la Vía Láctea y con el mismo corrimiento. La Teoría de la Expansión no logra encontrar una explicación satisfactoria a estos fenómenos observados recientemente. El Efecto Doppler se torna incomprensible. Si se analizan dos situaciones visuales diferentes en la interacción de dos galaxias 91 notaremos que la interpretación del corrimiento al rojo, como consecuencia de aquel efecto, parece contradictorio. En la figura siguiente se observan dos galaxias interactuantes casi de perfil. Como existe un proceso de rotación vamos a suponer que la galaxia A se acerca hacia el observador (tendrá un corrimiento hacia el azul), mientras que la galaxia B se aleja de él (se correrá hacia el rojo). Esa diferencia en los corrimientos podría explicarse por medio del Efecto Doppler. GALAXIA A GALAXIA B Figura N ° 21 Aquí funciona la defendida interpretación de que el corrimiento al rojo me determina, inexorablemente un alejamiento. Cuanto más pronunciado es el desplazamiento mayor es la velocidad de alejamiento. Considero que las observaciones de aquella época eran muy limitadas y lejos de la 92 precisión y calidad actual, pero esa situación no quita que hoy la interpretación deba ser diferente. Pero si la situación, en lugar de visualizarse de perfil, se observa de frente, como en la figura siguiente, la cuestión entra en un serio conflicto: las distancias deberían ser las mismas, por qué no hay acercamiento ni alejamiento, pero igualmente los corrimientos son distintos. ¿Qué ocurre en este caso? GALAXIA A GALAXIA B Figura N ° 22 Irremediablemente, toda respuesta satisfactoria que aquella interpretación podría aportar se diluye. Se ha desvanecido en un instante la construcción teórica elaborada pacientemente y que ha perdurado a lo largo de mucho tiempo. La tarea para encontrar una solución adecuada a esta situación no es muy sencilla. Me he preguntado ¿Cuál es el detalle más marcado que produce la diferencia? Luego de tres 93 años de continuo análisis de las variantes que podrían darse, he llegado a la conclusión de que existen dos posibles causas que pueden provocar los diferentes corrimientos, en el espectro electromagnético: a) La distinción podría originarse en la diferencia de energía que se observa; en una de ellas la luminosidad es casi siempre disímil a la otra. Inevitablemente debe existir una energía superior en una de las galaxias con respecto a la otra. b) La rotación es diferente. Una tiene un movimiento levógiro, mientras que la otra tiene un giro dextrógiro, por lo tanto podría tratarse de una conjunción de opuestos, positivos y negativos. La primera opción tiene la dificultad de que la energía está íntimamente relacionada con la longitud y la frecuencia de la onda. Como la Teoría de la Relatividad pone un límite a la velocidad de la luz, de 300.000 km./s., si disminuye la frecuencia, aumenta la longitud y viceversa. La fórmula matemática que las une es E = h . f , en la cual E es la energía, h es la constante de Planck (6,6 . 10-34 Joule. s.) y f es la frecuencia de onda. Apreciamos que una mayor energía denota una mayor frecuencia. Pero como la frecuencia está íntimamente relacionada con la longitud de onda -se la representa con la letra griega lambda- , (v = f . λ), no debería producirse ningún corrimiento. Me inclino por la segunda opción, la diferencia en el spin, el sentido de la rotación. Así como la carga positiva produce marcas diferentes a la que produce una carga negativa, en el caso de las galaxias hay algo que las diferencia notablemente. Parece ser una constante en el Universo, la interacción de opuestos: luz-oscuridad, 94 hombre-mujer, alegría-tristeza, bienestar-dolor, calor-frío, paz-guerra, etc. Solo existen fenómenos aislados como el de las esporas, aquellas células asexuales, que pueden producir, aparentemente, un nuevo ser vivo sin la intervención de sus opuestos. Debemos ser capaces de buscar nuevas interpretaciones, más racionales, para estos nuevos espectáculos que la naturaleza nos brinda constantemente. La hipótesis que se sustenta en esta obra es que, la diferencia en el corrimiento, se debe a la diferente rotación de las galaxias, o de una galaxia y un quásar, cuando se trata de un sistema doble. La rotación de una es levógira, la de la otra es dextrógira. El tipo de rotación provocaría un enroscamiento de la luz hacia la derecha o hacia la izquierda, provocando un desplazamiento de las líneas espectrales hacia el rojo o hacia el azul. La mayoría de los cuásares observados tienen un alto desplazamiento al rojo. No es solamente la distancia lo que determinaría el mayor corrimiento, sino que es el sentido de la rotación lo que provocaría un corrimiento superior, polarizando la luz en forma circular, hacia la derecha o hacia la izquierda. La teoría que defiende la expansión no puede explicar que en algunos casos la velocidad de alejamiento de un quásar, superaría a la de la luz, como es el caso de aquellas con un Z mayor que 4. Para una mejor comprensión de la hipótesis planteada podríamos suponer que existe una galaxia A, que se encuentra más cerca de nosotros que una galaxia B. Si se establece la misma rotación y la misma velocidad de rotación para ambas, la más lejana, es decir la B, tendría un corrimiento al rojo, mayor que A. Pero podría ocurrir que un cuásar cercano tenga un desplazamiento al rojo mayor que un objeto lejano. En este caso debemos inferir que la velocidad de rotación es superior y produce un 95 enroscamiento mayor. Es decir que un corrimiento mayor hacia el rojo no significa que se expande o se aleja más rápidamente de nosotros. Las observaciones obtenidas por el telescopio espacial Hubble, dan cuenta de cada vez más asociaciones en las que se encuentra un cuásar en su seno. Esta hipótesis explicaría por qué un quásar, que interactúa con una galaxia anfitriona, como es el caso de la ilustración siguiente, tiene un desplazamiento de sus líneas espectrales muy diferente a aquella, pese a encontrarse a una distancia relativamente similar. Figura N ° 23 Según la Teoría del Big Bang, deberían tener el mismo corrimiento, pues es la diferencia de la distancia lo que determina corrimientos disímiles. Si el fenómeno es observado de frente y no de perfil, la distancia a nuestra galaxia debería ser idéntica para los dos constituyentes del fenómeno señalado. En páginas anteriores se describieron dos situaciones ideales en forma de ejemplo, una de perfil, la otra de frente, pero el espacio nos muestra reiteradamente fenómenos de 96 este tipo. La figura anterior nos muestra una interacción avanzada en cuanto a la fase en que se encuentran. Existen otras imágenes en las que se aprecian momentos iniciales de aproximación lo que permite distinguir nítidamente que se tratan de dos galaxias muy diferentes. Personalmente, creo que estamos perdiendo la inestimable oportunidad de establecer un diagrama similar al H-R (Hertzsprung-Russell) para las estrellas, que permite seguir la evolución estelar con un grado de previsibilidad bastante aceptable. Un ejemplo adecuado es la figura siguiente que exhibe una visión de ese tipo: Figura N ° 24 Reitero la expresión escrita en varios párrafos del texto de la Biblia que dice: “…Todas las cosas han sido hecha pareadas, cada una opuesta a la otra, la existencia de una asegura la de la otra”. Esta especie de norma o ley universal parece ser un principio fundamental que rige en el Universo, con mucho rigor y armonía. Las galaxias que se asocian, tienen inevitablemente, un spin diferente. Una está dotada de un 97 movimiento levógiro y la otra de un movimiento dextrógiro. Basta observar las galaxias que se unen en un solo fenómeno, mal llamadas en colisión, para comprender la hipótesis planteada. Todas las galaxias observadas de perfil poseen los bordes del disco alabeados, uno hacia arriba y el otro borde hacia abajo. Debemos profundizar el estudio para encontrar la posible causa, que seguramente verificará una interrelación entre galaxias. Un físico holandés, llamado Pieter Zeeman, descubrió, en 1896, el efecto que lleva su nombre, que permitió confirmar la teoría electromagnética propuesta por A. Lorentz. Ambos se hicieron acreedor del premio Nobel en 1902. Este científico además realizó aportes importantes que terminaron confirmando la controvertida, en esa época, Teoría de la Relatividad, de Albert Einstein. El efecto Zeeman anómalo, tuvo en “jaque” al mundo científico, porque no se encontraba ninguna explicación a la diferencia que las líneas espectrales dejaban en el átomo de hidrógeno, cuando era sometido a un campo magnético. La teoría clásica de la Física estaba imposibilitada de explicar aquel fenómeno En ese momento histórico surgió el cuarto número cuántico para aclarar el misterio: el spin. La teoría que explicó este fenómeno se denomina Mecánica Cuántica. El spin determina que el electrón puede tener un giro de tipo horario o antihorario. Ese era el motivo que producía la diferencia en las líneas espectrales. Los jóvenes físicos holandeses, George Uhlenbeck y Sam Goudsmit, con una idea similar a la del distinguido científico Wolfgang Pauli, lograron el Premio Nobel, con esa brillante explicación del efecto Zeeman anómalo. La similitud con el diferente corrimiento al rojo de las galaxias interactuantes es 98 asombrosa. Si un electrón que rota hacia la derecha, en el interior del átomo, produce una línea espectral diferente a un electrón con rotación hacia la izquierda, no es descabellado inferir que una galaxia con rotación o spin diferente a otra, producirá inevitablemente una huella diferente, independiente de la distancia a la que se encuentra. Se debe aclarar que la distancia no es un dato menor, permitiría distinguir que, a igualdad de rotación, la más lejana producirá un corrimiento mayor al extremo rojo. Pero esta situación no significa una velocidad de alejamiento mayor para la galaxia más remota. Podríamos decir que la rotación debería indicarnos que se trata de una energía de tipo positiva y otra de carácter negativa. La diferencia en las líneas espectrales que dos electrones, con distinto spin, producen no nos debe llevar a una conclusión de que el electrón se expande y se fuga del núcleo del átomo. Cuanto más conozcamos al átomo, más entenderemos al Universo; cuanto más conozcamos al Universo, más comprenderemos al átomo. Coincido plenamente con aquella sentencia de Hermes Trimegisto (Para algunos autores Trismegisto): “Como es arriba es abajo. Como es en el macrocosmos es en el microcosmos”. El Universo responde rigurosamente a una imagen fractal. Este tipo de representación se reitera muy a menudo en la naturaleza. Las observaciones de las líneas espectrales de la galaxia más cercana a nuestro hogar: Andrómeda, nos revela un corrimiento hacia el azul. El efecto que la galaxia vecina produce en el espectro, nos indica que la misma se está acercando a la nuestra. La idea de la expansión determina que un corrimiento al azul significa un acercamiento. ¿Qué establece la Teoría del Big Bang? Todas las galaxias se alejan unas de otras, la más 99 lejana, a mayor velocidad. El Principio Cosmológico así lo determina, también lo establece la Ley de Hubble con su famosa constante. Todas tienen un corrimiento hacia el rojo. ¿Qué ocurre con esta observación? Parece ser que la aceptación que tiene la comunidad científica, desde muchísimo tiempo, de esta extraña teoría es tan firme, que no permite deducir que una ley (Ley de Hubble) deja de ser tal cuando surge una excepción. Increíblemente se permiten todas las inconsistencias posibles. Ya no quedan más espacios en la teoría para estos tipos de interrogantes. ¡No hay peor ciego que el que no quiere ver! La ilustración siguiente permite ver dos imágenes diferentes de la Galaxia Andrómeda: Figura N °25 Minuciosos estudios realizados a esta galaxia, en la actualidad, permiten deducir que pudo haber tenido una fusión con otra galaxia. La existencia aparente de dos núcleos en su interior fueron detectados por instrumentales no ópticos, sino de rayos. Cuando Andrómeda se una a nuestra galaxia, en el futuro, seguramente ocurrirá una asociación 100 similar a la fotografía de la figura Nº 24, en la página 98. En ella se observa una galaxia con mayor dimensión y con un centro luminoso mayor que la más pequeña. Pero la fuerza con que se instaló el paradigma de la expansión es tan notoria que, las miles de observaciones similares, en otras asociaciones galácticas, no son suficientes para derribarlo o en su defecto para modificarlo. El Big Bang es hoy un enorme recipiente en el que ya no hay más lugar para las innumerables anomalías que se le atribuyen. Cada vez se detectan más fenómenos en los que se producen asociaciones de galaxias; éstas a su vez, se unen con otras, formando cúmulos de galaxias. Estos cúmulos, a su vez se agrupan en supercúmulos. ¡El Big Bang establece lo contrario! Si es verdad que Andrómeda se está acercando a la Vía Láctea, y se observara a nuestra galaxia desde esa galaxia vecina, según la hipótesis aquí planteada, se verificaría un corrimiento hacia el rojo y no hacia el azul. ¿Por qué? Porque la galaxia desde la que se observa tiene una rotación diferente a la nuestra. Si tuvieran la misma rotación, no debería haber diferencias en los espectros. Pero tampoco se estarían acercando, pues las asociaciones galácticas observadas que se asocian tienen rotaciones diferentes. Es decir que no debería observarse ninguna unión de galaxias que tengan el mismo sentido de giro, si la hipótesis planteada es correcta. ¿Y el Efecto Doppler? Éste establece que el objeto que se aleja, produce un desplazamiento hacia el rojo, y el objeto que se acerca genera un corrimiento al azul. Su aplicación en el caso de las ondas sonoras, que necesitan de un medio para propagarse, funciona adecuadamente, pero es dudosa su aplicación al caso de una onda 101 electromagnética, como es la luz. En algunos casos observados funciona, en otros no. Los defensores del Big Bang afirman que el Efecto Doppler no es aplicable a los quásares, pues ocurren distorsiones aberrantes con ellos. Piensan que debe limitarse a la medición de estrellas y galaxias solamente. Crecen las limitaciones en sus explicaciones actuales. La situación planteada se asemeja cada vez más a aquella época cuando se defendía la idea geocéntrica de nuestro sistema solar, sostenida por Ptolomeo. Les resulta cada vez más difícil explicar cada nuevo fenómeno espacial detectado, si se sigue rigurosamente los preceptos del Big Bang o de la Expansión. Creo firmemente que la idea de la expansión ha imposibilitado que el mismísimo Albert Einstein lograra una teoría unificada de todo. Este genial científico optó por incorporar a sus fórmulas matemáticas una cuestionada constante cosmológica, en aquella época, pero que actualmente es reeditada para poder explicar la acción de la materia oscura sobre la poca cantidad de materia que se visualiza. La actual teoría de Cuerdas también es insuficiente, en un contexto expansivo, para describir lo que realmente ocurre en el Universo. Lejos de aquella idea mediática e impactante de alejamiento, las galaxias parecen responder a leyes más complejas. En la inmensidad del espacio, algunas galaxias tienen un movimiento de alejamiento aparente, pero es indudable que también tienen una poderosa propiedad de atracción y asociación. Es indudable que las nuevas observaciones dan cuenta de uniones dobles, triples, múltiples de galaxias. Esto hace suponer que el Universo es más complejo y organizado, muy distante de lo que prevé el hombre científico que se escuda detrás de la idea de la expansión. 102 Parece ser que las asociaciones galácticas, más que una mera casualidad, es una necesidad primordial del Universo. Existen redes muy bien configuradas, inexplicables en la teoría de la expansión. Además esas redes contienen en su interior inmensas zonas oscuras, que dificultan aún más una comprensión, si pensamos que todas las galaxias se alejan, unas de otras y las más lejanas a mayor velocidad. A comienzos del año 1960, el meteorólogo Edward Lorenz realizó investigaciones importantes referidas al tiempo y al clima. A través de un modelo matemático y la ayuda de computadoras avanzadas en su época, intentó predecir las condiciones climáticas futuras, a partir de una muestra de datos iniciales. En un primer intento, la máquina procesó una gran cantidad de datos, pero luego se bloqueó. Lorenz pensó en que podría haber ocurrido un error en el proceso. Para aprovechar los cálculos anteriores, Lorenz decidió seguir adelante con los últimos datos impresos por el ordenador, pero disminuyendo el número de seis decimales a tan sólo tres. Los nuevos resultados obtenidos diferían, al cabo de un tiempo, considerablemente, de la situación anterior. Había logrado descifrar uno de los mayores misterios de la ciencia.: una insignificante condición inicial puede producir efectos finales muy caóticos. Pero sorpresivamente ese caos tiende a ordenarse constantemente en el sistema. La teoría del Caos se convirtió en un camino muy fértil para el desarrollo del conocimiento humano. Para su asombro, el gráfico que generó la computadora fue algo inevitablemente asombroso. Lorenz creyó que había ocurrido un error involuntario, pero se dio cuenta de que la gráfica era la representación exacta de la interacción de las variables que constituían el objeto de estudio. 103 El siguiente gráfico es una representación similar a la que sorprendió a Edward Lorenz: Figura N °26 En la imagen se observa un entramado muy dinámico y complejo, lejos del determinismo que algunos científicos pretenden lograr para el Universo. No se da en un solo plano, sino que se estructura en tres dimensiones. A este fenómeno se lo bautizó con el nombre de “Efecto Mariposa”. Si se analiza la fotografía de la página siguiente, que exhibe una interrelación entre galaxias, se observa una asombrosa similitud. Las líneas externas de una de las galaxias se introducen en el interior de la otra y viceversa. Actualmente las imágenes de este tipo se han multiplicado exponencialmente, e inclusive se han elaborado algunos videos que exteriorizan una interacción sumamente parecida a la imagen anterior. 104 Figura N °27 Indudablemente, la idea de la Expansión del Cosmos, es una de las mayores simplificaciones que el hombre ha realizado en la historia de la humanidad. Esta teoría no puede justificar las nuevas observaciones, que involucran relaciones que encubren una inmensa complejidad. Resulta altamente incomprensible que la comunidad científica actual ignore las imágenes y la importancia que tienen para una buena interpretación de la mecánica del Cosmos. La Expansión se encamina hacia la dirección opuesta a aquella que explica razonablemente los fenómenos que se detectan a través de los telescopios. La idea del alejamiento mutuo entre las galaxias se ha perpetuado de manera poco racional. La cantidad y calidad de la información disponible no da lugar a la mínima duda. La forma de vórtice que imagino para el Universo, permite una explicación más coherente de la existencia de cúmulos de galaxias, y de éstos en supercúmulos. 105 Actuarían en forma similar a los cúmulos abiertos y globulares de estrellas en nuestra galaxia: la Vía Láctea. Estos cúmulos poseen una órbita elíptica que pasa cerca del núcleo, configurando bucles que se trasladan en el espacio-tiempo. El Cosmos es un Gran Vórtice, en el que interactúan grandes conjunciones de galaxias. El científico actual no logra despegar sus ojos de la proximidad y extenderse más allá de su sentido visual. Debe asumir que somos una insignificancia en este maravilloso mundo en el que vivimos. Las siguientes imágenes son ejemplos de uniones de dos o más galaxias: Figura N °28 ¿Cómo hacemos para explicar este bello paisaje cósmico con el modelo del Big Bang? Parece que el amor tiene mejor argumento que todos los científicos actuales que 106 defienden la expansión. Nuevos mapas de galaxias en el espacio dan cuenta de aglomeraciones fantásticas, en forma de cadenas, sincronizadas perfectamente. Actualmente se ha detectado en un lugar del espacio, una mega estructura compacta de millones de galaxias unidas. Forman estructuras similares a burbujas, con espacios vacíos en su centro, pero con una organización muy compleja, que escapa a nuestros conocimientos actuales, muy limitados por cierto, para comprenderlos. El modelo de la expansión no puede explicar este nuevo fenómeno. Por el contrario, las galaxias tienden a agruparse en un sector del espacio-tiempo determinado, pese a que provienen de lugares alejados. El Universo es una red enorme, muy compleja, de asociaciones galácticas. Es dinámica y escapa a toda visión del ser humano común. La siguiente ilustración muestra una espectacular asociación múltiple de galaxias denominada Quinteto de Stephan, tomada por el Telescopio Espacial Spitzer: Figura N ° 29 107 Si se observa detenidamente la fotografía constatamos que las dos galaxias que se encuentran interactuando en la parte inferior, responden a una configuración similar a la unión N 1 de la figura N 28 de la página 106. Dos galaxias espirales se fusionan y adoptan este tipo de imagen (galaxia barrada), pero éstas a su vez se unen entre si como lo muestra el Quinteto de Stephan. Pero increíblemente cada una de las galaxias inferiores tiene a su vez rotaciones diferentes. Increíblemente las galaxias son generadas por dos fuerzas o fenómenos muy diferentes y opuestos, que se unen para formar un solo ente físico. Posteriormente se unen a otras galaxias de rotación diferente, en un fenómeno aún mayor. Si tenemos en cuenta que los átomos se unen para formar lo que se denomina una molécula, las galaxias que se unen deberían tener una nueva denominación más genérica que aquella, pues es más que una simple organización de estrellas, polvo y gases cósmicos. Parece ser que entre galaxias y cúmulos de galaxias existe un rango de fenómenos que no se han identificados con claridad y que aún no son comprendidos por el mundo científico. La decisión de apoyar ciegamente la idea de la expansión, nos limita severamente; una comprensión más precisa y realista del Universo resulta cada vez más lejana, si seguimos bajo el “paraguas” del Big Bang. La Teoría de la Gran Explosión sostiene que los cúmulos de galaxias que observamos hoy, se debe a que en el pasado estaban más juntas, más apretadas, porque se supone que estamos viendo lo que ocurrió hace muchísimo tiempo y el Universo se expande ¿Será cierto? Adaptamos todo a nuestros antojos cognitivos. 108 Con ese criterio de que lo que observamos actualmente son cosas antiguas puede interpretarse que todas las galaxias espirales barradas que se detectan hoy, son el producto de dos galaxias que en el pasado estaban aisladas y ahora están juntas. Si la expansión actuara como lo establecen sus defensores, las galaxias no deberían unirse, sino separarse. Se observan, en la realidad, imágenes como la anterior, en la que se nota que se trata de una conjunción de galaxias interactuando. Para la mayoría de los astrónomos, la distancia a las galaxias es proporcional a su desplazamiento al rojo. Con ello se puede deducir su velocidad de alejamiento, que es interpretada como velocidad de expansión del Universo. Esos corrimientos son utilizados para medir, tanto distancias a estrellas, como a galaxias. Pero a medida que aumentan las observaciones, crecen los casos de fenómenos que no pueden ser explicados. Estos objetos son los quásares, con un alto índice z y que son detectados en el centro o dentro de galaxias que actúan como anfitrionas. El Instituto de Max Planck de Alemania, a través del satélite artificial Rosat X-ray, encontró un quásar en una galaxia situada en el Quinteto de Stephan, cuya imagen se observa en la página 83. Se encuentran bajo un vínculo muy notorio de interacción. Gracias a la ayuda de telescopios, lograron medir los corrimientos al rojo de ambos objetos. Pese a que el quásar se encuentra a solo 8 segundos de arco del centro de la galaxia, tiene un desplazamiento al rojo muy notorio. La deducción de que los quásares son faros cosmológicos y que su expansión es muy acelerada es errónea de acuerdo a esta investigación. Otro inconveniente refieren a quásares que tienen z muy diferente, pero un brillo 109 aparente muy similar. La explicación de la Teoría del Big Bang indica que la diferencia se debe a propiedades intrínsecas, debido al proceso de evolución del Universo. Una cuestión importante que debe plantearse a los impulsores de la Teoría del Big Bang, es la enorme dificultad que tienen para clarificar, a través de gráficos, esquemas o dibujos, las ideas que pretenden establecer. Recordando a Einstein, cuando decía que: “si no lo puedo dibujar, es porque no existe”, se aprovecha la oportunidad para expresar lo difícil que es decir algo, sin poder defender más que con palabras; sobre todo teniendo en cuenta la larga existencia de dicha teoría. A veces se adopta la idea del globo que se infla, pero como no puede explicarse lo que queda en su interior, se recurre a la idea de un budín de pasas que crece. Pero no puede explicarse que el budín ocupará el espacio disponible en el interior del horno. Se establece que existió una explosión, pero no se puede determinar con claridad qué es lo que existe en ese espacio-tiempo inicial. Siempre se trata de explicar algo desde lo inexplicable: ¿Singularidad? Parece que Dios tiene un nombre diferente para los ateos, aunque en realidad, los ateos no existen, pues ya están creyendo en algo: que el Creador no existe. Hubert Reeves, defensor del Big Bang, refiriéndose al modelo del budín, en su obra “Últimas noticias del Cosmos. Hacia el primer segundo”, expresa…”Este punto ofrece algunas dificultades a nuestra capacidad imaginativa embargo, es básico, y es preciso adaptarse, lo que se logra habitual. Sin con algunos ejercicios… A menudo retomaré el tema…” Refiriéndose al origen de las galaxias, expresa: … ”Se necesitan gérmenes, inhomogeneidades primordiales, por pequeñas que sean. ¿Cuál podría ser la causa de estas sobredensidades, sin la que 110 nada ocurriría. Dejemos este problema en suspenso por el momento…” En cada fenómeno que deben explicar, introducen innumerables frases sin sentido. Les resulta sumamente complicado comprender los nuevos acontecimientos que ocurren en el Universo. Las ecuaciones ad-hoc que introducen a la teoría terminan asfixiándola, dejándola sin capacidad de respuesta adecuada. 111 CAPITULO 6 ¿Qué forma tiene el Universo? Los científicos han elaborado tres tipos de modelos que representan la posible forma que puede adoptar el Universo. Una representación plana, una esférica y una hiperbólica. En un Universo plano, dos líneas paralelas no se encuentran nunca, por lo tanto la curvatura del espacio es nula, es decir cero. Los ángulos interiores de un triángulo suman 180 y la superficie de un círculo resulta ser igual a .r2. Figura N ° 30 En el caso de un Universo esférico, dos líneas paralelas llegan a converger, resultando como consecuencia una curvatura espacial positiva. La suma de los ángulos internos del triángulo es mayor que 180, mientras que el área del círculo es menor que .r2. 112 Figura N ° 31 Esta es la forma que imaginó Albert Einstein para el Universo. En varios pasajes de esta obra se analiza que esta forma tiene inconvenientes para describir la interacción de fuerzas opuestas, si se supone que el mismo es afectado por una aceleración de Coriolis. No es posible que convivan dos galaxias con giro de rotación diferente en un hemisferio del Cosmos. Albert Einstein, gracias a su enorme capacidad para “volar” por encima de las limitaciones humanas para comprender la mecánica celeste, fue uno de los pioneros en otorgándole una forma específica determinada, alejada de la visión de un Universo plano o euclidiano. El hombre de ciencias está acostumbrado a simplificar todo a situaciones estancas y sin relaciones entre ellas. La complejidad incomoda a la mayoría de los científicos, aunque en la actualidad sea la única salida a una comprensión global del Cosmos. 113 Si no se incluye una idea interactiva de las distintas formas, se hace imposible comprender al Universo. En cambio si la forma es hiperbólica, dos rectas paralelas tienden a la divergencia y el espacio se curva negativamente. La adición de los tres ángulos del triángulo resulta menor a 180, en consecuencia la superficie del círculo es mayor que .r2. Figura N ° 32 Si se analiza caso por caso, se llega a la conclusión de que el Universo no puede tener, en forma aislada, un solo tipo de las tres variantes establecidas por la comunidad científica. En los tres modelos debe introducirse algo fundamental para el autor: el Universo tiene un movimiento de rotación. Este movimiento es poco considerado en las obras de 114 aquellos que defienden la teoría del Big Bang, a tal punto que no le dedican más de media carilla. El electrón rota, también lo hace el protón, lo hace el propio átomo, lo hace el Sol, lo realizan los planetas, las galaxias, en fin todo rota en el Universo. Éste no puede escapar a un movimiento de este tipo, pues la forma que exhiben las galaxias responde inevitablemente a una rotación del conjunto. En un Cosmos con estructura espacial plana no se podría explicar porqué las galaxias tiene la forma de vórtice o espiral. Si se recuerda como funciona la aceleración de Coriolis en nuestro planeta y extraemos el plano ecuatorial notaremos que en el Ecuador sus efectos son nulos. Sólo son apreciables los desvíos hacia formas en espiral si se desplazan hacia arriba o hacia abajo de esa línea. Si el Universo fuese plano las galaxias no tendrían el aspecto que presentan en la realidad. Esto no invalida que en sus orígenes pudo haber comenzado con esa configuración. La visión actual dista mucho de un espacio-tiempo plano. En el caso de una curvatura esférica del espacio, similar a la que se imaginó Albert Einstein, la referida fuerza de Coriolis generaría en un hipotético hemisferio norte galaxias de tipo levógiras. En el hemisferio sur, en cambio, encontraríamos sólo galaxias dextrógiras. Sin embargo, los fenómenos galácticos que observamos nos ofrecen un mix de galaxias con giro a la derecha y de galaxias con giro hacia la izquierda. Con más precisión diríamos que las repetitivas uniones que se dan en el espacio, se efectúan entre galaxias de giro opuesto. Es difícil imaginar un Universo con curvatura negativa, o hiperbólica, si es que 115 suponemos una rotación del mismo. Solamente si establecemos una forma toroidal, podría acercarse a ella, pero la deformación hacia adentro no podría encajar en su estructura. La forma que puede adaptarse adecuadamente a las observaciones actuales, es sin lugar a dudas la de espiral o vórtice. Siempre está presente en todo lo que analizamos en la naturaleza, la interacción de fuerzas opuestas, de cargas diferentes. Si suponemos que en una espiral interactúan ambas fuerzas encontraremos una explicación más exacta de la asociación de galaxias opuestas. Habremos encontrado el motivo por el cual se relacionan. Como se ve, ésta visón del Universo está en desacuerdo con la expansión, y en consecuencia con la teoría del Big Bang. La intuición de Einstein, que fue uno de los pocos científicos audaces que imaginó una forma diferente para el Cosmos, atribuyéndole características esféricas, ha servido para que luego de un profundo análisis, me incline a pensar qué estructura podría tener el Universo. La hipótesis que más responde a toda la complejidad que observamos actualmente, es aquella que prevé que el mismo tenga una forma de gran vórtice o espiral. Los miles de millones de fenómenos observables, tienen esta forma tan peculiar. El espacio está inundado de ellas, miles de millones de galaxias lo testifican. Si nos introducimos en el interior del átomo seguramente encontraremos innumerables similitudes, tanto en el núcleo como en los electrones. Si extendemos el análisis hacia el extremo superior la organización global no debe escapar a una configuración de ese tipo. Los opuestos mandan en la estructura del Universo. Los opuestos solo pueden actuar de esa manera; 116 es decir en forma de vórtice. Según el célebre científico Niels Bohr: …“Los opuestos son complementarios”… , nos ayudan a comprender mejor este concepto. Reiteradamente encontramos en la naturaleza fenómenos que se estructuran en apariencias de vórtices: - Los insectos voladores producen, por encima de sus alas, sendos vórtices que posibilitan un excelente vuelo y giros de sentidos instantáneos. - Las ballenas jorobadas, cuando se sumergen en aguas cercanas a la Antártida, para alimentarse de aquellos peces que integran su cadena alimenticia, realizan espirales cuando descienden a las enormes profundidades. - En la escala musical occidental la octava es su base fundamental y asombrosamente por encima, como por debajo de esa referencia aparece la espiral. - El ADN tiene una configuración de espirales opuestas encontradas. - Los huracanes. - Las galaxias. - En varios órganos del cuerpo humano se repite esta forma. - Los remolinos en la superficie de un río cuando el agua encuentra una perturbación. - El agua que escurre por la boca de desagüe. 117 - Algunas microestructuras cuando se le aplican tecnologías de tensión. - En algunas experiencias con superfluidos. - En las piñas de un pino. - En la configuración central de la flor de girasol. - En las estructuras de muchos moluscos. - Nubes de Júpiter. - Las corrientes marinas cálidas y frías en el lugar de encuentro. El vórtice o la espiral, tiene una llamativa inherencia a muchos fenómenos de la naturaleza, pero también se da, aunque no lo relacionamos muy a menudo, con muchos aspectos de la vida del hombre. En la economía, en la administración, en la educación, en la convivencia social. Muchas veces pretendemos encontrar una causa específica a situaciones problemáticas, cuando en realidad el trasfondo es mucho más complejo. El vórtice está presente en muchos organismos con vida. Si establecemos que todos ellos están constituidos por átomos y moléculas, no es impensable que estos componentes esenciales respondan a una configuración de este tipo. No es necesario apelar a la imaginación para generar asombros en el campo del conocimiento, basta con observar con mucha atención a aquellas cosas y seres vivos que nos rodean. Existen patrones comunes que impulsan desarrollos similares en cuanto a sus estructuras. Cada forma de espiral se replica con una increíble asiduidad en cada componente de la naturaleza. En la ilustración de la página siguiente se observan algunos ejemplos de la naturaleza en los que se observan una configuración en espiral: 118 Concha de Nautilus Piña Girasol Figura N ° 33 No es ninguna novedad que un investigador prevea una forma de vórtice para describir fenómenos de la Naturaleza. Sir Williams Thompson (conocido como Lord Kelvin) fue uno de ellos. Ideó la escala de temperatura que lleva su nombre e incorporó al gran diccionario universal el concepto de cero absoluto. Se lo considera además el padre de la termodinámica, aunque trabajo en diversos campos como la electricidad y el 119 magnetismo entre otros. Este notable científico publicó, en 1875, un artículo destinado a dotarle al átomo de una forma de vórtice o de anillo de humo como se describe en nuestros días. La inexplicable dualidad onda-partícula aún no había sido desentrañada del interior del fenómeno de la luz. En oposición a una gran mayoría de notables, no concebía al átomo como una partícula esférica indivisible y la única forma que le permitía comprender las exteriorizaciones del mundo atómico era la de vórtice. Si recordamos la famosa ecuación universal de Albert Einstein, E=m.c2, que significa que la energía no es otra cosa que materia interactuando al cuadrado de la velocidad de la luz, podemos imaginar una interacción entre materia y energía en un vórtice. En otras palabras existe una interdependencia total entre materia y energía. La bomba atómica desnudó la tremenda energía que puede almacenar unos pocos gramos de materia (en el caso de la bomba, la materia utilizada puede ser el uranio, el plutonio o el hidrógeno). Lord Kelvin consideraba a esta forma como la única estructura posible, capaz de explicar el por qué la materia se transforma en energía. El vórtice puede explicar muchos puntos oscuros que aún tiene la Física, como la existencia de sólo dos cargas eléctricas: positiva y negativa. Además podría ayudar a la comprensión de las diferentes radiaciones del espectro electromagnético. Uno de sus aspectos más sobresaliente es que no contradice los conocimientos construidos anteriormente. Otro extraordinario defensor de estas ideas sobre formas fundamentales fue James Clerk Maxwell, que logró unir la electricidad y el magnetismo en una sola teoría: la electromagnética. Su teoría describe como interactúa la materia. Cómo un campo eléctrico genera un efecto magnético, como es el caso de un motor eléctrico y cómo un 120 campo magnético puede producir electricidad, como lo hace un generador de energía. En la Academia de Ciencias de China, un investigador denominado Zexian Cao y sus colegas crearon recientemente, microestructuras utilizando una tecnología denominada ingeniería de tensiones. Cuando la cobertura tenía formas cónicas se generaban espirales que respetaban la serie de Fibonacci. Esto nos da una idea de que también a pequeñas escalas la forma de vórtice o espiral se hace reiterativa, y más que producirnos asombro, debería llamarnos a la reflexión sobre esas reglas de increíble precisión. Si analizamos la siguiente figura computarizada de un helecho notaremos que tiene una configuración de tipo fractal. Es decir que si se secciona la parte que se encuentra dentro del triángulo se observa que la parte seccionada conserva las características del original completo. Parece existir un patrón que rige las duplicaciones o réplicas en la naturaleza. Figura N ° 34 Si, a su vez, separamos la sección del triángulo interior, se observará que conserva la misma configuración estructural que la original y su primera sección. 121 La geometría fractal funciona así, con una precisión increíble, siguiendo la famosa serie de Fibonacci: 1, 1, 2 (1+1), 3 (1+2), 5 (2+3), 8 (3+5), 13 (5+8), 21 (8+13), y así sucesivamente. La suma de cada elemento consecuente de la serie surge de la suma de sus dos antecedentes Figura N ° 35 Fenómenos de este tipo se reiteran constantemente a nuestro alrededor. El Universo está constituido por la sumatoria e interrelación de infinitas partículas invisibles al ojo humano, aunque el hombre haya aplicado todo su ingenio para elaborar un modelo para representarlos, siguiendo las huellas que éstas dejan en los laboratorios experimentales. Raras veces se encuentran científicos que no prevén un desenlace catastrófico para el Universo ni tampoco predicen una forma desordenada y en expansión. Recientemente un físico norteamericano, Garrett Lisi, ha propuesto una teoría que tiene excelentes referencias para el Creador del Universo. Establece que el modelo debe responder a una notable belleza con apariencia geométrica, que representa a una figura denominada E8. Si bien este tipo de cuerpo geométrico, no es repetitivo en la naturaleza como lo es un tetraedro, un dodecaedro, un icosaedro; parece reservado para una representación 122 universal que incluya a aquellos. Este inédito científico no pertenece a una elite científica, por el contrario es un investigador independiente que, cansado de especulaciones meramente matemáticas para el Cosmos, intentó darle a éste, aquella famosa configuración y a ello le aplicó las matemáticas. Parece que con esta teoría cierran todas las fuerzas conocidas hasta hoy, incluida la gravedad. Si bien no ha sido aún verificada cabalmente, permite abrir una esperanza de saber que el mundo en que vivimos es extremadamente ordenado y previsible, aunque la mayoría de los científicos se adhiera a una teoría oscura y sin horizontes como lo es la Teoría del Big Bang. Esta noticia es una bocanada de aire fresco para la Física, que está atrapada en un camino sin salida, si sigue en la dirección tradicional. Espero que en este caso la opinión de Galileo Galilei, “En lo tocante a la ciencia, la autoridad de un millar no es superior al humilde razonamiento de una sola persona”, pueda cumplirse. En la fotografía del telescopio Hubble, de una nebulosa, que se ilustra a continuación expresa una extraordinaria configuración geométrica que nos recuerda a un fractal: Figura N ° 36 123 El Universo debe responder ineludiblemente a una configuración de tipo fractal. Lo que más abunda en el campo visual de los telescopios terrestres, como espaciales, son las galaxias con su forma de espiral. Si establecemos un análisis parecido al del helecho, notaremos que una galaxia podría ser una sección del Universo que tendría una configuración similar pero a una macro escala. A su vez si analizamos profundamente a los componentes de una galaxia se observará que a su vez está compuesta de agrupaciones estelares con movimientos de rotación similar. Si bien sólo detectamos asociaciones de estrellas, éstas conllevan una interacción que podría funcionar en forma similar a una galaxia. Una interacción de tipo fractal, es adecuada para lograr comprender con mayor precisión a los cuerpos y sus movimientos en el espacio. La naturaleza expresa constantemente sus propiedades intrínsecas, pero el hombre no las interpreta. Quiere conocer el pensamiento de Dios simplemente, a través de sus propios pensamientos. Cuando comprenda que detrás de esta belleza y esta armonía se esconde la inteligencia del Creador, encontrará el sentido de la insignificancia del hombre en el Universo. La Teoría del Big Bang y su idea de la expansión parecen distanciarse de una interpretación de este tipo. Más que una idea científica, me parece una idea sin ningún sustento filosófico. Cada imagen del Hubble de un fenómeno espacial, que se acumula en la historia de nuestra humanidad, es una prueba más que nos insta a levar velas y retirar del fondo de la mente humana este increíble ancla que nos ha detenido por un prolongado espacio-tiempo: el Big Bang. La imagen siguiente nos muestra una “sinfonía de galaxias en el cielo ” lo que 124 demuestra que la forma de espiral o vórtice es la que más abunda en nuestro mundo: Figura N ° 37 Algunos científicos verán en esta última imagen, galaxias que se separan unas de otras, las más lejanas, a mayor velocidad. Generalmente la mente humana encuentra más placer separando objetos (como en la fisión nuclear) que uniéndolos. Otros piensan lo opuesto. Es lo mismo que sucede cuando nos encontramos ante un día de tormenta y lluvia. Algunos se sienten deprimidos, otros melancólicos, otros, sin embargo ven una increíble posibilidad de sembrar. Con este tema cosmológico la situación es similar. El autor de esta obra prefiere estar del lado de lo que ven una nueva posibilidad de sembrar, de 125 sembrar nuevas ideas del Universo. 126 CAPITULO 7 ¿El Universo rota o no? Si se sostiene que hay una expansión, no debe pensarse que esa expansión es indefinida o ilimitada. Hay una variable muy importante que comienza a trabajar y que los defensores del Big Bang no reconocen, o si lo hacen, la suponen mínima. El Universo debe estar dotado de un movimiento de rotación, como el que tiene nuestro planeta Tierra, el Sol, una galaxia, un electrón, etc. No existe un ente en el espacio que no esté afectado por un movimiento de ese tipo. Es indudable que las galaxias tienen un movimiento de rotación que debe ser generado por una fuerza de arrastre del Universo en su conjunto, es decir que debe existir una aceleración similar a la Fuerza de Coriolis, que permita una mejor explicación del fenómeno galáctico. El comportamiento de las galaxias es inexplicable en el Big Bang, si establecemos que la expansión es indefinida. Sus defensores suponen que las galaxias se alejan unas de otras hacia el infinito. Es imposible defender un movimiento de rotación en un contexto de esas características. No se refieren a la rotación, simplemente, porque no encaja en el modelo que defienden con tanto fervor. Si se analizan fenómenos en espiral, similares a las galaxias, notaremos que están dotados de un movimiento de rotación y de un movimiento de traslación en una dirección determinada. Las galaxias deberían comportarse de una manera similar, hecho 127 que tampoco prevén los que defienden la expansión. Condenan al Universo a tener, indefectiblemente, sólo dos tipos de movimientos: el de expansión o de contracción. No se sugieren otros horizontes diferentes para el Cosmos. El átomo, componente fundamental de la materia y de todo lo que existe, está dotado de un movimiento de rotación. Los electrones tienen un número cuántico llamado de spin, por lo tanto no debe extrañar que el Universo, que está integrado por átomos, tenga necesariamente un movimiento similar, y que no se esté expandiendo actualmente, sino que los cambios se producen en un movimiento continuo y organizado, en el largo camino de su evolución. La aceleración de Coriolis es perpendicular a la velocidad de una partícula que va a su encuentro, lo que produce un desvío de la misma, en dirección perpendicular a su velocidad. Si un objeto cae por efecto de la gravedad, esta fuerza lo desvía de una línea recta imaginaria en su trayectoria. Esa fuerza de arrastre funciona, en nuestro planeta, de la siguiente forma: en el hemisferio norte, provoca una rotación con un sentido antihorario o levógiro en fenómenos como los huracanes. En cambio, en el hemisferio sur, produce una rotación horaria o dextrógira en los huracanes. Este fenómeno tan particular afecta a los sistemas materiales que se desplazan con un movimiento paralelo al suelo terrestre. Es nulo en los polos y en el ecuador. Otro efecto que se manifiesta por esta aceleración, es el del péndulo, mecanismo que permitió esclarecer la rotación de la Tierra. La trayectoria de un péndulo en movimiento se desvía continuamente hacia la izquierda en el hemisferio sur y hacia la derecha en el 128 norte. La fuerza de Coriolis en un péndulo, es máximo en los polos y nulo en el ecuador. Albert Einstein imaginaba una forma aproximadamente esférica para el Universo. De acuerdo con esa idea, podríamos inferir que se encuentra dividida en dos hemisferios, en forma similar a lo que sucede con nuestro planeta. Si trasladamos, por analogía, el funcionamiento de tipo local, como el de los huracanes, al Universo en su conjunto, debería notarse que, en un hipotético hemisferio norte del Universo, las galaxias deberían tener un sentido de rotación diferente a las galaxias de un hipotético hemisferio sur universal. Esta suposición podría dar una explicación sobre el comportamiento de las galaxias de un hemisferio que tendrían un corrimiento al rojo en el espectro electromagnético. Pero en la realidad observada no se detecta esa situación. Existe una interacción entre galaxias de rotaciones distintas, en cada sector del espacio que se observa. Cuando el fenómeno que se observa es un sistema de galaxias dobles, se detecta que una tiende hacia el rojo mientras que la otra lo hace hacia el azul. Podríamos inferir que el tipo de giro, levógiro o dextrógiro, es el que produce el corrimiento. Si esta apreciación fuera correcta, y nos encontráramos en un Universo esférico, como imaginó Einstein, en el hemisferio del Universo, diferente al del párrafo anterior, la mayoría de los corrimientos debe darse hacia el azul y no hacia el rojo. Pero si consideramos al Universo como una espiral o vórtice, como lo plantea esta obra, debemos detectar lo que observamos, una conjunción de galaxias de rotaciones distintas. Por este motivo debería desecharse una configuración esférica para el Cosmos. La forma de vórtice es la única que puede resolver esta cuestión. 129 La siguiente imagen nos simplifica una mejor comprensión: En el hemisferio norte, los vientos son desviados a la derecha. Fuerza de Coriolis (Flechas en verde) En el hemisferio sur, los vientos deben rotar hacia la izquierda. Figura N° 38 Pero esa situación no se verifica en la realidad. En el espacio observable se detectan galaxias con rotaciones diferentes, hacia la derecha y hacia la izquierda. No existen exclusivamente asociaciones estelares en espiral, con un solo tipo de giro. Por lo tanto deberíamos desechar una configuración esférica para el Cosmos. Esta división en hemisferios podría explicar el por qué existen quásares en ambos polos del Universo, como parecen observarse. Por ello no debe causarnos asombro que algunos de sus espectros no tengan un corrimiento hacia el rojo, ni hacia el azul. Deben 130 encontrarse en una zona donde la aceleración es mínima o nula. En la actualidad se han detectado zonas donde la existencia de galaxias es escasa. Coincidentemente, en las zonas aledañas al ecuador terrestre, no existe abundancia de huracanes, pues allí la aceleración de Coriolis es nula, aunque las corrientes que la originan convergen en esos lugares. Se podría comprobar que en zonas cercanas al hipotético ecuador del Universo no habría galaxias, a causa de igual efecto físico, pero a mayor escala. Pero esa configuración no puede estar permitida para el Cosmos. La interacción de galaxias de diferente spin nos anuncia una realidad muy diferente. La forma de vórtice es la única interpretación válida que nos queda para este maravilloso mundo en el que vivimos. Los aminoácidos aportan su ayuda. Existen unos componentes esenciales, que participan en el fenómeno de la vida, que podrían aclarar aún más la existencia de una fuerza de arrastre del Universo: los aminoácidos. Éstos constituyen los “ladrillos” fundamentales que dan estructura a las proteínas. Son moléculas que existen en sus aspectos de imagen de espejo, en sus formas levógiras o dextrógiras. Pero enigmáticamente, todas las proteínas que se encuentran en forma natural en los organismos en la Tierra, utilizan las formas levógiras. Conocimientos actuales permiten determinar, en la zona del espacio que observamos, que los aminoácidos tienen una rotación de tipo antihoraria. En nuestro planeta, todo 131 organismo vivo está constituido por esos componentes básicos, y ¿misteriosamente? giran en un sentido contrario a las agujas del reloj. Si imaginamos un Universo esférico, podríamos inferir que nuestra galaxia se encuentra en un hemisferio del mismo, en el que esta aceleración (la de Coriolis) determina un movimiento levógiro. En el caso de que en otro hemisferio opuesto al nuestro, existiera organismos con vida, los aminoácidos se moverían en sentido dextrógiro, es decir que seguirían el sentido de las agujas del reloj. Pero las observaciones confirman que la forma no puede ser esférica, por lo tanto podemos inferir que en galaxias con giro diferente a nuestra galaxia, deberían contener aminoácidos con rotación horaria. Gracias a investigaciones actuales, se han realizado mediciones que detectaron un exceso de aminoácidos levógiros en dos meteoritos. La probabilidad de que la vida haya surgido en alguna otra parte, y no aquí, se ve incrementada con el resultado de esta experiencia vital. Pero la verdadera prueba de esta teoría, podría llegar en el año 2.014, cuando la nave Rosetta de la Agencia Espacial Europea haga descender una sonda en el Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Si se identifican aminoácidos levógiros en la superficie del citado cometa, sustentaría la hipótesis de que los bloques de construcción de las proteínas fueron creados en el espacio interestelar y fueron transportados, mediante meteoritos o cometas, a la Tierra. El estudio de fenómenos de este tipo ayuda a contribuir a esclarecer las dudas que todavía persisten en el largo camino de la humanidad. 132 Las radiaciones ¿Parecen tornillos La mayoría de las radiaciones que recibimos del espacio es denominada luz polarizada circularmente, porque su campo magnético viaja a través del espacio como un tornillo, enroscándose y viene en forma derecha o izquierda. Para comprender con más profundidad este tema debemos introducir el concepto de enantiómeros. Éstos están referidos a cada uno de los compuestos químicos que por su disposición espacial de los átomos o grupos de átomos en la molécula, se relacionan entre sí como un objeto con su imagen especular, es decir con su imagen de espejo. Una de las propiedades más interesantes de estos compuestos, es la interacción que producen con la luz polarizada. Si se investiga el efecto que genera una muestra de uno de los enantiómeros sobre la luz polarizada, se observará que el plano de esta luz, girará el mismo valor, pero en sentido opuesto. Un enantiómero que gira el plano de la luz polarizada en sentido horario, con el observador mirando la fuente de luz, es dextrógiro y se identifica por (+). El otro enantiómero es levógiro y se identifica por (-). Estos compuestos giran el plano de polarización de la luz, con el mismo ángulo, pero en sentido opuesto. El enantiómero (-) gira el plano 23,1, en sentido antihorario y su imagen de espejo, el (+) lo hace 23,1, pero en sentido horario. Asombrosamente la Tierra tiene una inclinación similar en su eje o plano. Otra conclusión importante que podría derivarse de la hipótesis que se defiende en 133 esta obra, es que la rotación de nuestro planeta produce corrientes de chorro, que le otorgan una velocidad muy considerable a los sistemas que se desplazan en ellas. En el Universo se han detectado corrientes similares que producen velocidades mayores a las galaxias que se encuentran bajo sus efectos, que son diferentes a las galaxias vecinas que no son afectadas por esa corriente observada. Si consideramos válida la forma de espiral para el Universo, en los brazos que contendría, habría corrientes que involucrarían a las galaxias en un movimiento diferencial. 134 CAPITULO 8 Galaxias ¿Cómo son en realidad? El nacimiento de la Cosmología moderna, a través de la utilización de telescopios espaciales como el Hubble y de potentes radiotelescopios, ha permitido un mejor y más profundo análisis, que ha redundado en una mayor comprensión de las estrellas, de las galaxias y del Universo en su conjunto. Es indudable que, conocer todos los pormenores de una galaxia, nos ayuda a un mejor entendimiento acerca del funcionamiento del Universo. Una galaxia contiene millones de estrellas agrupadas en torno a una especie de centro o núcleo galáctico, gases y polvo cósmico. A su vez, se ha descubierto que éstas se asocian formando cúmulos de galaxias. Se estima que también estos cúmulos se asocian en supercúmulos, aún no explicados en profundidad. A su vez estos supercúmulos conforman estructuras mayores llamadas cluster. Si se compara una galaxia con el átomo, se verá que éste tiene una estructura jerarquizada, es de suponer que el Cosmos, que se encuentra formado en su totalidad por ellos, no puede escapar a una hipótesis de jerarquización, con la excepción de la visión que tiene la Teoría de la Gran Explosión, que diagnostica que se están separando constantemente, hacia un fin inesperado. El estudio de las diferentes formas que puede adoptar una galaxia nos permitirá una mejor comprensión sobre ellas y sobre la verdad de la expansión. 135 Clasificación El origen de la clasificación de galaxias según su forma se remonta a la época en que Edwin Hubble comenzaba sus incontables observaciones y un profundo análisis sobre dichas asociaciones estelares. La clasificación más común es la que efectuó este astrónomo. Edwin Hubble realizó tomas fotográficas de miles de galaxias para poder establecer las diferencias entre cada una de ellas e incluirlas en diferentes categorías. Luego de largos años de esfuerzo, Hubble dividió a las galaxias en dos grandes grupos: las regulares, que presentan una simetría de rotación en torno al centro del sistema y las irregulares que carecen de esa simetría, y por tanto no fueron incluidas en la secuencia. Las galaxias regulares fueron divididas en espirales y elípticas, y las espirales en espirales convencionales y en espirales barradas. Las barradas a su vez tienen clasificaciones secundarias según el tamaño del núcleo respecto a los brazos y el aspecto de los mismos. La clasificación actual de las galaxias se remonta a épocas de Hubble, en 1925. De acuerdo a su apariencia física o de forma, este notable astrónomo las dividió en galaxias elípticas, espirales, lenticulares e irregulares. Las galaxias elípticas tienen una forma que van desde la esférica, hasta una muy ovalada. Tienen una concentración bastante homogénea de estrellas relativamente viejas, con una mayor concentración en el núcleo. Tienen una coloración rojiza debido a la antigüedad de sus componentes y poca actividad generadora de estrellas nuevas. Poseen una masa millones de veces más grande que la de nuestro Sol. En la figura de la página siguiente se hace una descripción de las distintas galaxias. 136 ESPIRALES COMUNES Sa Sb Sc ESPIRALES BARRADAS SBa SBb SBc ELÍPTICAS E0 E3E E7 Figura N° 39 137 Las galaxias espirales tienen un núcleo, un disco y un halo. Las estrellas más antiguas se concentran en el núcleo imprimiéndole un color rojo, mientras que las más jóvenes se agrupan en el disco formando brazos espirales dándole un aspecto azulado. Existen espirales normales, en la que los brazos salen desde proximidades del núcleo, y espirales barradas, en la que los brazos surgen da partir de una barra que atraviesa la espiral dividiendo a la misma en dos hemisferios similares. La Vía Láctea pertenece a las espirales normales. Las galaxias lenticulares son una clase intermedia entre las elípticas y las espirales. Tienen una concentración pronunciada de estrellas pero a su vez tiene un disco y núcleo y se mueven en forma parecida a las espirales. Contienen estrellas viejas, por lo tanto su color se acerca al rojo. Es muy común que se encuentren en zonas densas, perteneciendo a algún cúmulo. En la siguiente imagen se observan algunas de este tipo: ESPIRALES LENTICULARES S0 Figura N° 40 138 Para finalizar con la descripción de los tipos de galaxias, nombramos a aquellas asociaciones de estrellas que no guardan una relación directa con una forma determinada, sino que sus identidades son muy diferentes o no conservan un patrón muy específico. Son las galaxias llamadas irregulares Las galaxias irregulares no presentan estructuras similares a las anteriores, y su forma puede ser muy dispar. La población de estrellas es muy joven y poseen una abundante cantidad de gas interestelar. En la mayoría de sus espectros se detectan un cuarto de helio cosmológico. La ilustración de la página siguiente muestra una nebulosa de este tipo: IRREGULARES Figura N° 41 Las galaxias están formadas por miles de millones de estrellas. Éstas a su vez, se agrupan entre sí formando diversos tipos de asociaciones. Las más simples son las estrellas dobles visuales, las dobles espectroscópicas y las dobles astrométricas. Las dobles visuales son las más fáciles de detectar a través de la visualización de sus órbitas. Ello hace posible la estimación de sus respectivas masas. Las dobles espectroscópicas son determinadas a través de un detallado análisis de sus 139 espectros de luz, que son superpuestos para verificar su alejamiento o aproximación al lugar de observación. Este estudio permite calcular sus respectivas masas. En cambio, las dobles astrométricas son detectadas por la perturbación que produce en sus órbitas, la acción de la estrella compañera asociada, permitiendo estimar las masas respectivas. Con este sistema también es posible estimar la existencia de posibles planetas orbitando en torno a ellas. Cuando la cantidad de estrellas son apreciables, las uniones tienen otros tipos de denominaciones: cúmulos globulares, cúmulos abiertos y asociaciones estelares menores. Los cúmulos globulares contienen entre cien mil y un millón de estrellas, lo que le da un aspecto muy compacto: su forma se parece a un glóbulo, de allí su nombre. Las estrellas que lo integran son bastante antiguas y tienden a moverse como un sistema en órbitas elípticas alrededor del centro galáctico. La forma de espiral se encuentra reiteradamente en cada fenómeno que se observa en la naturaleza. Una galaxia no escapa a esa figura tan singular, aunque existen distintas variedades: elípticas, espirales e irregulares. Se analizan aquí las que tienen la forma de vórtice, específicamente nuestra galaxia: la Vía Láctea. Está compuesta de tres partes diferentes que forman una asociación única: el disco, el núcleo y el halo. El disco es una estructura relativamente plana de aproximadamente unos 100.000 años-luz. La materia interestelar representa cerca de 1/10 de la masa total y está compuesta de estrellas bastante jóvenes que albergan planetas ricos en hierro, poseen una coloración azulada, sobre todo en los extremos. Presentan una concentración 140 estelar apreciada en zonas que se denominan brazos espirales. Su densidad es cuatro veces mayor a la que hay en los espacios entre brazos. NÚCLEO DISCO HALO Figura N° 42 El núcleo está formado por una gran cantidad de estrellas viejas, siendo la materia interestelar cerca de 1/100 del total. Existe una gran cantidad de polvo interestelar que no permite ver el centro de la galaxia, pero se supone, de acuerdo a estudios actuales, que existe en él un agujero negro, como en la mayoría de las galaxias similares. Las asociaciones estelares son complejas, con estructuras moleculares muy marcadas. El halo es una cobertura con forma de burbuja y del mismo diámetro que la propia galaxia. En el se encuentran los cúmulos globulares que giran en órbitas elípticas 141 alrededor del núcleo. Existen también estrellas dispersas que acompañan a estos cúmulos en su trayectoria. La materia interestelar es muy escasa. Están compuestas de estrellas antiguas que le otorgan un color rojizo a su aspecto desde el espacio. Se cree que existe mucha materia invisible a nuestros ojos, en torno al halo, que denominan materia oscura, a la que le atribuyen participación en la velocidad de las estrellas, sobre todo, en sus extremos. Esta materia oscura tiene muy preocupado a la comunidad científica. Resulta que las observaciones actuales exigen que esta materia interactúe, con una inestimable influencia sobre todos los cuerpos en el espacio. La constante cosmológica de Albert Einstein, que fue desechada por todos los físicos y astrónomos, e inclusive por el mismo Einstein, que lo consideró “el peor error de su vida”, es requerida en la actualidad, desesperadamente, para justificar la materia oscura misteriosa. Cuando más claridad encuentra la Física en algunas cuestiones del Cosmos, más oscuridad encuentra en otros. Se está sobredimensionando la importancia de la materia oscura debido a que la comunidad científica no puede encuadrar las leyes de Newton con el comportamiento que posee una galaxia en rotación. Los mecanismos que explican perfectamente como se traslada un planeta alrededor del Sol, no pueden hacerlo para justificar las velocidades de estrellas y su conjunto en un fenómeno galáctico. La masa visible no puede generar esos movimientos, por lo tanto parecería que falta materia; a esta materia se la denomina oscura. Para poder explicar las curvas de rotación de las galaxias se utiliza la Mecánica Modificada de Newton (MOND), adaptada por M. Milgrom, en 1.983. Se cree que 142 menos del 1% de la densidad del Universo se encuentra en forma visible (estrellas y sus entornos), más del 20% aparece como materia oscura inexplicable, todo lo demás es ocupado por el vacío. Para explicar esto último, se ha reflotado la idea de una fuerza cosmológica opuesta a la fuerza de gravedad: el principio cosmológico. Una exigencia para compatibilizar la observación con las ideas. Pero la única conexión, que esta modificada teoría, encuentra con el fenómeno galáctico es la relación luminosidadvelocidad. La luminosidad es equivalente a la velocidad elevada a la cuarta potencia. Pero resulta muy embarazoso precisar comportamientos tan regulares cuando las estrellas se mueven a distintas velocidades, dependiendo del radio en que se encuentran, respecto del núcleo de la galaxia. La crítica más importante que se le hace a este modelo de explicación es que, se ha modificado en forma ad-hoc la teoría de la Gravitación Universal de Newton, para que coincida con la realidad observada. ¿Qué edad tienen las galaxias? Un tema importante a determinar es la edad de las galaxias. Existe una cuestión que dificulta su estimación, haciendo muy compleja esta tarea, y es que, actualmente vemos a esos conglomerados de estrellas, como fueron en el pasado, cuando la luz que recibimos de ellas, partió de su fuente hace miles de millones de años. Si bien la velocidad de la luz es de aproximadamente 300.000 km./s., las distancias son enormes y la percepción no es instantánea, para un observador ubicado en un lugar muy lejano, en el espacio. 143 Según la Teoría del Big Bang, todas las galaxias se formaron, aproximadamente, al mismo tiempo; además ya no se forman más en la actualidad. Con ese criterio, se debe aseverar que las galaxias más próximas a la nuestra, se verán diferentes a las más lejanas, por las abismales distancias que debe atravesar la luz para poder llegar hasta nosotros. En este caso, todas las galaxias deberían tener la misma edad, pero la diferencia de aspecto que observamos es debido a que son detectados en distintos tiempos. Continuamente se detectan galaxias muy jóvenes, lo que hace suponer que la observación no coincide con esa visión. Pese a que no lo aceptan, se están formando galaxias nuevas. Si bien no podemos asegurar que las galaxias observadas se encuentren a distancias similares, se verifican formas muy diferentes. Hay galaxias con forma de espiral, otras son elípticas y otras son irregulares. Existen espirales barradas en variedades diferentes en algunos aspectos. En la visión de la Teoría del Estado Estacionario, el Universo presenta el mismo estado siempre. Algunas galaxias “mueren” pero siempre nacen nuevas galaxias. Es decir que las mismas tienen diferentes edades. Hay “jóvenes, adultas y viejas”. Pero para justificar este fenómeno se debe introducir la creación continua de materia, hecho que no puede ser explicado razonablemente. Siguiendo las enseñanzas de Blas Pascal cuando dice: “Los extremos se tocan”, considero que ambas teorías tienen algo en común: son extremistas. Siendo el equilibrio y el orden una constante de nuestro Universo, por lo menos es lo que se observa aquí en la Tierra, me inclino a pensar que el Universo evoluciona, pero no hacia el exterior, 144 expandiéndose constantemente, como lo establece la Teoría del Big Bang, sino que evoluciona como la vida misma: una galaxia “nace, se desarrolla, llega a su madurez, y luego muere”, transformándose, sus restos de partículas atómicas, en suspensiones espaciales que seguirán viajando por el espacio, hasta asociarse nuevamente; pues parece que los elementos se transforman en otros muy diferentes, no deteniendo nunca el movimiento continuo del que están dotados. Lo esencial del Universo no es sensible a nuestros ojos. El átomo no puede ser observado sin perturbarlo, pues es infinitamente pequeño. Pero eso tan pequeño que no podemos analizar visualmente, es lo que le da estructura al todo. Éste está formado por la interacción de partículas infinitesimales en cantidades que escapan a la comprensión humana y a todos los ordenadores electrónicos creados por el hombre. Algunos raros fenómenos cósmicos. Uno de los más misteriosos fenómenos actuales que eluden una explicación lógica son los cuásares o quásares. Éstos son objetos de aspecto estelar que registran un alto corrimiento al rojo en sus espectros. Comúnmente son emisoras de intensa ondas de radio. Estos extraños fenómenos son considerados como objetos extragalácticos alejados considerablemente de nuestro lugar de observación. El telecopio espacial Hubble ha detectado innumerables cuásares que se anidan en el centro de una galaxia, exhibiendo una imagen de alta interacción. Un cuásar era denominado antiguamente por la sigla QSO (Objeto Cuasi-estelar) pero se ha cambiado por su denominación actual. 145 Se suponen como faros cosmológicos por la intensidad de su luz y porque se cree que se encuentran a grandes distancias. La razón de esta idea es sustentada por el enorme desplazamiento al rojo que se observan en sus espectros. El debate sobre si los cuásares son objetos que están a grandes distancias o no, todavía perdura, pese a haberse iniciado su detección en la década del 60. Algunos sugieren que el corrimiento exagerado que tienen, no se debe al Efecto Doppler, sino a que los mismos deben escapar de una muralla gravitacional, pero esta condición debería quitarle estabilidad. Las emisiones que emiten la mayoría solo han sido observadas en nebulosas con gases a bajas temperaturas, pero si los cuásares, actúan bajo esas condiciones, no recibiríamos su potente luminosidad. Todavía no se ha elaborado una teoría coherente acerca del origen de tal energía, aunque algunos científicos creen que son causados por la gran influencia que un agujero negro masivo ejerce a través de la gravedad. Si es cierto que se encuentran a enormes distancias, la alta energía que se produce en su núcleo escapa a una explicación que se fundamente en los procesos conocidos como el de fusión, que se realiza en cada estrella. Este supuesto fundamental en Cosmología ha sido ampliamente debatido desde que se descubrieron los cuásares. Cierto número de fotografías, muestran aparentes relaciones entre cuásares muy lejanos y galaxias próximas, que ocasionan controversias, que hicieron aparecer algunos conflictos en algunos autores que tienen posiciones tomadas, muy diferentes. Uno de los interrogantes más inexplicables, es la relación entre objetos BL Lacertae 146 con galaxias que actúan de anfitrionas. Lo misterioso radica en la enorme intensidad de la energía irradiada en un punto muy pequeño de espacio. Una imagen es la siguiente: Figura N° 43 La identificación de los objetos BL Lacertae con galaxias que los albergan, puso de manifiesto de que algunos objetos están a la distancia que sus desplazamientos al rojo indican. Estos objetos ocasionan uno de los más serios problemas con relación al hecho de fuentes energéticas de gran potencia concentrada en tamaños muy pequeños. Como producto de excepciones en las observaciones surgió el término "blazar" para identificar a aquellos objetos diferentes a los fenómenos comunes. El blazar que identifica al cuásar 3C345 se muestra como un objeto con una fuente de luz muy irregular, con enormes variaciones de luminosidad en pocos días con una intensidad formidable. Este comportamiento inusual parece ser un “hueso duro de roer” para la mayoría de los astrónomos. Sus características más notorias que la diferencian de un cuásar son: 1) Alta variación en el óptico. 147 2) Intensa radiación no relacionada con la temperatura, 3) Polarización notoria de la luz. 4) No presentan líneas de emisión o de absorción en sus espectros, salvo excepciones verificadas a través de la utilización de potentes telescopios. El Objeto BL Lacertae es un “blazar” que se encuentra asociado a una galaxia con una emisión notable de radio. Se le ha detectado una variabilidad en su luminosidad, en intervalos cortos. Existen otros cuásares con variabilidad muy disímiles, no encontrándose justificación para aquellas, en la que la variación de brillo se produce en un lapso de tiempo muy pequeño. Esto hace suponer que aparece un conflicto entre esa rapidez de este tipo particular de objeto y la velocidad de la luz que no puede ser superada, según la Teoría de la Relatividad. Nuevos interrogantes que no pueden ser contestados por la Teoría del Big Bang. Los objetos BL Lacertae reciben esa denominación en referencia al prototipo, BL Lacertae, una estrella variable de la constelación del Lagarto. Cuando se lo descubrió, su espectro mostraba algo inexplicable: las infaltables líneas de absorción, y las líneas de emisión características de los cuásares, no se encontraban presente en él. Este detalle misterioso hacía dificultosa la tarea de medir a qué distancia se encontraba el objeto. Mediciones posteriores, con potentes telescopios, permitieron una aproximación relativa de su distancia. Muchos de los cuásares emiten ondas de radio como algunas galaxias activas, es decir que no emiten radiaciones térmicas. La mayoría se hacen notorias en el ultravioleta, 148 aunque a causa del corrimiento al rojo aparecen en el infrarrojo. Este no es un detalle menor, pues significa que el espectro no describe una situación precisa de la realidad observada ¿Cómo se observa en el infrarrojo si su radiación no es térmica? Estos interrogantes parecen alejarnos de la idea de que el Efecto Doppler es la “aspirina” que soluciona todos los “malestares”, que constantemente observamos en el espacio. Seguramente los nuevos adelantos tecnológicos futuros, permitirán al hombre extender la gama de conocimientos actuales. Estos tipos de fenómenos necesitan de una visión diferente de aquella que nos brinda la Teoría del Big Bang. Debemos sobreponernos a las limitaciones que nos impone este modelo, si es que queremos progresar en la búsqueda de nuevos conocimientos cosmológicos. Es tiempo de reconocer que lo que se afirma en la teoría, ya no concuerda con la realidad observada, por lo tanto tenemos que darle más espacio a nuestra imaginación e intuición para seguir creciendo en este mundo del conocimiento. Nebulosas Las nebulosas son gases y pequeñas partículas de polvo cósmico con sus masas estructuradas en determinadas zonas localizadas en el espacio. Su existencia es detectada en todas las galaxias observadas, incluida la nuestra: la Vía Láctea. Si tenemos en cuenta la edad de las estrellas con la que siempre están asociadas, podemos clasificarlas en dos grandes grupos: a) -las planetarias y remanentes de supernovas y b) - los objetos Herbig-Haro y las nubes moleculares. 149 Las nebulosas planetarias están asociadas a estrellas antiguas o que ya han evolucionado bastante en el tiempo; responden a ese nombre debido a su similitud con los planetas conocidos, sobre todo cuando son observados a través de un telescopio. Un ejemplo de este tipo es la nebulosa del Anillo, en la constelación de la Lira. En la Vía Láctea se detectaron miles de ellas. Los remanentes de supernovas también existen en nuestra galaxia, siendo la nebulosa del Cangrejo, en la constelación de Tauro, la más importante. Los objetos Herbig-Haro y nubes moleculares están relacionados con estrellas más jóvenes. Las primeras deben su nombre al astrónomo norteamericano Herbig y al mexicano Haro respectivamente, son pequeñas y muy brillantes, quizá en proceso de producción de estrellas nuevas. Las nubes moleculares son extremadamente extensas y con un aspecto difuso. La siguiente imagen describe un objeto de este tipo: Figura N° 44 150 En cambio si tenemos en cuenta el proceso que origina la luz emitida, se pueden clasificar en tres grupos: nebulosas de emisión, las nebulosas de reflexión y las oscuras. En las de emisión la radiación, producida proviene del polvo y gases cósmicos que se ionizan por las altas temperatura que reinan en ese ambiente. La más importante de este tipo, es la nebulosa de Orión. Sus movimientos son erráticos y turbulentos. Las nebulosas de reflexión deben su nombre al proceso por el cual reflejan y dispersan la luz proveniente de las estrellas. Un buen ejemplo de ellas son Las Pléyades, en la constelación de Tauro. Las nebulosas oscuras son aquellas que poseen poca luminosidad, atravesadas por un manto oscuro, rodeado, en algunos casos, de un halo luminoso. La más reconocida de este tipo es la nebulosa de la Cabeza de Caballo, en la constelación de Orión. Con la analogía de los huracanes, que parecen surgir de nubes organizadas en centros de presiones opuestos, que comienzan a interactuar, no resulta imposible que las galaxias tengan un origen común a esa realidad meteorológica. Las nebulosas desempeñan un papel muy importante en la creación de fenómenos en el espacio. Lo que ocurre es que el tiempo que dispone el hombre, es un pequeñísimo destello, comparado con el tiempo del Universo. Esto nos da una noción de la pequeñez de nuestra existencia, en esa colosal existencia, que escapa a nuestra idea terrenal de dimensión. Muchas de las nebulosas que se describe en este capítulo parecen surgir de explosiones de supernovas, pero otras en cambio no tienen una explicación similar. Su verdadera misión en el Cosmos aún no puede describirse adecuadamente, sobre todo si 151 seguimos manteniendo la Teoría del Big Bang como guía ineludible, para la comprensión de todo lo que observamos. Las imágenes, sobre nebulosas, del telescopio Hubble son realmente espectaculares, aunque muchas de ellas son coloreadas a través de modernos ordenadores, que producen una simulación cromática de la realidad que observan. Parecen verdaderas obras de arte, donde abundan las simetrías y rarezas de una belleza sobrehumana. Deberían exponerse en todas las galerías del mundo, pues no tienen comparación con la capacidad humana estos fenomenales espectáculos. Si bien la mayoría de las imágenes son coloreadas por los ordenadores que transforman las señales electromagnéticas en pixeles que forman lo que luego vemos asombrosamente. Al hombre sólo le resta poner un nombre que se adecue a la imagen que tiene sobre sus manos. Inagotables figuras aparecen constantemente en el detector de imágenes de los telescopios humanos en el espacio. La mayoría de ellas han despertado la imaginación. Existen nombres verdaderamente significativos, como aquella que se denomina “Ojo de Dios”. Debemos ser muy ignorantes los seres humanos para no apreciar esto como “una obra de arte” producto de la capacidad descomunal de un “Creador” para imprimirle a todo lo que desea, armonía, equilibrio y amor. El hombre de ciencia, que adhiere a la idea de la expansión, desconoce la incapacidad para comprender la mecánica del mundo, que muy lejos de lo que él piensa contiene una belleza y complejidad incomprendida. 152 A continuación de exponen fotografías del Hubble, sobre algunas nebulosas: Orión Helix Carina Cono Crab Del lápiz Figura N° 45 Águila Del huevo La imagen “El ojo de Dios” es la que se encuentra arriba a la derecha. 153 CAPITULO 9 Componentes básicos de las galaxias: las estrellas. Las galaxias están compuestas de estrellas, gases y polvo cósmicos. Pero lo que más abunda en ellas es el espacio mismo. Las estrellas son los elementos esenciales en su funcionamiento. Estos particulares cuerpos luminosos se agrupan en grandes asociaciones, pero interactúan casi siempre acompañadas de otras estrellas. Es decir que resulta difícil el caso de la existencia de un sistema estelar con una única estrella, aunque hay excepciones, como lo es nuestro Sistema Solar, que tiene como artífice principal al Sol. La mayoría de estos fenómenos consta de dos componentes estelares aunque existen algunos con estrellas múltiples. Dentro de la clasificación binaria tenemos a su vez variantes diferenciadas, en cuanto al método con el que son detectadas: Estrellas dobles visuales, dobles espectroscópicas y dobles astrométricas. Las dobles visuales son aquellas que son observadas a través del sentido de la visión, aunque ayudados por instrumentos ópticos. Resulta relativamente fácil determinar las masas de ambas componentes ante la detección visual. Las estrellas dobles espectroscópicas son las que pueden determinarse por la superposición de los espectros de luz. Si se analizan las oscilaciones que se producen en ellos, se pueden determinar sus respectivas masas. 154 Por último, las dobles astrométricas son aquellas que pueden ser detectadas por la influencia o perturbación que se producen en sus órbitas. Inclusive se puede constatar la existencia de planetas, alrededor de las componentes principales. Pero las estrellas, además de unirse a otra compañera, forman estructuras más complejas y a escalas mayores. Estas megas asociaciones se denominan asociaciones estelares, y cúmulos, clasificándose éstos, a su vez en abiertos y globulares. Las asociaciones estelares no adquieren la envergadura de un cúmulo, aunque tienen una estructura considerable. Se encuentran más dispersas que un cúmulo abierto, conteniendo estrellas jóvenes. En la constelación de Orión existen agrupaciones de este tipo. Los cúmulos abiertos que contienen cientos de estrellas, relativamente jóvenes, tienen un movimiento coordinado en el espacio. Las Pléyades y las Hiadas son ejemplos de cúmulos de nuestra galaxia: la Vía láctea. Pero existen miles de cúmulos abiertos en ella, aunque se estima que deben existir muchísimos más, porque el resplandor estelar y el polvo y los gases galácticos no permiten una visualización precisa. Los cúmulos globulares tienen una estructura bastante compacta, de forma relativamente esférica. Están compuestos de estrellas antiguas y con poco gas interestelar, pudiendo albergar una población de hasta un millón de estrellas. Tienen una alta densidad sobre todo cerca del centro, y describen orbitas elípticas alrededor del centro galáctico. Se encuentran dentro de lo que constituye el halo, formando una especie de burbuja protectora de la galaxia. En la Vía láctea existen más de cien cúmulos detectados. Un ejemplo de este tipo es el cúmulo de la constelación de 155 Hércules. El estudio de estos fenómenos de nuestra galaxia permite un conocimiento más preciso sobre la espiral, posibilitando prever su masa galáctica y su evolución. En cuanto al espacio interestelar podemos decir que no está ajeno a la actividad estelar, al contrario, existe una vital interacción con ellas, modificando constantemente la configuración estelar. Su aspecto se exterioriza en forma de polvo y gases que forman permanentemente nubes, que se trasladan constantemente por el espacio. Se ha descrito la estructura y funcionamiento de una galaxia. Si se comprueba que el Universo, en su conjunto, está dotado de una forma de vórtice, similar a la que exhibe una galaxia, podríamos inferir que los cúmulos de galaxias no responden a un capricho, sino a leyes que disponen esa configuración. Recordemos que se detectan diariamente numerosos cúmulos, algunos inexplicables a la luz de la Teoría del Big Bang. Parecen contener ramificaciones en forma de tela de araña, que mantiene interconectadas a las galaxias pertenecientes a dichos cúmulos. Esta nueva idea permite encontrar una explicación más valedera a la existencia de cúmulos de galaxias en el Universo. Si aquella forma espiral, es la acertada, la pregunta a realizar sería ¿En qué lugar del mismo nos encontraremos? El Sistema Solar se encuentra lejos del centro de la Vía Láctea, en uno de sus brazos. Ello posibilita que la temperatura sea la adecuada para la vida. Debemos deducir que su ubicación en el Cosmos debería estar en una posición similar, lejos del núcleo universal, porque de lo contrario, la luminosidad sería elevada como también la temperatura relativa. 156 CAPITULO 10 ¿Son útiles las analogías para explicar el fenómeno de las galaxias? La utilización de analogías, para una mejor comprensión del mundo físico que observamos, ha sido muy recurrente en la historia de la humanidad. Innumerables científicos han recurrido a ellas, luego de encontrar serias dificultades, en su camino hacia el conocimiento, por métodos concretos, es decir basados solamente en el fenómeno analizado. Michael Faraday (1791-1867), físico y químico inglés, ostentó una enorme capacidad para comprender cada fenómeno sin necesidad de recurrir a fórmulas matemáticas. Desde muy joven trabajó como encuadernador de libros, en un taller de imprenta, lo que posibilitó que se conectara con las novedades científicas. La que más impactó en su vida fue una obra de James Tytler, sobre la naturaleza de la electricidad. Luego ingresó como ayudante de laboratorio, de un químico muy famoso llamado Humphry Davy. Su intuición era extraordinaria, lo que le permitió descubrir la rotación electromagnética, la inducción eléctrica y magnetoeléctrica, la extracorriente y estableció las leyes de la electrólisis. James Clerk Maxwell, físico teórico escocés (1831-1879), sin embargo, sobresalió por su asombrosa habilidad para encontrar una explicación correcta de la naturaleza, mediante la introducción de un fenómeno parecido al que investigaba, es decir de una 157 analogía. A partir de ese recurso aplicaba toda su intuición e imaginación científica para incorporarle un significado matemático. Así nacieron sus mejores aportes a la ciencia, entre ellos la teoría electromagnética de la luz. Formuló a partir de estudios anteriores, sobre todo de Faraday, las cuatro ecuaciones famosas, que explican todo el fenómeno relacionado con el magnetismo y la electricidad, descubriendo que ambos procesos, son producto de la manifestación electromagnética. Cuando la velocidad alcanza un valor determinado se transforma en luz. Es decir que los diferentes tipos de ondas que se observan en el espectro electromagnético, son originados por diferencias en las respectivas velocidades. Pero su teoría recién pudo comprobarse años después de su muerte, por el científico alemán Heinrich Hertz (1857-1894), quién demostró, en 1887, el carácter ondulatorio de la electricidad, focalizando su investigación en la propagación de las ondas de radio, que permitieron enormes avances en la telegrafía y la telefonía inalámbrica. Los dos científicos se complementaron perfectamente en beneficio de la propia ciencia. Maxwell aprovechó acertadamente los progresos científicos de Faraday y elaboró una memorable teoría electromagnética.. La naturaleza es la mejor vía para llenar los enormes vacíos que la racionalidad humana deja, en su eterna búsqueda de nuevos conocimientos. Cuando las puertas se cierran, la mejor manera de abrirlas, es observando, detenidamente, los fenómenos a nuestro alrededor. Las leyes que rigen en el Universo quedan al descubierto si se analizan detalladamente las estructuras materiales y su funcionamiento. Muchas veces las formas indirectas son la mejor manera de llegar a un conocimiento esquivo a la 158 razón. ¿Podrían los huracanes explicar el fenómeno de las galaxias? El fenómeno en espiral o vórtice, producto de la interacción entre dos fuerzas o cargas diferentes, es habitual y muy reiterativo, en casi todo lo que observamos en nuestro planeta. Un fenómeno que se repite constantemente en la Tierra, son los huracanes. Actualmente se producen con más periodicidad que antes. La cantidad de estos fenómenos que se generaban en décadas, hoy se producen en un solo año. Este hecho posibilita que exista información más abundante y precisa sobre ellos. Teniendo en cuenta la hipótesis de que una galaxia se comporta como un fenómeno de huracán, y se analizan las principales características de cada una de las fases del desarrollo de un huracán, se podrá tener una idea aproximada del comportamiento de una galaxia. Fases de un huracán. 1) Nacimiento (Depresión tropical): Un área de baja presión se acerca a una de presión más alta, en latitudes medias. Las nubes de los alisios comienzan a organizarse alrededor de un centro. Surge una depresión atmosférica que se caracteriza porque el viento comienza a incrementar su velocidad en superficie. La velocidad máxima promedio es de 60 km./h. o valores inferiores y la presión 159 2) disminuye hasta cerca de los 1.000 HPA (HECTOPASCAL). 3) Desarrollo (Tormenta tropical): La depresión tropical crece o se desarrolla y adquiere la característica de tormenta tropical, lo que significa que el viento continúa aumentando, alcanzando una velocidad máxima que va desde los 60 km./h. hasta los 120 km./h. Las nubes se distribuyen en forma de espiral y empieza a formarse un ojo pequeño, casi siempre de forma circular. La presión en su centro, se reduce a menos de 1.000 HPA. 4) Madurez (Huracán): Se intensifica la tormenta tropical y el viento alcanza el máximo de velocidad, pudiendo llegar cerca de los 400 km./h. El área nubosa se expande llegando a su máxima extensión entre los 500 y 1.000 km. de diámetro (en algunos casos puede superar ese límite). En la forma típica de un huracán, los vientos rotan alrededor de un centro de baja presión, conocido como el ojo del huracán (Figura N 46). El aire asciende en las nubes que forman la pared del ojo, rodeando el centro y escapándose luego hacia fuera, en los niveles superiores. Esta circulación radial hacia el centro, hacia arriba y hacia fuera requiere que las nubes que constituyen la pared del ojo mantengan un grado de inclinación vertical, condicionalmente inestable. En este ojo, donde no hay nubes, los vientos son leves, y la presión atmosférica es mínima. Los vientos máximos están localizados y organizados en un anillo ubicado alrededor del centro, conocido como pared del ojo. En la parte superior de la pared del ojo, la mayor parte del aire es impulsado hacia fuera, aumentando el movimiento del aire que asciende. Parte del aire se mueve hacia adentro y 160 desciende por el ojo, produciendo una zona en la que no se observan nubes. 5) Disipación (Fase final): Este inmenso remolino es mantenido y alimentado por el cálido océano, hasta que incursiona en aguas más frías o hasta que ingresa a suelo firme. Al tocar tierra, el aumento en la fricción sobre el suelo, hace que disminuyan los vientos sostenidos, pero aumentan las ráfagas en la superficie. Los vientos sostenidos se reducen por el efecto de la fricción, pero las ráfagas son más fuertes porque se incrementa la turbulencia. Sin embargo, después de unas pocas horas, comienza a debilitarse rápidamente sobre la tierra, no a causa de la fricción, sino porque carece de las fuentes de humedad y calor que le proporciona el océano. Figura N° 46 Si la hipótesis planteada es correcta, las formas de las galaxias tendrían que ver con su velocidad y con su edad. Si se pudiera comprobar que esta analogía es acertada, se establecería que no es la distancia, el factor que me determina la velocidad (La Teoría del Big Bang presume que las galaxias más alejadas tienen más recesión)), sino que es 161 su aspecto físico el que puede brindar una información más valiosa. Su forma podría brindarnos noticias más precisas, sobre su edad y su velocidad, que la proporcionada por la Ley de Hubble. Seguramente se encontraría la razón del ¿Por qué la constante de Hubble debe ser continuamente modificada? o en su defecto se sabría el por qué, en algunas galaxias dobles, el comportamiento es diferente en cada una de ellas. No todo se rige en forma tan estructurada como una ecuación matemática elaborada ad-hoc, como lo afirman los defensores de la expansión. Es decir que no es la distancia la que me determina la velocidad. Si se analiza la imagen de dos galaxias interactuantes, con sentido de rotación diferentes y una visión de frente similar, como en la figura siguiente, el corrimiento al rojo debería ser el mismo, si seguimos los preceptos de la teoría de la expansión, pero debería ser diferente para la hipótesis aquí defendida. Figura N° 47 162 El motivo: así, como un par de electrones, no puede tener los mismos números cuánticos, y aunque coincidan en todos tiene vedado poseer el mismo spin, es decir el giro debe ser diferente, porque así lo establece el Principio de Exclusión de Pauli; las galaxias que se unen, deben tener rotaciones contrarias. Por lo tanto, así como los electrones dejan rastros diferentes en el espectro, las galaxias asociadas deben dejar inobjetablemente, huellas también distintas. Es decir que jamás dejarán un rastro igual en el espectro de luz, aunque se quiera forzar a ello a través de una ecuación matemática. Además, si consideramos válida la hipótesis de las corrientes espaciales, las galaxias que se encuentran en su zona de influencia tendrían una velocidad mayor. No necesariamente las galaxias más alejadas viajarían a una velocidad mayor. Figura N° 48 Si se analiza minuciosamente la imagen y evolución de un huracán en nuestro planeta (Figura Nº 48), se verá una excelente aproximación a las distintas formas que adopta 163 una galaxia. Las formas son parecidas, tanto de frente, como de perfil: elíptica, espiral y espiral barrada, son moneda corriente en nuestra atmósfera, cuando surge un nuevo fenómeno de tormenta. Si bien aquí, estos duran solo días, en el Universo el término medio podría extenderse a miles de millones de años. En los huracanes sucede algo similar a las galaxias: existen aquellas que giran a la derecha y aquellas que lo hacen a la izquierda. Seguramente difieren en que uno tiene un origen electromagnético (galaxias) y el otro tiene su origen en la termodinámica (huracanes), pero no podemos negar la similitud en las estructuras y en la evolución. En la figura siguiente se observan dos vistas aéreas; la de un huracán levógiro y la de uno dextrógiro: Figura N° 49 Es decir que la forma de una galaxia puede brindarnos información sobre su edad, con 164 el inconveniente de que, si las distancias a dos galaxias próximas a la nuestra son diferentes, la más lejana nos llegará deformada, porque la estaremos percibiendo tal como era hace ya mucho tiempo, en comparación con la primera. Pero sería muy importante analizar estas asociaciones de estrellas cuando las distancias a nuestro hogar sean similares. Si ambas tienen forma parecida, significa que tendrían la misma edad en su evolución. En caso contrario la edad sería diferente. Si la apreciación planteada fuera correcta, la Teoría del Big Bang tendría enormes dificultades para justificar la diferencia de tiempo de ambas galaxias, en caso de ser disímiles, porque supone un origen casi instantáneo para ambas. Así como un huracán es un potente motor calorífico, debido a la combinación de vientos con temperaturas diferentes y también a un encuentro de distintas cargas eléctricas, una galaxia podría generarse debido a corrientes electromagnéticas espaciales opuestas o bien por diferencias de estados calóricos si consideramos la temperatura general del espacio detectada últimamente (3 K) y que una galaxia en conjunto debe tener una temperatura considerablemente mayor. Es importante destacar uno de los hallazgos más impactantes para explicar este fenómeno: la superconductividad. Este consiste en que a bajísimas temperaturas, cerca del cero absoluto (-273,16C), muchos elementos se vuelven excelentes conductores, tanto del calor, como de la corriente eléctrica, es decir que pierde la resistencia que opone al pasaje de electrones, o a la vibración de los átomos. Esto es muy importante porque en la conducción calórica, como en la eléctrica, la dispersión de electrones por obstáculos, limita la distancia que pueden recorrer. 165 Recientemente, el telescopio espacial Hubble, ha descubierto una galaxia que sería un “bebé” cosmológico. Esta nueva galaxia ha sido denominada “I Zwicky 18”. Este particular nombre es un homenaje científico a Fritz Zwicky, un astrónomo estadounidense, de origen suizo, que realizó notables estudios sobre las supernovas, analizando sus espectros. Las conclusiones que resultaron dieron cuenta que en una galaxia, esos fenómenos pueden ocurrir con una periodicidad de tres cada mil años. Además realizó estudios sobre cúmulos de galaxias como el que se encuentra en la denominada Cabellera de Berenice y su aporte más importante: descubrió los llamados puentes de hidrógeno entre galaxias. Nuestra Vía Láctea se une a través de un puente de este tipo con la Nube de Magallanes. Este casi olvidado científico tenía una posición contraria a la idea de la expansión del Universo. Los científicos sugieren que podría tratarse de la asociación de estrellas más joven de las que se observan en el Universo. Otros, sin embargo, le restan credibilidad. Se calcula que tiene unos quinientos millones de años y, comparándola con la Vía Láctea , que tiene unos doce mil millones de años aproximadamente, se establece que esta última, es veintitrés veces más vieja que la nueva galaxia. Según la Teoría del Big Bang, todas las galaxias deberían haberse formado relativamente al mismo tiempo. Esta galaxia tan joven estaría poniendo de relieve problemas que dicha teoría no podría resolver. Su localización se estima en unos cuarenta y cinco millones de años luz de distancia, es decir relativamente muy cerca de nuestro hogar. Se supone que las galaxias jóvenes estarían muy lejos, en el borde de lo visible y no en una zona espacial local. 166 Recordemos que la visión de lo más lejano supone que estamos viendo algo que pasó hace muchísimo tiempo. La comprobación de que se trata de una galaxia muy joven debió esperar a que el Hubble proporcionara la sensibilidad necesaria para detectar si existían estrellas más viejas en dicha galaxia. Otra prueba de la juventud de “I Zwicky 18” proviene del hecho de que su gas interestelar es muy primitivo y está compuesto principalmente por hidrógeno y helio. Contiene una muy pequeña porción de elementos más pesado, como carbono, oxígeno y nitrógeno. Hay que recordar que estos últimos elementos surgen luego de una vida media de las estrellas. Estas galaxias jóvenes son divisadas con más frecuencia en nuestros días. Los astrónomos han hallado, actualmente que la expansión, si existe, no es la misma en todo el Universo. Hay galaxias que viajan a velocidades mayores que otras. En el año 1.987 se observó que muchos objetos galácticos, incluida la Vía Láctea, viajan a velocidades diferentes a la prevista por la Teoría de la Expansión, e incluso más veloces que las que se encuentran cercanas. Parece existir una corriente de galaxias en dirección a la constelación del Centauro, a ciento cincuenta millones de años luz. Se mueven como si fueran atraídas gravitacionalmente. A ese fenómeno de atracción, los astrónomos han bautizado con el nombre de Gran Atractor. Ellos suponen que tiene suficiente masa como para producir la atracción observada. Es una cuestión más, sin respuesta adecuada para la idea de expansión. Está establecido que, altas temperaturas significan desorden atómico y que bajas 168 temperaturas implican un orden. Es de esperar entonces que el Universo, se encuentre en un proceso de relativo de orden y no de desorden, como lo pregonan los partidarios de la Teoría del Big Bang. ¿Qué velocidad tienen? Una cuestión resistida es el hecho de que las galaxias tienen una velocidad de recesión determinada y que cuanto mayor es la distancia que nos separa de ellas, mayor es su velocidad de alejamiento. Si el Cosmos, como estructura única, tiene un movimiento de rotación y lo consideramos aproximadamente de forma esférica, como lo imaginaba Einstein, es de esperar que las galaxias estén afectadas por un tipo de aceleración como la de Coriolis. Siendo ésta perpendicular a la velocidad, en un hipotético hemisferio norte del Universo, las galaxias tendrían un giro levógiro, es decir un sentido contrario a las agujas del reloj. En cambio, para un hipotético hemisferio sur, el movimiento tendría un sentido horario. Pero como la hipótesis que se plantea para el Universo es que tendría una forma de espiral o vórtice, tendríamos que considerar que una asociación estelar está dotado de dos movimientos muy bien diferenciados: una velocidad de rotación y una velocidad de traslación. La Teoría del Big Bang no especifica los movimientos que le corresponden a las galaxias. Solamente suponen que tiene una velocidad de fuga, pero no indican la dirección del movimiento. Una galaxia debe desplazarse en un sentido perpendicular al 169 eje imaginario de su rotación. 170 CAPITULO 11 ¡Agujeros negros! ¿Calmos o destructivos? En el mismo año en que los astronautas Michael Collins, Buzz Aldrin y Neil Armstrong, en la nave Saturno V, llegaban a la Luna, nuestro satélite natural, en 1969, un científico norteamericano, llamado John Archibald Wheeler introducía al ruedo de la Física el misterioso término de agujeros negros. Este concepto estuvo ligado en sus comienzos, con John Michell, a la explicación de lo que sucede cuando una estrella con una masa varias veces mayor a la del Sol, que en el momento de extinguirse conserva una masa residual un poco mayor a la de nuestro astro, cae víctima de su propia gravedad y atrapa todo a su alrededor, incluso a la luz. Es bastante difícil detectarlos visualmente por su enorme oscuridad, pero los científicos intuyen su existencia analizando las perturbaciones a su alrededor. Un novato iniciado en ciencias, Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995), astrofísico indio, luego nacionalizado norteamericano, se había inclinado por el estudio de las estrellas y su funcionamiento. ¿Cualquier estrella podía acabar como un agujero negro? Descubrió que para que ello ocurra debe superarse un umbral (denominado en su homenaje “límite de Chandrasekhar”) que determinó en una masa y media la de nuestro Sol. Una estrella de masa menor a ese límite terminaría su “vida” indefectiblemente como 171 una enana blanca con una estructura muy densa y comprimida, por lo tanto no acabará en un agujero negro. Sin embargo, las estrellas con masas superiores a la ese umbral, terminaran inevitablemente colapsando, por la gravedad, que lo convierte en un cuerpo masivo oscuro, que atrapa hasta la propia luz que emite. La comunidad científica no adhirió inicialmente a esta inédita idea científica, pero cuando Chandrasekhar recibió el Premio Nobel, en el año 1983, su teoría escaló a un plano generalizado de aceptación. Surgieron nuevos problemas, relacionados con la rotación de un agujero negro. ¿Estos fenómenos rotan? Existieron científicos que describieron agujeros sin rotación, como el científico canadiense, Werner Israel. Otros científicos, como Roy Kerr, de Nueva Zelanda, analizaron a los que involucraban un movimiento de rotación. Éste determinó que si la rotación es cero, su forma resulta esférica, si la rotación es levemente superior a cero, su forma se parecerá a la de nuestro planeta Tierra, achatada en los polos. A medida que la velocidad de rotación es mayor, la deformación se extiende hasta una configuración estable, con un eje de simetría en su estructura. Notables científicos y matemáticos le han dedicado gran parte de su vida al análisis de los agujeros negros, entre ellos Stephen Hawking y Roger Penrose, que lo definen como a un conjunto de sucesos del que nada puede escapar. El concepto de singularidad tomó preponderancia a partir de ellos. Pero el hombre de ciencia, ávido de noticias nuevas, extendió luego este concepto a otros fenómenos del espacio. Actualmente se cree que en el núcleo de la mayoría de las galaxias en espiral, se encuentra un agujero negro, con la posibilidad de que se devore a 172 todas las estrellas que la conforma. ¡Qué futuro más sombrío! En este capítulo se analizará la última acepción, la que indica que se trata de un espacio oscuro, aún inexplicable, en el punto central de una galaxia. Si se analizan a los huracanes, un aspecto muy importante de ellos es que los vientos de gran velocidad giran en torno a un “ojo” de calma y bajas presiones. Es decir que no se producen interacciones de partículas en su interior, con excepción de la que se produce en sus bordes. Por analogía, podríamos suponer que los agujeros negros visualizados en el centro de las galaxias cercanas, incluida la Vía láctea (El agujero negro de nuestra galaxia fue detectado desde el telescopio Keck I, instalado en Hawai, en 1.995), tendrían una estructura similar. Esto daría explicación a la razón por la cual un agujero negro es difícil de detectar, tanto por la profunda oscuridad, como por su falta de interacción. Algunos científicos famosos creen que tiene un efecto devorador de estrellas, pero que tal efecto no puede llegar a los brazos de una galaxia. Nuestro Sol se encuentra en uno de ellos. Particularmente, no comparto esta idea, pues el radio de un agujero está restringido a la magnitud de la asociación de estrellas, sin posibilidades de un crecimiento sin límites, de su tamaño. Aunque se ha verificado que existen algunas excepciones, es decir que en casos muy aislados, no son proporcionales a la magnitud de los mismos. No existen antecedentes en los cuales el “ojo” haya aumentado su tamaño, en el transcurso del tiempo, ni haya hecho desaparecer a los átomos puestos en juego en ese fenómeno. 173 Tratándose de una galaxia, el físico argentino Juan Maldacena, que actualmente trabaja en la famosa teoría de Cuerdas, ha demostrado la imposibilidad de que se pierda la información, en una singularidad de ese tipo, es decir que un agujero negro no puede hacer desaparecer toda la información que se encuentra en juego en su zona de influencia. Creo, firmemente, que una singularidad de ese tipo, no es más que eso, oscuridad y vacío. Me resisto a la idea de que la oscuridad sea más importante que la luz, que es lo más valioso que tenemos en el Universo. Alcanza con las palabras de Einstein “La luz es la sombra de Dios”, para comprender su importancia. Si se considera que un agujero negro tiene un enorme efecto de absorción del material de las estrellas, debería emitir altos niveles de radiación. Una prueba elocuente es la que produjo el satélite artificial Chandra, dotado de cámaras sensibles a los rayos x, cuando solo ha detectado una pobrísima producción de rayos en una observación de dicho fenómeno. La experiencia verifica que no hay material cayendo en el agujero negro existente en el núcleo de la Vía Láctea. Es similar a lo que ocurre en el “ojo” de un huracán: demasiada calma. Lo que se observa claramente, en las paredes de los agujeros negros, es un movimiento rápido de estrellas que giran a velocidades increíbles. La comunidad científica cree que hasta la luz es “tragada” por la actividad de este fenómeno, asignándole una enorme fuerza de gravedad, que origina que las estrellas próximas a él desaparezcan. Según el físico contemporáneo Stephen Hawking, el agujero negro podría “devorarse” a todas las estrellas de una galaxia y convertirse en un punto singular, 174 similar al que, según la Teoría del Big Bang, existió antes de la explosión inicial que originó el Universo. Si la hipótesis de que una galaxia se comporta como un huracán es correcta, no deberíamos preocuparnos por el destino de nuestro Sistema Solar, más allá de las previsiones de que se convierta en una asociación galáctica residual dentro de miles de millones de años. Actualmente se relaciona a un agujero negro con la zona del espacio, en la que ocurren determinados sucesos, delimitados por lo que se denomina horizonte de sucesos. Dentro de esa zona hasta la luz es atrapada, pese a moverse a 300.000 km./s. El horizonte marca el límite. Todo lo que ingresa es atrapado, pero a su vez nada puede escapar de él. ¡Asombrosamente misterioso! Si se analizan los estudios, sobre la luz, que la científica danesa Lene Vestergaard Hau, realiza en Harvard, no debiera sorprendernos tanto. En 1991 anunció que había ralentizado la luz, que viaja en el vacío a 300.000.km./s.), a una velocidad de 20 km./h. Este logro se efectuó al hacer incidir rayos láser sobre un superfluido en el límite térmico. Más tarde, en 2001, consiguió detenerla por completo. Esto podría explicar por qué los agujeros negros se tragan toda la materia, inclusive la luz. En un agujero negro, como en un huracán reina la calma. Seguramente, en el interior de este fenómeno, la temperatura es similar a la que se detecta en un condensado Bose-Einstein. A -262 ºC desaparece la resistencia eléctrica de algunos materiales y se produce el fenómeno conocido como superconductividad. A temperaturas aún menores, algunos tipos de gases adquieren un estado similar al líquido desafiando la gravedad. Otros materiales 175 logran sacarse de encima el “traje” de la materialidad, para transformarse en ondas exclusivamente. Un agujero no debe asustar tanto a la humanidad. El estado mecánico-cuántico en el que se encuentra el centro no permite avanzar a la luz. Esto no significa que la luz desaparezca, ésta se convierte en materia, para luego, bajo otras condiciones, seguir su camino como luz. ¡Increíble! Esta idea puede ayudar a comprender por qué algunas galaxias tienen su centro muy luminoso y otras de total oscuridad. Las que no tienen una temperatura cerca del cero absoluto permiten el paso de la luz, en cambio aquellas que si lo tienen, logran detener su avance y propagación en el agujero negro. La idea de que una galaxia se comporta como un fenómeno de vórtice, nos permite, además, comprender el por qué algunas galaxias, carecen de un agujero negro central. Una de las causas podría ser seguramente la edad, desde su formación, es relativamente menor a aquellas que sí lo poseen. Si no contienen un ojo o centro, podríamos inferir que se encuentran en una etapa similar al nacimiento de los huracanes. Recién en el desarrollo comienza a formarse un centro pequeño, para luego adquirir una estructura mayor, en la fase de madurez. Si se observa con mucho detenimiento a algunas galaxias nos encontramos que algunas presentan un centro extremadamente luminoso. Otras galaxias no presentan este aspecto y en su interior alojan un agujero negro. Así como cuando dos o más átomos se unen, cambiamos la denominación por la de molécula, las galaxias que se unen deberían tener ya una nueva denominación. 176 Una galaxia está dotada de dos movimientos bien diferenciados; uno de rotación y otro de traslación. Resulta muy difícil que cada asociación organizada de estrellas, tenga la misma velocidad de rotación que de traslación. De acuerdo a la Teoría del Big Bang, la distancia es la que posibilita la diferencia de velocidades de recesión. Cuanto más lejos se encuentra una galaxia, más velocidad tiene. El hecho de que existan innumerables tipos de fenómenos galácticos, demuestra que no es la distancia lo que me determina la velocidad, sino que es la fase en la que se encuentra la galaxia, la que me posibilita entender su diferencia de movimiento. Si recordamos las imágenes de los huracanes notaremos que algunos no tienen ojo, porque aún no se han formado. Con las galaxias ocurre exactamente lo mismo. En algunas se observa un núcleo muy brillante, sin zona de oscuridad. Sin embargo en otras se detectan agujeros negros. En el caso de un huracán, la influencia de las paredes del “ojo”, hace que debajo de ellas se formen altas olas, como si fueran absorbidas por las mismas. Si se observa el comportamiento en zonas similares, pero en una galaxia, se comprenderá por qué los cúmulos de estrellas se encuentran en la franja de las paredes del agujero negro. La rotación que afecta a las estrellas, en las paredes del mismo, produciría su asociación en cúmulos. La ilustración siguiente intenta clarificar la influencia del ojo a su alrededor. Los cúmulos pueden ser abiertos o globulares. Los primeros tienen poca densidad y los globulares son muy compactos. Actúan como verdaderos satélites de la galaxia. Si se intenta calcular la masa del ojo del huracán por el radio y la perturbación provocada a su alrededor estaremos cometiendo un error fundamental en Física. 177 Estaremos asignando masa, a un fenómeno de casi absoluta calma, generado por la interacción de dos opuestos. La naturaleza es el espacio de acción de opuestos. Si no comprendemos esta idea fundamental del Universo, no podemos comprender ningún fenómeno que ocurra en él. La siguiente imagen nos muestra los efectos de un huracán de perfil: OJO DEL HURACÁN OLAS DEBAJO DE LA PARED OLAS DEBAJO DE LA PARED OCÉANO ZONA DE CALMA Figura N° 50 Sin embargo los científicos creen haber encontrado en los agujeros negros, una fuente inagotable de inspiración e investigación. Intentan encontrarle una enorme masa calculada a partir de su radio. Un agujero negro no es más que la ausencia de materia, aunque surja de una eterna lucha entre dos fuerzas o cargas de distinto signo. O en caso de existir materia, ésta se encuentra en un estado condensado Bosse-Einstein. En este condensado hasta la luz se detiene y no logra atravesar. Los defensores del Big Bang establecen que hasta la luz es tragada por el agujero negro. Es la luz la que no puede 178 penetrar en ese estado mecánico cuántico de casi absoluto reposo. Si se recuerda que un huracán se disipa al encontrar tierra firme, una galaxia no puede encontrarla en el espacio, por lo tanto su vida es mucho más prolongada. Además los tiempos del Universo son excesivamente incalculables en comparación con los tiempos humanos. En la naturaleza se produce constantemente, bajo leyes simples, pero muy complejas para nosotros, un proceso de réplica. El ADN se copia, las reacciones en el interior del átomo producen duplicaciones. Es de esperar que el Universo contenga más fenómenos de este tipo, que lo que nuestra mente puede imaginarse. Vivimos inmersos en un océano de información, pero falta talento para una interpretación acorde con lo que dicta la racionalidad humana. Cuando sobraba talento científico, como en épocas de Kelvin, Maxwell y Einstein, las informaciones eran escasas. Hoy la situación es diferente; existen muchísimas “puntas de ovillos” en el mundo del conocimiento, pero no encontramos una mente, que logre unirlas, y establecer nuevas ideas, para liberar los horizontes sombríos que se establecieron desde hace ya mucho tiempo. El vórtice es la única forma apropiada para albergar la lucha interactiva de dos fuerzas opuestas. Las religiones de todo el mundo sostienen la idea de una interacción de opuestos, solo le resta introducir la figura en espiral para que todo encaje con este enfoque. El cosmos es como lo imagina el joven físico Lisi, una figura que tiene su estructura similar a la flor de loto, lo que se denomina E8. Un gran vórtice estructurándose, torneándose hacia el infinito. Solamente una duda me queda con respecto a esta idea. El 179 libro sagrado enumera siete entes fundamentales. Será que la figura E8 no consta de ocho factores iniciadores, sino de siete; esto posibilita que el Universo siempre tienda a conseguir ocho en una situación interminable hacia el equilibrio. Humorísticamente podríamos decir que se trata de un perro que gira sobre si mismo para alcanzarse su cola sin lograrlo, por eso sigue girando. El Universo debería tener una forma de vórtice, como se ilustra en la figura siguiente, para que la observación sea coherente con nuestras opiniones científicas: Figura N° 51 Los millones de cúmulos y los supercúmulos de galaxias, son inaccesibles e 180 incomprensibles para la Teoría de la Expansión. Las aglomeraciones en determinados puntos del Cosmos parecen coincidir con una visión de este tipo. El Universo, inexorablemente requiere de una configuración de este tipo. La forma que Kelvin y Maxwell pensaron para el átomo, se recrea también para el Cosmos. Las nuevas imágenes de aglomeraciones (no separaciones) de galaxias en estructuras enormes formando redes muy complejas e interactivas, aún mayores, indican que el espacio se encuentra anudado de ramificaciones que giran en bucles en torno al núcleo del Gran Vórtice. En nuestra galaxia, los cuerpos que giran son asociaciones de estrellas, pero en el Universo estas formas están constituidas por galaxias. Con las innumerables fotografías de cada sector del espacio se han hecho simulaciones de cómo estaría constituido todo lo que existe. La más importante es la que se realizó en Potsdam, capital de Brandeburgo (Alemania). La figura siguiente lo ilustra: Figura N° 52 181 En ella se observa un complejo e inexplicable entramado que nos conduce a esgrimir una interacción muy alejada de la que prevé la teoría de la Expansión. Filamentos interconectados que evidencian flujos de energía que se traducen en una visión globalizada del Universo. Esa descomunal red sólo puede darse en un Cosmos organizado bajo la forma de espiral o vórtice. Con la gran cantidad de información existente, la sección posible del espacio, extraída de las simulaciones científicas resulta ser la siguiente: Figura N° 53 Alguien se preguntará ¿Si el Universo tiene la forma de vórtice, no debería verse una 182 enorme sección iluminada cerca del centro del mismo? Si nos remitimos a nuestra galaxia, la Vía Láctea, observamos que pese a la cercanía, sólo se divisa una mancha apenas sobresaliente en el espacio oscuro. La magnitud de la totalidad del Universo haría prácticamente indetectable, pese a que se observan zonas oscuras y relativamente vacías en algunos sectores alejados. El símbolo chino del Yin-Yang identifica que se crean uno al otro, se controlan el uno al otro y se transforman uno en otro. ¡El Universo se asemeja tanto! Figura N° 54 183 CAPITULO 12 ¡El átomo! ¿Es un Universo en miniatura? Para poder comprender mejor al átomo debemos recordar como fue su evolución conceptual a través de la historia, en el campo de las ciencias. Esta unidad fundamental de la materia apareció por primera vez, en forma abstracta, en la mente de un filósofo griego llamado Demócrito, que sugirió que lo único que existe en el mundo, son átomos y vacío. El término de átomo deriva del griego y significa indivisible. Hace más de dos mil quinientos años, este intuitivo científico, pensaba que todas las cosas estaban formadas por estas diminutas partículas, y que su existencia posibilitaba que se pudiera seccionar fácilmente cualquier cuerpo, sin perder sus cualidades. Luego aparecieron ideas relacionadas con la tierra, el agua, el fuego y el aire. Las innumerables combinaciones posibles entre esos elementos, permitirían las distintas sustancias que se observaban en aquella época y sus exteriorizaciones: humedad, frío, calor y sequedad. Los griegos generaban conocimientos casi puramente teóricos, sin basarse en las experiencias. El exponente emblemático resultó ser Aristóteles, un filósofo griego, que trascendió por muchísimos años, hasta la aparición del creador de la ciencia moderna: Galileo Galilei. La búsqueda de conocimiento estaba referida exclusivamente a encontrar respuestas lógicas. El concepto “laboratorio” no habitaba la mente de nadie, hasta que comenzó la fiebre 184 del hombre por encontrar la forma de transmutar cualquier elemento, en el más preciado de la época: el oro. Las experiencias terminadas en fracaso, se prolongaron por mucho tiempo. Pero de aquella colección de errores ambiciosos, surgió un aspecto muy interesante, se profundizó la comprensión de cada producto químico y sus interacciones novedosas. Apareció históricamente la división de sustancias simples, de las compuestas y el concepto de elemento se consolidó para siempre en la ciencia. Se establecieron las primeras leyes: la de la conservación de las masas y la de las proporciones múltiples. Un físico y químico inglés, llamado John Dalton (1766-1844), reflotó la idea atomista de Demócrito, e introdujo la idea de que cada átomo debería tener una masa y características determinadas y específicas, diferentes de otros tipos de átomos. Pero no se establecía todavía la idea de molécula. Un científico italiano, Amadeo Avogadro se encargó de dilucidar este concepto tan importante en la explicación de los fenómenos de la naturaleza. La necesidad de agrupar las características en una tabla, que organizara los elementos existentes en esa época, encontraron en el científico ruso, Dimitri Ivanovich Mendeleiev (1834-1907), al organizador ideal. Con envidiable intuición dejó espacios en blanco sin ocupar, pues preveía que se los descubrirían en un futuro no muy lejano, hecho que sucedió efectivamente un tiempo después. Si bien su aporte en esta notable clasificación de los distintos átomos fue muy importante, no se visualizaba aún la estructura interna de esa unidad tan importante. Reaparece en toda su magnitud cuando el físico teórico más notable de la humanidad, Albert Einstein, establece la genial ecuación E = m.c 2, que sería confirmada, luego de experiencias concretas, como precisa. 185 Con toda esta información disponible comenzó la carrera por determinar las posibles dimensiones de un átomo. Se logró estimar la cantidad de átomos existente en un gramo de hidrógeno: 6 . 1023, denominado número de Avogadro. El estudio de los efectos producidos por descargas de alta energía en tubos de vidrio, llamados catódicos permitieron descubrir algunos tipos de rayos desconocidos. Con el descubrimiento de la radiactividad, gracias al aporte de importantes científicos como Becquerel, Marie Curié (1867-1934), física, matemática y química polaca, luego nacionalizada francesa, y su esposo Pierre (1859-1906), se conocieron los distintos tipos de rayos: α, β, γ (alfa, beta, gamma), gracias a sus importantes investigaciones con material radiactivo, como el radio. Los rayos α resultaron ser partículas con carga positiva, los rayos β partículas con carga negativa. Por último los rayos β de increíble poder de penetración y a la que no lo afectan los campos magnéticos. Pero recién en el año 1897, el científico inglés, Joseph John Thomson (1856-1940), estudiando los ya conocidos rayos β, produjo un descubrimiento importantísimo para la comprensión de la estructura y funcionamiento del átomo: el electrón. Pero el valor de su carga y su masa recién se conoció en 1909, con el experimento llevado a cabo por Millikan. La carga resultó ser de 1,6 x 10-19 C (Coulomb) y la masa de 9,1 x 10-31 kg. El hombre había penetrado por fin en el interior del átomo. Pero si el átomo resultaba ser neutro en la generalidad, debería existir un componente esencial que contuviera una carga opuesta al electrón, es decir positiva. Apareció en escena entonces, Ernest Rutherford, un físico neozelandés, que descubrió que el átomo 186 contenía un núcleo positivo, luego de varios experimentos con rayos α. Supuso que debía haber una partícula positiva a la que denominó protón con una masa muy superior a la del electrón: 1,6727 x 10-24 gramos. Pero con una apreciable intuición predijo que debía existir además una partícula sin carga que completara la masa que faltaba en el átomo de helio con masa 4, pero con dos protones, a la que denominó neutrón. Luego de una década, un discípulo suyo, Chadwick comprobó su veracidad, asignándole una masa levemente superior al protón: 1,6749 x 10-24 gramos. Cuando todo hacía presagiar que la carrera por la comprensión total de la estructura del átomo había llegado a su fin comenzaron a rodar nuevos interrogantes que no pudieron ser explicados por la Física Clásica que nos legó Isaac Newton. Conocimientos actuales indican que el átomo ya no es tan simple como aquel que se describía en el siglo pasado: protones, neutrones y electrones. Su estructura resulta mucho más compleja. Una nueva rama de la Física comenzó, silenciosamente, a tomar posición en la creación de nuevos conocimientos: la Mecánica Cuántica. Se encargó de explicar todo aquello que se escapa de una explicación adecuada por parte de la Mecánica Clásica. Pero existe una limitación muy importante: como no puede visualizarse el interior del átomo, lo único que podemos hacer es modelizar la estructura interna y su funcionamiento, a través de fórmulas matemáticas en forma exclusiva. La Mecánica Cuántica está estructurada en las siguientes bases fundamentales: 1) Cada átomo o molécula debe actuar en estados de energía cuantizados, con dos tipos de acciones: absorción o liberación de energía, para ello es necesario saltar 187 hacia una órbita cercana al núcleo o hacia una órbita exterior. 2) Siempre debe cumplirse que E = h . c/λ. La E es la variación de energía, h, la constante de Planck, c, la velocidad de la luz y λ , la longitud de onda. 3) Para responder a estados de energía cuantizados para átomos y moléculas, se han establecido cuatros números cuánticos: n, m, l, y s. a- El número “n” es el número cuántico principal y puede tomar valores desde 1 y mayores a él, pero siempre en números enteros. Representa la energía del electrón. Cuanto menor es el número n, menor es su energía. b- El número “m” es aquel que representa al número cuántico magnético indicando la orientación espacial del electrón. Puede adoptar valores desde 1 hasta -1. c- El número “l” es el número cuántico secundario, aunque también se lo denomina azimutal y determina el aspecto que tiene el orbital. Luego del primer nivel adopta subniveles. Estos pueden ser: * Si l = 0, le corresponde la letra s. * Si l = 1, le corresponde la letra p. * Si l =2, le corresponde la letra d. * Si l =3, le corresponde la letra f d- El “s” es el número denominado de spin, que significa giro, pretende explicar la rotación del electrón. Puede tomar valores 1/2 o -1/2. Cada orbital queda configurado con los tres primeros números cuánticos: n, m y l. 188 Mientras que al electrón le corresponden los cuatro números, incluido el de spin. Cuando dos electrones se encuentran en el mismo estado, el spin debe ser diferente para cada uno de ellos. Esta limitación se llama Principio de Exclusión de Pauli, en homenaje al físico que lo descubrió. Otro aspecto importante que completa las dificultades que tiene el interior atómico es que la relación objeto-observador posee una influencia interdependiente mutua. Es decir que para que un observador pueda ver algunas manifestaciones de las partículas subatómicas, es necesario adoptar un mecanismo que permita iluminar el objeto. Este hecho modifica sustancialmente la conducta o comportamiento de aquellas partículas. Aparece en escena lo que se denomina Principio de Incertidumbre, de Heisenberg, un físico alemán, que interpretó que es imposible establecer fehacientemente la velocidad y a su vez, la posición que ocupa una partícula en el interior del átomo. Experimentos hechos en ingeniosos laboratorios de investigación, denominados aceleradores de partículas, han permitido detectar nuevas partículas. Protones, neutrones y electrones tienen a su vez nuevos componentes aún menores. Una variedad de cargas eléctricas, spin y masas reflejan una estructura muy compleja del átomo. El sentido común, muy útil en los más grandes descubrimientos, no parece aplicable para una comprensión acerca del comportamiento del átomo. Si el átomo es el componente básico de toda la materia que existe en el Universo, su comportamiento no debe ser muy diferente a aquel. Lo de “arriba” debe parecerse a lo de “abajo”. Si se observa detalladamente el Cosmos, se verá que la imagen que más abunda en él, es la forma que presenta una galaxia. Existen miles de millones en él. Se 189 vuelve a insistir, según la Teoría del Big Bang, que aquellas se separan unas de otras, con una velocidad de recesión que es superior, a medida que la distancia que las separa, es también mayor. La siguiente imagen muestra la detección de un impacto a través de sus registros digitales, en un acelerador de partículas: Figura N° 55 Los problemas surgen cuando se intenta explicar la estructura y el funcionamiento de algunos fenómenos que no pueden ser observados experimentalmente o que su comportamiento, captado en forma indirecta, por los rastros que deja, es totalmente diferente a lo que nuestros sentidos captan del mundo real visible. En algunas exteriorizaciones, se comportan como partículas, es decir como la materia. En otros casos sugieren un comportamiento ondulatorio. De la imposibilidad conceptual de encasillarlo como una onda o como una partícula ha surgido la 190 denominación actual: onda-partícula. La carencia de posibilidades de observación de estas diminutas partículas enciende la imaginación humana. Aparecen conceptos totalmente abstractos como la extrañeza, el color, el encanto y el spin, sin un correlato coherente en la naturaleza. La teoría que intenta explicar la estructura subatómica y su funcionamiento se denomina “Modelo Stándar” y fue impulsada por George Zweig y Murria Gell-Mann, además del aporte que hicieron otros científicos como Bohr, Heisenberg, Plank, De Broglie, Schrödinger, Pauli, Dirac, Pauling, entre otros. Pero este es un modelo que solo trata de explicar el mundo subatómico, no así al Universo en su conjunto. Para su explicación debemos recurrir a la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein. Existen enormes dificultades para unificar el Modelo Stándar con la Relatividad. Aún no se ha logrado, aunque existen modelos matemáticos que intentan hacerlo, como la Teoría de Cuerdas. El Modelo Stándar necesita tecnologías específicas denominadas aceleradores de partículas, que utilizan muy altas energías para acelerarlas. Entre algunos podemos citar el ciclotrón, el betatrón, el sincrotón, y otras máquinas instrumentales más modernas. Los aceleradores pueden tener un diseño de trayectoria lineal o de tipo cíclico. Los primeros necesitan una enorme extensión para lograr aceleraciones considerables, en cambio los segundos son más prácticos, es decir que pueden girar y pasar por el mismo espacio muchísimas veces para alcanzar la velocidad adecuada, para que las colisiones sean aprovechadas en el estudio de partículas. Entre los cíclicos tenemos el ciclotrón que fue el primer tipo de acelerador, y es una 191 aplicación de la influencia que los campos magnéticos y eléctricos producen en una partícula cargada, fenómeno muy importante para el desarrollo de la Física Nuclear. Las partes esenciales de un ciclotrón son: 1) Un electroimán que crea un potente campo magnético uniforme. 2) Dos electrodos de cobre en forma de D formando un cilindro comprimido como lo detalla la siguiente figura: Figura N ° 56 3) Un oscilador que aplica entre las dos partes una diferencia de potencial alterna. 4) Una fuente de iones que se encarga de producir partículas cargadas que luego son aceleradas. Se introducen cerca del punto medio entre las dos D. El dispositivo se encuentra blindado y en su interior se le ha practicado el vacío para no influir en el comportamiento de la partícula. La partícula es afectada por un campo eléctrico e ingresa entre las dos D. Allí sólo existe un campo magnético únicamente, que acelera la partícula. Este mecanismo es utilizado para acelerar protones, deuterones y partículas alfa. Luego fue ideado el sincrotrón y el súper sincrotrón como el SPS en el CERN (Consejo Europeo de Investigación nuclear) con una generación de energía de 26 Gev. Se ha evolucionado con respecto al mecanismo básico de los aceleradores. Antes se emitía un haz y se impactaba en un blanco, lo que limitaba los Gev de energía 192 generada. En la actualidad se emiten dos haces (cerca de 900 Gev cada uno) diferentes, que se encuentran en el detector de colisiones, alcanzando mutuamente, energías del orden de 1.800 Gev, mediante la utilización de un dispositivo llamado tevatrón. Los aceleradores lineales necesitan distancias enormes como el Stanford Lineal Accelerator Center (SLAC) de 3,2 km, de largo con apenas 25 Gev. El betatrón es utilizado para acelerar partículas, con mucha menor masa, como los electrones. Consta de un electroimán, es decir un solenoide con un núcleo de hierro, que, atravesado por una corriente alterna, genera un campo magnético alterno. Contiene además un anillo de vidrio en el que se ha hecho el vacío, y donde circulan los electrones. Estos son acelerados y toman órbitas circulares como producto del campo magnético variable que les permiten alcanzar enormes energías cinéticas. En la actualidad se ha puesto en funcionamiento el mayor acelerador de partículas denominado “La máquina de Dios”, ubicado entre los países de Suiza y Francia, mediante la colaboración de los países más desarrollados de la Tierra. Su puesta en marcha no ha sido muy feliz, pues se ha debido interrumpir varias veces su funcionamiento. Primero fueron fallas en las matemáticas de su programación, luego aparecieron problemas en el anclaje de los electroimanes, y por último un incendio en algunos de los potentes imanes inducidos. El hombre de ciencia sólo ha podido ingresar al mundo de las partículas elementales utilizando un método, que casi no ocurre en forma natural en el Cosmos: impactando al átomo o a sus componentes, como pueden ser el protón, el neutrón y el electrón. La naturaleza busca caminos diferentes al hombre. Poseen una asombrosa capacidad de 193 interacción. La fusión, un proceso muy común, produce la unión de dos núcleos, para transformarlos en un elemento más pesado que los que le dieron origen. Las estrellas generan su energía a través de este proceso. La siguiente imagen muestra a la “Máquina de Dios”: Figura N° 57 La interacción nuclear entre neutrones y protones parecen surgir de la acción de lo que se denominan piones. La energía en movimiento de los protones hace variar la cantidad de piones que se producen. Esa variación puede describirse de la siguiente manera: p+ + p+ → p+ + p+ + 0 p+ + p+ → p+ + n + + p+ + p+ → p+ + p+ + + + - 194 Los quarks. Para lograr entender como funcionan los hadrones, que son partículas que experimentan las fuerzas nucleares fuertes y comprenden a los bariones y mesones, se debió abandonar la idea de interacción entre partículas con cargas eléctricas que eran múltiplos enteros de la carga de referencia: el electrón (tiene carga -1), para incorporar cargas fraccionarias, como por ejemplo: 1/3, -1/3, 2/3. A los nuevos componentes se lo denominó quarks, pero para explicar la interacción se debió recurrir a una cantidad necesaria de tres quarks. Para diferenciarlos se introdujo una novedad bastante abstracta: el sabor. Esta característica es descrita de la siguiente manera: 1) Up (arriba) que utiliza como símbolo la letra u con carga 2/3 del electrón. 2) Down (abajo) que utiliza como símbolo a la letra d con carga 1/3 del electrón. 3) Strange (extraño) que utiliza como símbolo a la letra s con carga -1/3 del electrón. El número bariónico de cada quarks es fraccionarios, es decir que B = 1/3. Se establece que cada barión tiene tres quarks (qqq). q = carga del quark. Se comprueba una carga entera del protón de 1, mientras que la del electrón también es entera pero negativa (-1) Para una mejor comprensión de esta situación tan compleja se presenta en la página siguiente la descripción de un protón, de carga positiva: 195 PROTÓN DESCRIPCIÓN NÚMERO BARIÓNICO QUARKS SÍMBOLO B q CANTIDAD 3 3 1ro. 1/3 d = -1/3 2do. 1/3 u = 2/3 3ro. 1/3 u = 2/3 TOTAL B = 1/3+1/3+1/3 = 1 Q = -1/3+2/3+2/3 = 1 Luego se descubrieron tres tipos más de quarks: Encanto (c), Fondez (b) y Tapez (t). El Modelo Estándar comprende así a tres familias de partículas: 1) los seis leptones (sin interacción fuerte); 2) los seis quarks (que forman los hadrones); 3) las partículas intermediarias en las diversas interacciones. Los gluones son los mediadores para la interacción fuerte de los quarks. Los fotones actúan en la interacción electromagnética, las partículas W y Z para la interacción débil, y el gravitón para la interacción gravitacional. La idea de vórtice para el electrón, neutrón y protón y para el mismo átomo permite esta enorme cantidad de partículas más pequeñas. 196 NEUTRÓN DESCRIPCIÓN NÚMERO BARIÓNICO QUARKS SÍMBOLO B q CANTIDAD 3 3 1ro. 1/3 u = 2/3 2do. 1/3 d = -1/3 3ro. 1/3 d = -1/3 TOTAL B = 1/3+1/3+1/3 = 1 Q = 2/3-1/3-1/3 = 0 q = carga del neutrón. Para poder determinar los otros tipos de bariones es necesario introducir el concepto de extrañeza. Dependiendo de cuantos quarks con extrañeza hay presentes, ésta adoptará un valor 0, -1, -2, -3 de extrañeza. Como podrá apreciarse, para describir la naturaleza de los bariones debe utilizarse una complejidad conceptual de tal magnitud que merece un homenaje a la capacidad mental del ser humano para abstraer lo que es imposible de visualizar. El hombre de ciencia cree que en el interior del átomo no funciona la gravedad. Es un error muy común pensar en cuerpos puntuales en el interior del átomo. Deben existir 197 pero son tan pequeñísimos que pese a que la gravedad actúa sobre ellos es imperceptible por los sentidos del ser humano. En el cuadro de la página siguiente, se detallan las múltiples posibilidades que pueden adoptar las estructuras de los bariones: EXTRAÑEZA 0 -1 -2 -3 CONSTITUCION DE QUARKS CARGA SPIN udd 0 1/2 uud +1 1/2 ddd -1 3/2 udd 0 3/2 uud +1 3/2 uuu +2 3/2 dds -1 1/2 uds 0 1/2 uus +1 1/2 dds -1 3/2 uds 0 3/2 uus +1 3/2 dss -1 1/2 uss 0 1/2 dss -1 3/2 uss 0 3/2 sss -1 3/2 198 La otra “cara de la moneda” de los quarks, son los antiquarks, que se denominan con las mismas letras que aquellos pero con un guión encima de ellas: _ _ _ _ q: ( d , s , u ) Cuando se combinan un quark con su antiquark, debemos hablar de mesón, en lugar de barión. En estos el número bariónico siempre va a resultar ser 0 (-1/3+1/3 o +1/31/3). El cuadro siguiente describe las posibles estructuras de mesones: COMPOSICIÓN DE QUARKS CARGA SPIN EXTRAÑEZA _ dd 0 0 0 _ s s 0 0 0 _ uu 0 0 0 ¿Una nueva imagen del fotón? El fotón es el constituyente principal de todas las radiaciones del espectro electromagnético, desde las frecuencias de radio de onda larga, hasta los rayos cósmicos. Se hace ineludible que el fotón debe surgir de la interacción de dos partículas diferentes, porque de otra manera no podría explicarse que su spin sea igual a uno. Recordemos que las partículas subatómicas tiene spin -1/2 y +1/2. 199 Como resultado de esa interacción de partículas opuestas, se verifica que su carga total es cero, y no produce un campo eléctrico y magnético. En el nuevo modelo de fotón, se considera que éste se encuentra en equilibrio dinámico, formado por dos partículas, cuyas cargas son opuestas, por lo tanto son atraídas mutuamente. Esta atracción está equilibrada por la fuerza centrífuga generada al girar una respecto a la otra. Pruebas experimentales recientes dan cuenta de las siguientes conclusiones: 1. La dualidad de la onda-partícula. 2. La razón por la que no es posible tener un fotón en reposo. 3. No es posible distinguir si un fotón es emitido por materia o antimateria, este solo hecho sugiere que el fotón debe tener dos cargas eléctricas opuestas. 4. Debido a las cargas eléctricas que son afectadas por electrones externos de la materia, se entiende bien el fenómeno de la difracción y la refracción, tanto como las diferentes formas de interferencia obtenidas, de una o dos ranuras. 5. Se verifica claramente las trayectorias de fotones en polarizaciones lineal y circular. Se dice que un electrón y un positrón (su antipartícula) cuando se encuentran se aniquilan produciendo un fotón. Instantes previos a ese momento, durante un fugaz espacio de tiempo, ambas partículas se unen formando una asociación única. Giran alrededor de un centro común denominada danza de la muerte. ¿Realmente desaparece la materia y solamente queda una onda? Al fotón no se le atribuye ninguna carga, lo que 200 no significa que tampoco tenga masa. Hace bastante tiempo que busco algún fenómeno en el espacio, que ocurra frecuentemente, y que pueda relacionarlo con la interacción fotónica. La que más ha impactado en mí es la que se detalla en la siguiente figura. Confieso que quedé asombrado con la interacción que describe la fotografía de las Antenas de la figura siguiente: Figura N ° 58 Encuentro una asombrosa similitud con la denominada danza de la muerte. Esta similitud es totalmente abstracta, pues es imposible observar el interior del átomo. Pero las manifestaciones o huellas que ese fenómeno deja en los aceleradores producen una asociación inevitable de este tipo. No existe en el Universo una imagen análoga a ésta. Si Kelvin y Maxwell observaran esta fotografía volverían a actualizarse sus ideas sobre los vórtices, no solo en el átomo, sino en el propio Universo. 201 Realmente es asombrosa la excelente intuición científica que exhibían esas mentes brillantes. Paradójicamente hoy, con todos los adelantos tecnológicos, los potentes telescopios, tanto terrestres como espaciales, no existen científicos con esa capacidad de comprensión, que permitan a la ciencia, conseguir resultados en forma anticipada a los acontecimientos de laboratorio. El fotón tiene spin uno, significa que deben unirse dos partículas con spin +1/2. Es decir que deberían estar alineados. Pero como la idea de spin no tiene un correlato perfecto con la naturaleza, se hace muy difícil su comprensión. Una forma que facilita la comprensión del funcionamiento de una espiral o vórtice es descrita a continuación. Figura N ° 59 Si observamos detenidamente un péndulo simple, sin posibilidades de fricción alguna, 202 describe una gráfica similar a un oscilador común con círculos concéntricos, con un comportamiento con tendencia a regresar siempre al punto de partida, con su correspondiente figura senoidal como lo describe la figura siguiente: Pero cuando surge una pequeña fricción en el sistema tenemos una situación que tiene una inclinación a finalizar en el punto de origen, hacia lo que se denomina atractor. La gráfica siguiente corresponde entonces a un movimiento amortiguado: Figura N ° 60 Cuando se analiza la interacción de dos cargas opuestas, se observa que la energía se comporta siguiendo una gráfica de este tipo. A medida que el radio disminuye hasta una posición denominada umbral. A partir de allí comienza a acercarse al eje de las x en su representación gráfica. Increíblemente, la comunidad científica, no logra conectar lo que pasa dentro del 203 átomo con lo que ocurre en el Universo. La limitación más grande que tienen es la falta de imaginación. Un átomo es como una pequeña galaxia, como un pequeño vórtice, pero sus partículas subatómicas no son cuerpos puntuales, como lo son los componentes de nuestro Sistema Solar, sino que a su vez los protones, neutrones y electrones tienen que tener la misma configuración estructural. La equivocación de nuestros intérpretes científicos es creer en la puntualidad de las subpartículas. En esa situación planteada la gravedad no encaja, pero debe funcionar adecuadamente para las partículas últimas más pequeñas. Ocurre que en las galaxias tampoco parece funcionar la gravedad de Newton, ni siquiera la de Einstein. El hombre habita en un lugar en el Universo donde la gravedad funciona a la perfección. Si pudiéramos observar las partículas últimas del átomo, que deberían ser puntuales, la fuerza gravitatoria encaja perfectamente. Los aceleradores dan cuenta de que, las consideradas partículas fundamentales, a su vez, están estructuradas en pequeñas asociaciones de componentes aún muchísimos más pequeños. La mente humana no puede comprender que existan mecanismos tremendamente invisibles dentro del átomo. En realidad los mecanismos que existen en lo macro, existe a nivel micro. Las piezas del rompecabezas universal encajan con total precisión. Lo que no posibilita armarlos adecuadamente es la falta total de libertad para pensar diferente o, en otras palabras, la falta de criterio para conocer que no se necesitan incontables dimensiones, no detectadas en la realidad cósmica, para unir la realidad cuántica con la realidad relativista. Ambas realidades son parte vital de un complejo mecanismo que posibilita la evolución de todo lo que observamos. Debemos ir más allá de lo que 204 imaginó Maxwell: el átomo es un vórtice de energía y materia, sus componentes internos también lo son. En fin, el átomo no es más que una conjunción de innumerables vórtices de energía y materia que se combinan con otros remolinos similares de otros átomos. Solamente bajo esa visión del mundo un electrón puede unirse a otro, sin causar serios desastres a su alrededor. Vórtice con vórtice, pero con spin diferente. Igual que las galaxias que vemos unirse en el espacio. En el Cosmos todo se une bajo esas reglas maravillosas. Lo que abunda en el Universo es exactamente lo mismo que abunda en el interior del átomo. 205 CAPITULO 13 ¿Cuáles son las fuerzas fundamentales de la naturaleza? Luego de muchos años de investigación científica, tratando de dilucidar la mecánica de los diferentes movimientos que observamos, se ha establecido la existencia de cuatro fuerzas elementales en la naturaleza: la gravedad, la electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la débil. El ingenio de la mente humana ha permitido descubrirlas, pero lo que no puede lograr es encontrar una teoría que integre a las cuatro fuerzas como explicación del todo en el Universo. La gravedad La gravedad es una fuerza considerada fundamental, que actúa atrayendo los cuerpos hacia el centro de masa de todos los fenómenos celestes. Si bien parece ser la más débil de las fuerzas, tiene una posición privilegiada a la hora de analizar los movimientos en nuestro Sistema Solar e inclusive lo que ocurre dentro de nuestra atmósfera. Esta fuerza tiene un comportamiento muy claro, que fue descubierto por Isaac Newton: su intensidad disminuye con el cuadrado de la distancia que separa a dos cuerpos. Esta fuerza fue explicada en 1687, por Newton, a través de su famosa ley de la Gravitación Universal que queda plasmada en la fórmula siguiente: F = G . m1. m2 r2 206 El término G representa a la constante de gravitación universal que es igual a 6,67 x 10-11 N/m2 . Kg2., en tanto m1 y m2 son las masas de dos cuerpos que interactúan entre sí y r2 es el radio que expresa la distancia entre ellos, al cuadrado. Esta ley explica cabalmente las órbitas de los planetas alrededor del Sol, lo que permitió al científico francés Urbain Le Terrier (1811-1877) y al inglés John Couch Adams 81819-1892), establecer en qué posición debía encontrarse el nuevo planeta que perturbaba las órbitas del planeta vecino y que luego resultó ser Neptuno, descubierto por el astrónomo alemán Johann Galle (1812-1910), un tiempo después. Si bien esta ley describe acertadamente los movimientos orbitales de los planetas de nuestro sistema, no podía explicar las anómalas órbitas de Mercurio, pues el eje mayor de su elipse se desplazaba constantemente sin razón aparente para la Mecánica Clásica. Debió solucionar este conflicto el genial Albert Einstein con su teoría de la Relatividad, que considera a la gravedad, no como una fuerza, sino como la deformación que los cuerpos con masa producen en el espacio-tiempo. Las fórmulas matemáticas de este físico teórico alemán, coinciden con los movimientos anormales de Mercurio. Existe una inevitable limitación del alcance de esta fuerza y es que en el espacio existente entre cuerpos celestes, su influencia es insignificante, es decir que en esas zonas reina la ingravidez o gravedad cero. Otra limitación importante de la gravedad es que parece no actuar a escalas subatómicas, como así también cuando analizamos las velocidades de los cuerpos estelares en una galaxia. En ambos casos no puede describir el funcionamiento, lo que permite intuir que esta fuerza no tiene un carácter universal como se pretende establecer. 207 La fuerza de gravedad explica solamente fenómenos locales referidos a cuerpos con masa puntuales, como son las interacciones entre planetas. Cuando el fenómeno celeste tiene una distribución de su densidad, diferente a la de un cuerpo con masa puntual, comienzan las dificultades para una explicación razonable. La gravedad es la más débil de las fuerzas conocidas, es decir que a mayor distancia, menor atracción. Además, si se acepta la expansión del Universo como una realidad inmutable de la naturaleza esta fuerza irá perdiendo paulatinamente su capacidad de atracción hasta desaparecer totalmente, a excepción de que el Cosmos ingrese en un proceso de contracción, al que los científicos llaman Big Crunch (Gran Contracción). El modelo de Universo planteado en esta obra responde a las características de una espiral o vórtice. Por lo tanto, así como la Ley de Gravitación Universal, no puede aplicarse rigurosamente al fenómeno galáctico, porque no describe correctamente las velocidades radiales en su estructura, tampoco podría aplicarse para explicar los movimientos galácticos y de los cúmulos de galaxias, ya sean abiertos como cerrados, dentro de la complejidad cósmica. En esos casos tampoco funciona la teoría relativista de la gravitación para una descripción coincidente con la realidad observada. No podemos justificar muchos fenómenos que involucran cuerpos con masa distribuida de una manera diferente a lo que ocurre con un planeta. Como la hipótesis que manejo para la estructura del átomo y sus partículas más importantes, el protón y el electrón, responderían a una forma de vórtice, se entiende por qué la gravedad no puede responder al mecanismo que tan bien responde la Mecánica Cuántica. No existen cuerpos puntuales mayores en el interior del átomo. 208 Solamente las partículas más pequeñas que integrarían a esas espirales (protón y electrón) podrían tener cuerpos con masas puntuales. Por analogía, se podría establecer que sistemas solares como el nuestro, con una estrella o dos y planetas girando a su alrededor, con lunas, a su vez girando alrededor de éstos, integrarían las partículas últimas del átomo. Pienso que la ubicación similar a la que la Tierra ocupa en una galaxia, es ocupada por partículas dentro del electrón o del protón. A estas partículas puntuales podría aplicarse la fuerza de gravedad sin problemas, pero debido a la imposibilidad de visualización física y ante las insignificancias de sus masas parecería imposible una determinación matemática de la gravedad subatómica. Esta idea podría responder el por qué, debemos hablar de probabilidades, cuando hablamos de la posibilidad de encontrar un electrón en una determinada región del interior del átomo. Ahora entiendo perfectamente la idea que constantemente preocupaba a Albert Einstein: “Dios no juega a los dados”. Coincido plenamente con esta noción de perfección de las leyes de este mundo, lejos de la que pregonan aquellos científicos que todavía defienden la Teoría del Big Bang. Si se analiza como las estrellas parecen surgir, luego de atravesar determinadas líneas orbitales en nuestra galaxia, entenderíamos por qué un electrón, en determinadas circunstancias, absorbe energía y en otras libera energía. Luego de observar detenidamente las uniones más comunes y habituales en el Universo, he llegado a la conclusión de que éstas tienen la apariencia de dos galaxias de giro opuesto que se unen sincronizadamente, muy lejos de la idea que imponen algunos científicos, que habla de colisiones galácticas. Esta interacción es la única que podría 209 explicar cómo un fotón produce un electrón (con carga negativa) y un positrón (con carga positiva), como así también como estos dos componentes producen un fotón. Si recordamos que un fotón carece de una carga predominante no resulta descabellado pensar que las respectivas cargas se anulan mutuamente, anulando simultáneamente el campo magnético y el campo eléctrico. Experiencias recientes dan cuenta de que un haz de luz coherente, como puede ser un láser, al ingresar a un campo magnético generado por un hilo magnético en forma de espiral, similar a un resorte, produce un efecto similar en la trayectoria de la luz. Creo que el fotón no tendría existencia si no existieran cargas opuestas en forma de espiral que interactúen mutuamente. La anulación de las cargas permitiría al fotón moverse independientemente de influencias eléctricas y magnéticas. Esa misma realidad preveo para el famoso, neutrón con la diferencia de que el fotón respondería a la energía (vendría a ser el alma de dicho fenómeno) mientras que aquel sería la masa (el cuerpo) distribuida en forma de vórtice, con mayor densidad cerca del núcleo y una menor cuando se aleja de él. Como las cargas también se anulan, el neutrón puede moverse, sin ser influenciado sustancialmente por campos magnéticos o eléctricos. Esta sería la razón por la cual podemos llegar a impactar un neutrón, en un núcleo de uranio, en el caso de una bomba atómica, o cuando generamos energía nuclear en forma industrial. Esta idea permite además explicar cómo un neutrón a su vez puede separarse en partículas con cargas opuestas. Considero de vital importancia analizar profundamente las asociaciones galácticas para una mejor comprensión del funcionamiento atómico. El Universo es una imagen 210 especular de lo que sucede en el interior de un átomo. No puede ser de otra manera, este le da estructura a aquel. Las múltiples radiaciones (radio, infrarrojo, luz visible, ultravioleta, rayos x, rayos gamma) tendrían una explicación razonable. Si se analizan las radiaciones en una galaxia, existen zonas espaciales de alta ionización y otras de escasa producción de iones. El siguiente gráfico describe aproximadamente las longitudes y frecuencias de ondas de las radiaciones conocidas y su relación con el proceso de ionización: RADIACIONES NO IONIZANTES RADIO INFRARROJO LUZ VISIBLE RADIACIONES IONIZANTES ULTRAVIOLETA RAYOS X RAYOS GAMMA Figura N° 62 Las frecuencias y las longitudes de ondas son mutuamente influenciables de tal forma, que su velocidad, similar a la de la luz, no puede modificarse, es decir si disminuye una variable, aumenta la otra y viceversa. Cada una de las diferentes tipos de ondas lleva implícita una energía. Cuando mayor es la frecuencia de onda, mayor es la energía que transporta. Los rayos gamma son las radiaciones con enormes energías, por lo tanto su frecuencia también resulta elevada. 211 La interacción gravitatoria es atribuida a una nueva partícula llamada gravitón, para la que se le asigna un spin con valor 2 y se la compara con las ondas gravitacionales. Esta partícula aún no fue detectada pero existe en la mente de todo físico que defiende la Mecánica Cuántica. La fuerza electromagnética. La fuerza electromagnética interactúa con aquellas partículas con algún tipo de carga eléctrica, como los electrones y quarks. Sabemos que existen dos tipos de carga: positiva y negativa, por lo tanto esta fuerza produce una influencia varias veces más intensa que la fuerza gravitatoria, que es muy débil. Así como dos polos iguales de un imán se rechazan y dos polos diferentes se atraen, con las cargas eléctricas sucede exactamente lo mismo. Cargas eléctricas positivas, igual que cargas negativas, se repelen, en cambio una carga positiva y una negativa se atraen. Pero los científicos piensan que esta fuerza tiene poca interacción a nivel planetario, es decir que presumen que las cargas son anuladas dejando al descubierto solo la fuerza gravitatoria como causa de sus movimientos alrededor del Sol. Pero estas fuerzas se hacen fuertes a nivel atómico, explicando acertadamente el mecanismo a escala atómica y subatómica. La interacción entre protones y electrones responde a una acción de este tipo. Pero para su explicación debemos citar nuevamente al misteriosos fotón. Éste es emitido, produciendo luz visible, cuando un electrón salta 212 de una órbita alejada del núcleo a una cercana al mismo. En cambio cuando regresa de ese lugar y orbita más lejos del núcleo, se produce un fenómeno de absorción de energía. La fuerza nuclear fuerte. Esta fuerza es la que mantiene unidos a los quarks, dentro del protón y el neutrón. Pero además permite que ambas partículas subatómicas permanezcan en el núcleo e interactúen. Los científicos creen que el responsable de la interacción es el gluón, de spin igual a 1. Para referirnos a esta fuerza debemos introducir el concepto de confinamiento y de colores (aún no comprendido por el sentido común). Los colores que intervienen son el azul, el rojo y el verde, es decir aquellos que un televisor utiliza para generar las gamas que se observan en él. Existe una restricción importante: no puede haber una manifestación unilateral de un solo color. Las posibilidades deben dar por resultado un resultado blanco, que puede estar originado por las diferentes posibilidades que se detallan a continuación: 1) Tres quarks (uno verde + uno azul + uno rojo) = blanco un protón o un neutrón. 2) Un quark y un antiquark rojos, un quark y un antiquark azul, un quark y un antiquark verde = blanco mesón 3) Puede ocurrir que se sumen gluones con esos colores formando = blanco cúmulo o bola de gluones. 213 En situaciones normales de energía, la fuerza nuclear fuerte resulta muy intensa, pero en cambio cuando actúan influenciados por energías superiores, como en los aceleradores de partículas, su actividad disminuye considerablemente, dejando una libertad de acción a los quarks, difíciles de detectar con otras energías. La fuerza nuclear débil. Esta fuerza cobró importancia cuando los científicos Abduz Salam y Steven Weinberg, en 1967, propusieron la teoría que la integraba a las otras fuerzas: electromagnética y fuerte. Para ello introdujeron el concepto de bosón e identificaron a tres: W +, W- y W0 con energías del orden de 100 Gev (Giga electrón-voltios). Esta fuerza es la responsable en la radiactividad y actúa con partículas exclusivamente con spin 1/2. Esta teoría es un ejemplo más, de cómo las especulaciones teóricas se anticipan a las experiencias. Cuando esas previsiones se verificaron posteriormente, en los aceleradores de partículas, ambos científicos recibieron el Premio Nobel de Física. Es difícil imaginar una fuerza que actúe aislada en la naturaleza. Siempre está asociada a otra opuesta. En un momento de la historia de la humanidad, Albert Einstein intentó encontrarle compañía a la fuerza de gravedad, pero la idea de la expansión, terminó con sus aspiraciones de unificarlas. Si existe una fuerza que los atrae, debe haber una acción que equilibre esa situación, y las aleje. Habría que evaluar seriamente si la gravedad, en lugar de una fuerza aislada de la naturaleza, es una de las dos caras del electromagnetismo. Si recordamos que los 214 cuerpos celestes, pertenecientes a nuestro Sistema Solar, poseen campos magnéticos, con el Sol como máximo referente. Podremos estar en los albores de que la gravedad no es otra cosa que una manifestación de la relación electricidad-magnetismo. La famosa constante cosmológica de Einstein podría ser la contrapartida, posibilitando así que exista un cierto equilibrio en el Universo. La gravedad no es aplicable a todos los nuevos fenómenos ¿Es una manifestación parcial de una interacción a mayor escala en el Universo? Nos esperan tiempos de nuevos conocimientos. Nada es inalterable en él. Existe una tremenda similitud entre las fórmulas de la gravitación y la interacción eléctrica. Seguramente una inspiró a la otra. Las dos introducen una constante; en la gravitación intervienen dos cuerpos con masa, mientras que en la eléctrica actúan dos cuerpos con carga eléctrica. El cociente es igual en ambos casos: el radio al cuadrado. Es decir el cuadrado de la distancia que separa a ambos cuerpos. Fg = G . m1 . m2 r2 LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL F = k . q1 . q r2 LEY DE COULOMB La constante G (Constante de gravitación) equivale a 6,67.10 N-11. m2/ Kg2. La constante k (Constante de permitividad dieléctrica) equivale a 8,9874 . 109 N. m2 /C2. Un análisis profundo que intente establecer relaciones entre estas fórmulas, permitirá desentrañar esta especie de enredo conceptual, en el que está involucrada la comunidad 215 científica de nuestros tiempos. 216 CAPITULO 14 El vórtice y los interrogantes misteriosos de nuestro Sistema Solar. Existen muchos interrogantes que el hombre aún no ha logrado contestar a lo largo de la historia que construye pacientemente. Uno de los temas que más me intriga, es aquel referido a los períodos de altas temperaturas que envuelven a nuestro planeta, en ciclos que varían luego de muchos años. Aproximadamente cada trescientos millones de años el sistema en el que orbitamos, es afectado por un aumento considerable de temperatura. Parece ser que desde hace muchísimos años este proceso sincronizado es reiterado cíclicamente. Hay vestigios de que nuestro planeta ha sufrido épocas de calentamiento y luego ha debido soportar períodos de glaciaciones. Increíblemente las historias se repiten sin una explicación razonable. La Tierra atraviesa por cuatro estaciones en el transcurso de un año calendario: verano, otoño, invierno y primavera. Esto responde a que nuestro planeta tiene un movimiento de traslación alrededor del Sol. Además nuestro satélite natural: la Luna, produce una inclinación en nuestro eje que complementan las posibles causas de aquellas variaciones estacionales. Nuestro Sistema Solar no debe escapar a un movimiento relativo similar en la galaxia. Estos procesos repetitivos son asimilables a nuestras estaciones. Los veranos del sistema producen una destacada elevación de la temperatura. Las glaciaciones serían producto de inviernos parecidos a los locales. La forma determinada en esta obra, para 217 el Universo: la espiral o vórtice, puede explicar razonablemente la variación de temperatura, cada trescientos millones de años. El movimiento de nuestro sistema, en los brazos de la espiral galáctica, debe responder a una sincronización no prevista por el hombre de ciencia. Siempre ha existido además, una considerable emisión de dióxido de carbono (CO2), pues parece ser un ciclo provechoso para la vida en nuestro planeta, pero en la actualidad, sus niveles se han elevado a tal extremo que hace peligrar todo signo de vida: terrestre, aérea y acuática. El hombre deberá adecuarse a los nuevos requerimientos del hábitat en el que se encuentra inserto. Se estima que para el 2050 los niveles de dióxido de carbono serán extremos. Lamentablemente la actividad industrial y comercial del hombre, resigna algunas prioridades muy importantes para la Tierra. En los últimos años los sucesos catastróficos naturales han cobrado una rutina muy peligrosa. Terremotos, volcanes, huracanes, tsunamis, tifones, derretimiento de los hielos polares y glaciares. Estos procesos internos de la Tierra, pueden estar originados por transiciones de nuestro Sistema Solar dentro de la galaxia y por movimientos de ésta en el propio Universo. Han quedado registrados, en las rocas, como recuerdo de nuestro clima, variaciones en el campo magnético. Es decir que existen épocas donde la brújula se orienta al norte y otras en donde se dirige hacia el sur. Esas orientaciones han quedado grabadas en el interior de la roca, observando claramente la disposición diferente que se ha producido a lo largo de muchos años. Significa que nuestro planeta cambia su polaridad ¿Por qué? Si seguimos la Teoría del Big Bang, no podremos responderla fehacientemente. Pero la hipótesis que se introduce en esta obra podría 218 explicar razonablemente esa variación magnética. La Tierra tiene un movimiento llamado de presesión muy misterioso. Este movimiento produce una oscilación completa en el término de muchos años. Produce una elipse en las bases de los conos imaginarios opuestos, teniendo como punto de giro a nuestro planeta. Este movimiento no tiene una explicación satisfactoria a la luz de la Teoría de la Gran Explosión. Nuevamente la hipótesis aquí establecida podría marcar un rumbo diferente en la cosmología. Recientemente la NASA ha descubierto portales magnéticos en nuestro planeta a través de los cuales, el Sol crea una conexión desconocida hasta hoy entre él y nuestro hogar. Parece ser que este fenómeno se da en forma reiterada en la historia de la Tierra. De comprobarse que esa interacción es parte importante de un sistema integral, mucho mayor en magnitud, que el que piensan los defensores del Big Bang, estaríamos en presencia de una explicación del Universo, que se amiga con lo que se establece en esta obra. Las recientes noticias de desastres naturales en nuestro planeta Tierra, productos de la actividad interna del núcleo, nos transportan a una explicación externa, con el Sol como motivador importante. Sólo cabe preguntarse cuál es la influencia de la galaxia sobre él. Además debe contemplar la acción del Universo sobre nuestra galaxia. Según la teoría que se defiende en esta obra, la extinción de los dinosaurios debe responder a un ciclo que termino con los seres de ese tiempo. No debe preocuparnos mucho, pues la vida se recicla constantemente en nuestro planeta. Algunas especies desaparecen pero otras nuevas surgen misteriosamente. No podemos negar que el Creador le ha dado iguales oportunidades de existir a todos los seres vivos. 219 CAPITULO 15 ¿La vida surgió aquí o en el espacio? Se ha afirmado hasta el cansancio de que la vida, aquí en la Tierra, ha surgido en los océanos, de la interacción de aminoácidos. Se hace mención a un “caldo primitivo” que sirvió como disparador de la vida, dando nacimiento a miles de especies que han evolucionado hacia diferentes variedades. Se presume que los primeros organismos no necesitaban oxígeno, es decir que eran anaerobios, y que con el transcurso del tiempo, a medida que la existencia de ese elemento tan vital para la vida, fue creciendo en disponibilidad, aparecieron los primeros organismos aerobios. Estos organismos vivos, entre los que se cuenta la especie humana, necesitan del oxígeno para vivir. Investigaciones actuales brindan indicios de la posibilidad de que la vida, tal como la conocemos, se haya originado en el espacio y haya llegado a nuestro planeta a través de un medio que lo transportó hacia aquí. Este medio de transporte podría ser un meteorito o algún cometa. Si hacemos historia de los innumerables impactos, de elementos similares a los señalados, que nuestro planeta ha soportado, se comprenderá que esta hipótesis no es 220 descabellada. El estudio de la evolución de la vida nos muestra que existieron especies que surgieron y luego se extinguieron. Marcadamente y continuamente se suceden situaciones de este tipo. Recordemos simplemente la extinción de los dinosaurios, hecho que aún permanece sin una explicación verificable en su totalidad, pese a que se han desarrollado algunas que introducen la posibilidad de un impacto de un objeto proveniente del espacio. Existen huellas que muestran el efecto devastador de meteoritos u objetos similares. Si se destaca la enorme energía potencial que puede desplegar el choque de un cuerpo de esa naturaleza, se puede entender, cómo un hábitat como el nuestro, puede recibir consecuencias tan catastróficas. El físico austriaco Edwin Schrödinger, en una obra olvidada y muy interesante ¿Qué es la vida?, prevé que la vida habría sido “sembrada” desde el espacio. En virtud de las nuevas noticias, producidas por investigaciones recientes, toma importancia la idea subyacente en sus pensamientos, del origen extraterrestre de la vida. Esa idea que parecía fuera de toda razón humana en aquellos tiempos, hoy es totalmente posible. Existen radiaciones en el espacio, originadas por la polarización circular de la luz, que producen un efecto muy importante en la fabricación de los ladrillos de la vida: los aminoácidos. Además de estructurar a los organismos con vida, se ha comprobado que éstos pueden tener dos tipos de manifestaciones, una de tipo levógiro y otra de tipo dextrógira, Una tiene un sentido antihorario y la otra un sentido horario. Es asombroso descubrir que, en nuestro planeta, los signos de vida tengan exclusivamente, en sus proteínas, una orientación levógira. Si la hipótesis de que el Universo tiene una forma 221 relativamente, como lo imaginaba Albert Einstein, y que tiene un movimiento de rotación, podríamos suponer que la vida, en un hemisferio (si fuera norte y con el mismo sentido de giro, como en nuestro planeta) tendría un comportamiento levógiro. La radiación viaja a través del espacio como un tornillo. Es decir que si el Universo rota hacia la derecha, como la Tierra, estaríamos en el hemisferio norte del Cosmos y los aminoácidos viajarían con un giro de tornillo hacia la derecha. Pero ya hemos afirmado que esa estructura formal está vedada, pues lo que se observa tiene una combinación de giros opuestos. Es decir que adoptamos una forma de vórtice o espiral, lo que permite una interacción entre galaxias de diferentes rotaciones. Si se relaciona a este fenómeno con el corrimiento hacia el rojo en el espectro entenderemos esta proposición. Si esta hipótesis es adecuada, seguramente en las galaxias con un determinado spin, los aminoácidos podrían tener una polarización de giro hacia la izquierda. Este fenómeno estaría conectado con la fuerza de Coriolis, explicada cuando se describió una hipotética rotación del Universo. Entretanto, en las galaxias con spin diferente a aquellas, los aminoácidos deberían tener sentido de rotación hacia la derecha. En la actualidad, se esperan noticias de rastros de aminoácidos levógiros en algún cometa para corroborar si esta hipótesis de que los bloques de construcción de las proteínas fueron creados en el espacio interestelar y fueron transportados mediante cometas o meteoritos a la Tierra. Si la hipótesis es correcta, sería interesante encontrarnos con una generación, con estructuras similares, pero diferentes a las nuestras en cuanto a su forma de rotación. 222 Los que sobrevivan a la fusión de nuestra galaxia con la de Andrómeda, en un futuro muy lejano, podrán constatarlo. 223 CONCLUSIÓN Imaginar un mundo diferente a lo planteado por algunos autores, muy arraigados al pensamiento general de la comunidad científica, es una tarea difícil, pero que puede permitirse en días como los que vivimos hoy. La especie humana se está desviando de los valores que marcan una raza inteligente. Como lo expresa un gran psiquiatra de nuestro tiempo, Augusto Cury, en su obra “Padres brillantes, profesores fascinantes”, “…Estamos construyendo la historia en contra del grito de millones de células que nos dicen lo contrario…” El hombre se ha transformado en un destructor de sus admirables conquistas. Se ha perdido el amor, el respeto, la justicia, la solidaridad. Resulta que el átomo actúa en forma más “racional” que el ser humano: Ellos se comportan siempre igual, con una extraordinaria tendencia a asociarse a otros. El hombre acciona en forma totalmente opuesta. Basta nombrar los innumerables estragos que el mismo produce diariamente a nuestro solidario planeta, para verificar la acción de aquel animal inteligente que lo habita. Como si fuera poco, también atenta contra el mismísimo átomo, haciendo colisionar a las partículas que lo constituyen, a enormes velocidades, alcanzando energías enormes. Estas pruebas son realizadas en los aceleradores que son en última instancia el nuevo anfiteatro del conocimiento científico. Pensar que el Universo se expande hacia límites desconocidos, hacia un final incierto y sombrío, no sería obra de alguien con atributos de inteligencia, armonía y amor. Me resisto a pensar en un mundo impregnado por un mensaje humano tan catastrófico como 224 lo establece la expansión. Seguramente el Universo ya no existiría en esas condiciones, tan alejadas de aquellas apreciables características observadas por el astronauta que regresaba a la Tierra. Defiendo firmemente la idea de un mundo cohesionado y regido por leyes más inteligentes que la que propone la Teoría del Big Bang. Abro las puertas a una realidad cósmica mejor, en las que las interacciones entre opuestos es tan importante y vital, como la vida misma. Una lucha incansable entre entes diferentes que permite que la evolución sobreviva y regenere nuevos escenarios, jamás imaginados por el hombre. Albert Einstein vivió intrigado con aquella idea que lo acompañó hasta su muerte ”…Sólo quisiera saber lo que pensaba Dios cuando hizo el Universo, lo demás son detalles…”. Otros, como Stephen Hawking, en su obra “Historia del tiempo. Del Big Bang a los agujeros negros”, piensa que “…si el hombre descubre una teoría completa o única del Universo, sería el triunfo definitivo de la razón humana, porque entonces conoceríamos el pensamiento de Dios…”. Sin embargo en la actualidad (2010) Hawking, en su nuevo libro “El gran diseño”, le quita toda posibilidad de diseñador a Dios, manifestando que el Universo surgió simplemente gracias a las leyes de la Física. Para conocer el pensamiento del Creador, no es necesario ir a las alturas e imaginarse una realidad muy compleja, plagada de ecuaciones matemáticas, muchas sin explicación práctica. En primer lugar debemos, firmemente, creer que Dios existe, recién a partir de allí podemos intentar encontrar la respuesta. Para que ello suceda, simplemente debemos mirar con mucho detenimiento a nuestro alrededor, en cada obra suya se 225 encuentra la fuente de sus pensamientos: inteligencia, armonía y amor. Por más que busquemos, no encontramos en este maravilloso mundo en que vivimos, un origen en las condiciones planteada por la Teoría del Big Bang. Quieren asignarle a la naturaleza características difíciles de relacionar con un ser de inteligencia extrema, como considero a Dios. Todo lo que me ha sucedido en la vida ha tenido un desarrollo progresivo, siempre de menor a mayor, de la simplicidad a la complejidad, este libro nació con una sencilla idea sobre algunas incoherencias de la teoría del Big Bang, luego comencé a reunir información y a analizarlas. Fue creciendo paso a paso; cada día que transcurría, aportaba algo nuevo a las ideas originales. Al principio imaginé un mundo esférico como lo pensaba Einstein, pero las observaciones actuales invalidan una configuración de ese tipo. Este texto comenzó como una suave brisa y terminó arrasándome como un vórtice, esa figura que dio los fundamentos más profundos a mi mensaje. Una sola cuestión llena de intrigas las esperanzas que poseo de un mundo mejor, cuando leo en la Biblia lo siguiente: “No hay que quitar, ni que añadir en las admirables obras del Señor, ni hay quien pueda comprenderlas. Cuando el hombre hubiera acabado, entonces estará al principio; y cuando cesare, quedará absorto”. Volviendo a la analogía expresada en el inicio, parece que cuando llenamos el vaso de conocimientos, con muchísimo esfuerzo, “alguien” muy importante en el Universo nos amplía la capacidad del vaso, o simplemente cuando logramos llenarlo, ese “alguien”: Dios, nos vuelca el contenido, para que volvamos a intentarlo, nuevamente hasta el fin. Puedo extraer dos conclusiones importantes de ello: cuando comprendemos la 226 mayoría de las leyes, éstas cambian o simplemente cuando logramos comprender casi todo, no nos queda posibilidad de seguir viviendo. La vida no continúa. Aún así, es mucho más alentador que pensar que alguien como el Creador, con una inteligencia incomprensible por el hombre, haya diseñado un Universo como el hombre de ciencia actual lo imagina: con horizontes tan sombríos y lejos del orden y equilibrio que requiere para un funcionamiento armónico. En este momento de la historia debemos tomar decisiones cruciales, levantar el ancla que nos ha dejado, tanto a la comunidad científica, como aquellos que formamos el común de la gente, detenido en aguas que siguen su evolución inexorablemente. Parece ser que la Teoría del Big Bang es el vaso que el hombre de ciencia ha llenado por espacio de un largo tiempo, con un enorme esfuerzo mental, más que real; pero en esta circunstancia el Creador no quiere volcar el contenido, o no quiere agrandar las dimensiones del contenedor. Ha dejado que seamos nosotros mismos los que hagamos esa tarea. Debemos darnos cuenta del error que cometemos, que no es otra cosa que no interpretar todo lo que vemos, como algo maravilloso, incomprensible, inalcanzable para nuestros sentidos. Constantemente percibo el uso del concepto colisión, para describir los fenómenos que ocurren en nuestro mundo, cuando chocan dos o más cuerpos. Lo que rescato de las increíbles imágenes del Hubble tiene que ver más con una interacción, entre opuestos, perfectamente establecida, y no como el encuentro accidental u ocasional en el espacio. Existen muchísimas más colisiones en los aceleradores de partículas diseñado por el hombre, en la Tierra, que en toda la inmensidad del Universo. Y pensar que un célebre 227 investigador de los cielos expresó una vez: “Si hubiera estado presente durante la creación, hubiese podido dar consejos muy útiles”. El lector seguramente se preguntará qué autoridad tendré para desafiar a aquellos que han construido este maravilloso edificio que se llama conocimiento humano y que es el producto de eslabones que se fueron engarzando en un proceso largísimo de espaciotiempo. Soy simplemente un observador de todo lo que existe, y que en ese todo, he conocido a alguien: mi esposa, que lleno mi vida, como el agua al vaso, que me posibilitó construir “pequeños mundos”: mis hijos. Todo lo que me pasó en la vida comenzó siempre simple, me enamoré, sin darme cuenta, me desarrollé a través de mucho tiempo, he visto nacer y crecer todo a mi alrededor, en armonía, esa que solo puede garantizar una de las leyes fundamentales que existe en el Cosmos: el amor. Simplemente ¡Déjenme soñar con un mundo mejor! 228 GLOSARIO Acelerador de partículas: aparato para acelerar partículas atómicas con carga eléctrica a altísimas velocidades. La acción de potentes campos eléctricos logra que la energía cinética se eleve lo suficiente, en Gev, como para observar las partículas que se separan producto de las colisiones generadas en la experiencia. Estos aceleradores pueden ser circulares o lineales. Agujeros negros: región del espacio-tiempo que debido a su intensa fuerza de gravedad atrae a todo los cuerpos celestes con masa, incluyendo a la luz. Según el autor no es más que un lugar en el espacio-tiempo en que se conjugan dos fuerzas opuestas, y que no representa más que vacío o en su defecto un lugar muy frío. Año luz: distancia equivalente al espacio que recorre la luz en un año terrestre y que resulta ser de 9,46 x 1012 Km. Barión: partícula elemental, de masa igual a un nucleón, con spin semientero, participa de la interacción fuerte junto al mesón. Big Bang: teoría cosmológica que establece que el Universo surgió como producto de una explosión inicial a partir de una singularidad. Big Crunch: Situación de contracción del Cosmos hacia una singularidad como la que dio inicio a la expansión. Campo magnético: zona en la que una fuerza ejerce influencia de atracción o repulsión sobre un cuerpo en el espacio. 229 Cero absoluto: temperatura a la que la materia reduce al máximo su volumen deteniendo la interacción entre las partículas atómicas. En la escala Celsius equivale a -273,16 ºC. Constelación: Conjunto de estrellas que posibilitan una representación imaginaria con figura de una persona, un animal, un objeto o alguna combinación entre ellos. Cuásar: quásar. Cosmos: Universo, mundo. Cúmulos: conjunto de galaxias o estrellas organizadas gravitacionalmente. Pueden ser abiertos o cerrados. Efecto Doppler: efecto que se produce en la recepción de una onda ante el hecho de que la distancia entre la fuente y el observador aumente o disminuya durante la observación. En el caso del sonido la intensidad aumenta si se acercan, en cambio disminuye si se alejan. Con la luz hay un corrimiento hacia el rojo si se alejan y un desplazamiento hacia el azul si se acercan Electrón: partícula subatómica con carga negativa y de masa muy pequeña. Enana blanca: estrella pequeña y muy densa que ha consumido todo su combustible nuclear (hidrógeno) pero que todavía conserva su brillo debido al calor residual. Espectrógrafo: instrumento óptico que acoplado a un telescopio permite registrar imágenes fotográficas del espectro de una estrella, un cuásar o una galaxia. Espectro electromagnético: conjunto de radiaciones electromagnéticas que abarca desde frecuencias bajas a frecuencias altas (ondas de radio, radiaciones infrarrojas, luz visible, rayos ultravioletas, rayos x y rayos gamma). 230 Fotón: partícula elemental, perteneciente a los bosones, con spin 1. Es el responsable de la interacción electromagnética no posee carga eléctrica (es nula). Fusión nuclear: unión de dos núcleos atómicos para formar un elemento más pesado y que produce una gran liberación de energía. El más común es el que se realiza en las estrellas: núcleos de hidrógeno se transforman en helio. Galaxia: sistema de estrellas, gas y polvo interestelar, que adopta diferentes formas: elípticas, espirales e irregulares. Gluón: partícula que transmite la interacción fuerte entre quarks. Grados Celsius: unidad de medida de temperatura de la escala que lleva el nombre del científico sueco, Anders Celsius y que está graduada de 0 C a 100 C. Gravedad: fuerza fundamental de la naturaleza, responsable de la atracción entre los cuerpos. Hadrón: partículas elementales que experimentan la interacción fuerte. Lo componen los bariones y los mesones. Masa: cantidad de materia disponible en un cuerpo. Mesón: partícula elemental con masa comprendida entre el leptón y el barión. Son inestables y están a su vez subclasificados. Muón: partícula elemental de la familia de los leptones, junto con el electrón, el tauón y los neutrinos. Interaccionan a través de la fuerza débil y la electromagnética. Nebulosa: nube de gas y polvo interestelar en el que se producen nuevas estrellas. Neutrón: partícula subatómica sin carga que se encuentra en el núcleo. Núcleo atómico: centro del átomo compuesto de protones y neutrones, rodeados de 231 electrones que giran en órbitas en torno a él. Órbita: curva que describe un cuerpo con masa alrededor de una estrella, o un satélite natural o artificial alrededor de un planeta. Paradigma: marco conceptual donde se inscriben las diferentes teorías científicas. Pión: partícula elemental cuya masa es 270 veces la masa del electrón. Puede tener carga positiva, negativa o neutra. Quarks: partículas elementales que comprenden a los hadrones (bariones y mesones). Quásar: fuente cósmica de ondas de radio, de tamaño aparentemente pequeño. Probablemente sean el núcleo de galaxias activas. Radiación de fondo, fósil o cósmica: es la radiación emitida por un cuerpo caliente a temperatura homogénea. La temperatura que se le asigna hoy es de 2,73 K (-270,67 C). Rayos cósmicos: partículas cargadas con alta energía que se mueven con una velocidad cercana a la luz. Son originadas en el centro de las galaxias, y se supone que provienen de la explosión de supernovas o de otro acontecimiento violento similar. Supernova: explosión violenta de una estrella de gran masa, al final de su vida útil, que aumenta varias cientos de millones de veces su brillo. Universo: suma de todo lo existente: espacio, galaxias estrellas, polvo y gas cósmicos, planetas satélites, asteroides, cometas, etc. Vórtice: remolino o torbellino de un sistema de partículas que gira en torno a un eje central. 232 FUENTES DE INFORMACIÓN. BIBLIOGRAFÍA EL MOVIMIENTO CONTINUO, Alec T. Stewar, Editorial Universitaria de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina, 1966. EL UNIVERSO. Su origen-Su destino final, Antonio L Dávila, Impresiones Gráficas JC S.R.L., Buenos Aires, Argentina, 2000. FÍSICA UNIVERSITARIA, Sears, Zemansky, Young, Freedman, Vol. 1 y 2, Pearson Educación, México, 2004. GRAVEDAD, George Gamow, Editorial Universitaria de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina, 1966. HISTORIA DEL TIEMPO. Del Big Bang a los agujeros negros, Stephen Hawking, Grualbo S.A., Buenos Aires, Argentina, 1991. LAS VIDAS PRIVADAS DE ALBERT EINSTEIN, Highfield y Paul Carter, Ediciones Folio S.A., Buenos Aires, Argentina, 2003. LOS HOMBRES DE LA HISTORIA. EINSTEIN, Centro Editor de América Latina, Buenos Aires, 1968. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO, Salvat Ediciones S.A., Barcelona, España, 1973. PADRES BRILLANTES, PROFESORES FASCINANTES, Augusto Cury, Sextante, Río de Janeiro, Brasil, 2002. 233 SECRETOS DEL COSMOS, Colin A. Román, Salvat Editorial S.A., Madrid, España, 1970. SAGRADA BIBLIA, Prensa Católica, Chicago, México, 1969. ÚLTIMAS NOTICIAS DEL COSMOS. Hacia el primer segundo, Hubert Reeves, Editorial Andrés Bello, Santiago, Chile, 1996. PAGINAS VIRTUALES. CIENCIA@NASA http://cua.mit.edu/ketterle.group http://www.historia-religiones.com.ar http://www.lluevenideas.org http://www.seas.harvard.edu/haulab IMÁGENES. TELESCOPIO ESPACIAL HUBBLE Y SPIZER. NASA. 234