miércoles, 11 de julio de 2012

LOS CIELOS SE REVIENTAN


Cuentan que el estallido de la supernova 2006 ha sido como uno de los haces resplandecientes que más se ha divisado desde la tierra, ha reventado los cielos literalmente,  dejando iluminado por mucho tiempo el espacio, esta es una de las formas del universo para crear nuevas estrellas y nuevos elementos, pero ¿cómo sabemos cuál fue la primera explosión que dio paso a mas estrellas?, solo se podría saber si tuviéramos conocimiento de cuál es el origen del universo, siempre desde el principio de la razón del hombre se ha preguntado cuál es su origen.

Analíticamente podemos realizar un cálculo de cuanto es la edad del universo, de aquí se formula una paradoja, imaginemos que desde nuestro planeta azul, tuviéramos instrumentos suficientes para observar el primer destello, la primera explosión. Desde el telescopio Hubble, uno de los telescopios geoestacionarios más grandes, que pesa 11000 Kg y su tiempo en recorrer una vuelta a la tierra es de 97 minutos.  Suponga que Hubble solo alcanza a divisar aproximadamente 13200 millones de años luz, ahora bien, a ciencia cierta para nosotros el primer destello de galaxias y estrellas está a esa distancia, como el universo está en constante expansión suponga que nuestro telescopio Hubble hubiera existido 13200 millones de años luz atrás, tomará una foto y así sucesivamente, siempre Hubble pudiese visualizar cada vez más estrellas y  más galaxias, siendo de esta manera, nunca tomaríamos la foto del principio del universo, así no lograremos calcular la edad de nuestro origen.

Los científicos e investigadores han descubierto que a medida que una estrella o galaxia se aleja de nuestra vida láctea cambia de color debido a la variación de la distancia y el incremento de la longitud de onda, entonces se observara que a medida que esta se aleja se tornara de un color rojo, y a medida que esta se acerque hacia nosotros cambiara de nuevo su longitud, ahora se volverá de color a azul. Las posibles formas de calcular la edad del universo es que se puede suponer que si se conoce la distancia, es decir la regresión de espacio de una estrella a la otra, y calcular el tiempo entre las dos, es así que se intentara calcular la edad del universo, según la ley de Hubble (Ho).

Donde c es la velocidad y r es la distancia de separación entre las dos galaxias o planetas, dicho lo anterior hay que tener en cuenta que la velocidad c, es la distancia divida entre el tiempo T por lo que queda así:



De manera que despejando, queda de la siguiente forma.


Podemos apreciar que la edad del universo es la constante de Hubble a la menos 1. El inconveniente es que la constante es incierta o no tiene total exactitud, debido a las grandes separaciones de las galaxias es casi indeterminable.
Pero si tuviéramos que decir una aproximación de la edad del universo seria alrededor de 14000 millones de años teniendo en cuenta las aproximaciones más acertadas de esta constante. Esta también puede ser una de las afirmaciones que el universo está en expansión, la observación del movimiento de las galaxias distantes.

Por otro lado podemos calcular que efectivamente el universo está en expansión, algunos autores de ensayos de física sobre la gran explosión imaginan la expansión del universo de dos formas distintas, el cosmos es como un pan de pasas, con levadura. Este después de pasar por el horno, con calor intenso, podemos observar que las pasas que simulan galaxias se han alejado una de las otras a distancias casi lineales, otra de las representaciones de la expansión del cosmos es una bomba, así pues, marquemos dos puntos seguidos en la bomba cuando este desinflada, al inflarla podemos percatarnos qué los puntos respectivamente se han alejado él uno del otro a gran distancia, esta representación del cosmos es la que utilizaremos .Para concluir matemáticamente la expansión del universo, tenemos que la masa es igual al volumen por la densidad pero suponiendo que es una esfera por la representación anterior lo que nos queda de la siguiente manera



Donde Po es la densidad de la materia, teniendo en cuenta que no existen interacciones adicionales en nuestro universo, aparte está claro que la fuerza de gravedad actúa sobre el cosmos, por lo que la energía en principio se debe conservar, dicho lo anterior la energía total E y la masa m quedan expresadas de la siguiente manera.



Aquí c es la velocidad de un punto en nuestro globo, es decir de una galaxia, podemos entonces afirmar según la ecuación anterior que la energía total E puede tomar valores tanto como positivos, negativos o nulo. Dependiendo de la velocidad de expansión por decirlo de alguna manera. 


Pero siempre va estar en constante expansión nuestro universo, también depende de la masa, pero no podemos subestimar la cantidad de masa del universo, debido a su inmensidad los científicos han calculado que la masa del universo es aproximada de un 20%. Si la masa fuera lo suficientemente grande y E, tomara valores negativos, significaría que el cosmos se está deteniendo, pero debido a su gran velocidad se detendrá muy lentamente y tal vez nuestro universo si tenga un fin, si existiera duraríamos muchos años en conocerlo. 



“Definitivamente la física es el punto de partida para los adelantos tecnológicos”


lunes, 9 de julio de 2012

SIMPLEMENTE SOMOS POLVO, POLVO DE ESTRELLAS

Y es así como Carl Sagan describió el origen de lo que ahora palpamos a nuestro alrededor, pero no estamos seguros de como en realidad surge la vida en el universo, somos una evolución de miles y elementos de diferentes edades. Para asegurarlo nos tendremos que remitir al período cero, al tiempo donde el tiempo no lo era. Una de las teorías más significativas del origen del todo, el big-bang fue así como la bautizo Sir Fred Hoyle a la teoría de expansión del universo. Imaginemos entonces un todo, compuesto del calor más intenso que se puedan imaginar, no sabremos qué forma tiene, puede ser redondo, puede ser cuadrado o simplemente amorfo. Ahora que en ese todo aparte de tener el calor inimaginable tenemos la masa del sol multiplicada millones de veces, imaginemos entonces el todo, en la forma de un frijol, es así como tal vez de manera irrisoria o humorística se describe el tamaño del universo cuando este tenía aproximadamente uno por diez a la menos 33 segundos. 
Volviendo a nuestra imagen de como el todo era en un principio tenemos un frijolito, que contiene una masa infinita muy comprimida, tan comprimida que la gravedad es altísima, de poseer tanta compresión en si misma que los niveles de energía y de temperatura son extremadamente altos, entendiendo como niveles extremadamente altos comparados con el astro que nos dio probablemente el origen, el sol. Pero de un momento a otro y sin más preámbulo estallo el todo, se explotó nuestro frijol, pero he aquí una de las diferencias, en vez de volverse más pequeño nuestro frijol, se volvió más grande, muchísimo más grande. Lo que nos demoramos en parpadear el universo ya tenía el tamaño aproximado de la vida láctea los niveles de temperatura fueron descendiendo. 
En ese momento empezaron a surgir nuevos elementos debido a los cambios repentinos de los niveles de energía, elementos como el helio, el hidrogeno, elementos en los que está compuesto 98% de nuestro astro que ilumina nuestro firmamento he allí entonces de como sabrán de donde viene la teoría heliocéntrica. Después esta cantidad de interacciones de elementos con niveles de energía variable dieron el paso a muchos más elementos, isotopos, compuestos que tenían ciclos repetitivos algunas veces. 
Ubiquémonos en un solo lugar, en un lugar donde la expansión sigue aconteciendo, pero allí se encuentran los elementos mencionados hidrogeno, helio inclusive el carbono, con otros elementos adicionales, en este lugar va a nacer una estrella, esta estrella que está naciendo va hacer grande, inclusive un poco más grande que nuestro sol, para desgracia de nuestro nuevo astro, este solo va a durar unos pocos años y entendiendo como pocos años unos cuantos miles y hasta millones, este al tener tantos niveles de energía agota su combustión supremamente rápido y llegara a morir mucho antes de lo que esperábamos, de aquí a nuestra estrella le deparara varias cosas, como último recurso y respiro para sí misma sacara energía de donde no tiene, allí nuestra estrella se volverá más pequeña y su temperatura aumentara, tendrá fusiones y radiaciones mayores. Se encogerá más y más, ella decidirá, si seguir en la constante búsqueda de energía, ahora nuestra estrella se llama Blanca, le pondremos enana Blanca, se ha encogido de tamaño. 
Y tendrá dos opciones o seguir alumbrando en nuestro firmamento hasta que la energía que logro conseguir con tanto esfuerzo se acabe y su gran emisión de luz se apague y sea parte de la oscuridad del espacio y se pierda en él. O la otra opción de Blanca será la de estallar con mucha furia, iluminado y encegueciendo a miles de millones de años luz a su alrededor. Dejando tras de sí remanente estelar dando de nuevo el ciclo de vida a nuevas estrellas, a nuevos elementos que por la compresión son elementos muy pesados como el hierro, dando así el nacimiento inclusive a galaxias.

Ahora miremos ese punto que centellea a la distancia, esta es una estrella de electrones, ella ha nacido de la explosión más grande después de nuestro frijol, la explosión de la supernova, estallando los cielos y el espacio, dejando tras de sí también nuevos elementos pero en este caso tenemos uno que titila, y lo hace a velocidades cercanas de la velocidad de la luz, con tal velocidad que se resiste al colapso de la fuerza gravitacional, tiene que girar o si no morirá en el intento, al tener estas condiciones, esta estrella de electrones posee una fuerza gravitacional supremamente alta, debido a la masa y a las fusiones termonucleares que esta conserva, si por casualidad descendemos a esta estrella nos aplastaría de inmediato debido a la gran presión que existe alrededor.
Miren está girando cada vez más rápido y tiene mayor gravitación ya no está brillando ¿qué ha pasado con ella?, ¿será que esta ha desaparecido?, no, se ha convertido en agujero negro, es tan alta su gravitación que ni siquiera la luz puede escapar de él. Este agujero al poseer tanta gravitación concentrada puede absorber elementos que están a distancias cercanas y lo utiliza para energía misma, o tal vez sea el punto de partida hacia otra parte del universo debido a la gran curvatura de espacio y tiempo que esta posee.
Recordemos a Blanca y su remanente estelar, puede existir una casualidad peculiar pero tras de su gran explosión dejo la conformación de la vida láctea, que cuenta con más de cuatrocientos mil millones de estrellas, en su centro está el sol. Pero en especial el tercer planeta, este se encuentra a una temperatura más alta que en la actualidad, antes en nuestra tierra debido al principio de conformación de los elementos, la atmosfera era totalmente diferente a lo se conoce hoy en día, existían elementos en abundancia sobre la superficie terrestre elementos como el nitrógeno, amoníaco, dióxido de carbono, metano, hidrógeno y uno de los más importantes el agua.
En 1952 un estudiante de Francia llamado Stanley Miller le propuso a su profesor Harold Urey recrear las condiciones en la tierra  para saber cómo realmente había surgido vida en nuestro planeta, para eso recreo por medio de un experimento que consistía colocar en un recipiente agua con algunos de los ingredientes mencionados anteriormente y unos electrodos que simulaban las descargas eléctricas que habían en nuestro principio. Miller tuvo mucho cuidado, es más cuentan que tuvieron que sacar a los a estudiantes del laboratorio por si tan solo una chispa generada por los electrodos pudiera hacer contacto con el oxígeno y lo que sería un experimento para saber cómo surgió la vida, hubiera explotado por completo el laboratorio. Pero no fue así, al cabo de un día, el agua se tornó de un color amarillo claro, Miller dejo 5 días más y procedió a realizar el análisis de lo había en los recipientes de su laboratorio, allí el agua se volvió un poco más oscura.
Dicen que el ensayo realizado por Miller, son de esos ensayos que cambian el paradigma total del concepto que se tiene, resulta que él encontró ¡increíblemente aminoácidos! en sus análisis, recordemos que un aminoácido son las proteínas que conforman los seres vivos con códigos genéticos, allí como resultado encontró glicina y adenina. Desde otro punto de vista podemos deducir que increíblemente con la unión de estos elementos, electrodos y rayos ultravioleta dieron origen a la vida.
Extraordinariamente solo se tomaron cinco días en su laboratorio para formar el principio de la vida, ahora la pregunta que todos se estaban esperando ¿como? la evolución de esos microorganismos simples que después se pudieron multiplicar y conformar de una mejor manera llegaron a conformar  las cadenas de ADN, así de esa manera realmente tal vez si tuvo que llevar miles de millones de años, con nuevos ingredientes, con diferentes temperaturas, organismos que fueron evolucionando con el paso del tiempo.
Blanca y su remanente de gases y polvo dio origen a la vida y nada de esto fue en vano toda su concentración de energía sirvió para formar lo que ahora los habitantes de esa galaxia la llaman vida láctea, donde existe vida, que día a día sigue evolucionando. Nuestra enana Blanca estaría orgullosa de los milagros de la naturaleza,  crear vida en el planeta azul. Pero al igual que esta estrella ha creado vida, existen infinidades como Blanca en el espacio.

“En las estrellas se encuentra nuestra historia, si las miramos, muy pronto sabremos nuestro pasado, presente y futuro”.