Por Gabriela Pérez

Nacimos y crecemos surgidos de la materia creada por el Universo.

Deben haber ocurrido, necesariamente, complejas secuencias de sucesos para que a partir de la materia “inerte”, la mezcla de materiales, en condiciones particulares, hiciera surgir la vida.

La noción de Gedankenexperiment, o experimento mental, ha formado parte de la caja  de herramientas de la Física desde sus inicios. Se refiere a montar en la mente una pieza u aparato imaginada y llevar a cabo un experimento con ello, con el propósito de probar una hipótesis. En muchos casos, un experimento mental es la única posibilidad. No podemos realizar un experimento real para examinar la recuperación de información que ha caído en un agujero negro, por ejemplo. También podemos hacerlo con las imágenes poéticas y el amor.

 

CAMINA BELLA, COMO LA NOCHE

LORD BYRON

 

Camina bella, como la noche

de climas despejados y de cielos estrellados,

y todo lo mejor de la oscuridad y de la luz

resplandece en su aspecto y en sus ojos,

enriquecida así por esa tierna luz

que el cielo niega al vulgar día.

Una sombra de más, un rayo de menos,

hubieran mermado la gracia inefable

que se agita en cada trenza suya de negro brillo,

o ilumina suavemente su rostro,

donde dulces pensamientos expresan

cuán pura, cuán adorable es su morada.

Y en esa mejilla, y sobre esa frente,

son tan suaves, tan tranquilas, y a la vez elocuentes,

las sonrisas que vencen, los matices que iluminan

y hablan de días vividos con felicidad.

Una mente en paz con todo.

¡Un corazón con inocente amor!

 

¿Disfrutaste las imágenes, los colores, las texturas y los sabores de tu experimento? La época dorada de los experimentos mentales tuvo lugar durante el desarrollo de la mecánica cuántica y este procedimiento fue utilizado por Niels Bohr o Albert Einstein, entre otros, para probar sus ideas acerca del principio de incertidumbre, o de la naturaleza dual onda-partícula. Un ejemplo clásico es el gato de Schrödinger, que forma parte ya de la cultura popular ¿está el gato vivo y muerto al mismo tiempo?

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Sin embargo, no hay que pensar en un tema esotérico para ver los frutos que puede dar esta técnica y el gedankenexperiment de Galileo para probar que objetos de diferente masa caen en el vacío con la misma aceleración. Podríamos pensar que para valorar esta hipótesis hay que hacer obligatoriamente un experimento real, pero Galileo simplemente nos pide que imaginemos un objeto más grande y otro más pequeño unidos por una cuerda. Si Aristóteles, que pensaba que cuerpos de diferente masa caían con diferente velocidad, tuviera razón, el objeto más pesado debería acelerar más que el pequeño. Si la cuerda que une las dos piezas fuera muy cortita, cercana a cero, prácticamente tendríamos un único objeto compuesto por la suma de las dos masas, y, por lo tanto, debería caer a una velocidad superior a la de los dos objetos individuales. Todo esto no tiene sentido y por ello la conclusión lógica es que los dos objetos caen en el vacío con la misma aceleración.

Consciente, o inconscientemente, todos realizamos este tipo de experimentos en la vida cotidiana. De hecho, la función del cerebro es precisamente crear un modelo virtual del mundo, una simulación para ver lo que pasaría. Esta capacidad de realizar experimentos mentales es una de las herramientas que nos ha proporcionado la ventaja evolutiva de la que ahora disfrutamos.

Es una capacidad que merece la pena recordar. Sobre todo, cuando nos encontremos en alguna situación problemática o difícil en la vida.

Podríamos preguntarnos, por ejemplo, ¿Cómo surgió la vida? Supongamos que la vida llegó a este planeta por una serie de circunstancias especiales: tamaño, temperatura y distancia al Sol, su atmósfera primitiva, la mezcla de elementos, y su transformación evolutiva, el oxígeno, la capa de ozono, los mares y océanos ¡el agua!, etc.

Este podría ser aquel protoplasma vivo del que surgió aquella primera célula replicante que comenzó, la aventura de la vida. Nuestro Sol, gracias al cual podemos existir, es una de las cien mil millones de estrellas que contiene nuestra Galaxia. Existen miles de millones de sistemas solares compuestos por estrellas y planetas como los nuestros.

El tiempo y el espacio nacieron juntos cuando nació el universo en el Big Bang, llevan creciendo ya unos 13.500-18.000 millones de años y, tanto el uno como el otro, son enormes.

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La estrella más cercana a nosotros, Alfa Centauri, está situada a una distancia de 4’3 años luz. El año luz es la distancia que recorre la luz, o cualquier otra radiación electromagnética, en un año trópico a través del espacio. Un año luz es igual a 9’4607×1012 Km, ó 63.240 unidades astronómicas, o 0’3066 parsecs.

Si quisiéramos enviar a la estrella más cercana, Alfa Centauri, una nave miniatura que llegará en poco tiempo, ésta tendría que recorrer la distancia que nos separa de aquel conjunto estelar al 20% de la velocidad de la luz.

La luz viaja por el espacio a razón de 299.792.458 m/s, una Unidad Astronómica es igual a 150 millones de Km (la distancia que nos separa del Sol). El pársec es una unidad galáctica de distancias estelares, y es igual a 3’2616 años luz o 206.265 unidades astronómicas. Existen para las escalas galácticas o intergalácticas, otras medidas como el kiloparsec (Kpc) y el megaparsec (Mpc).

Es, claramente, la estrella más cercana al Sol, aunque su distancia esté en torno a los 40 billones (un 4 seguido por 13 ceros) de kilómetros, unos 4.35 años-luz. La tercera componente, no obstante, se encuentra algo más cercana, pues orbita a las otras dos y ahora se sitúa a unos 4.22 años-luz. Es llamada por eso Próxima Centauri. Ésta sí es, sin excepciones ni matices, la estrella que está más cerca de nuestro Sol.

La distancia es entonces la primera barrera. La segunda, no de menor envergadura, es la coincidencia en el tiempo. Se piensa que una especie tiene un tiempo limitado de existencia antes de que, por una u otra razón, desaparezca.

Si pensamos en el tiempo estelar o cósmico, nosotros llevamos aquí una mínima fracción de tiempo. El desplazarse por esas distancias galácticas de cientos de miles de millones de kilómetros, no parece tarea fácil, si tenemos en cuenta la enorme barrera que nos pone la velocidad de la luz. Esta velocidad, según demuestra la relatividad especial de Albert Einstein, no se puede superar en nuestro universo.

Con este negro panorama, nos queda esperar que venga algún genio físico-matemático que nos de la fórmula para burlar esta barrera de la velocidad de la luz

De cualquier manera, por nuestra parte, sólo podemos hacer una cosa: seguir investigando y profundizando en el conocimiento del universo para desvelar sus misterios y conseguir algún día, viajar a las estrellas. Dentro de unos 4.000 millones de años, el Sol se transformará en una estrella gigante roja cuya órbita irá más allá de Mercurio, Venus y seguramente la Tierra. Antes, la temperatura evaporará toda el agua del planeta Tierra, la vida entonces no será posible. El Sol explotará como estrella nova y lanzará sus capas exteriores al espacio exterior para que su viejo material forme nuevas estrellas.

Desaparecida la fuerza de fusión nuclear, la enorme masa del Sol, quedará a merced de su propio peso y la gravedad que generará estrujará, literalmente, al Sol sobre su núcleo hasta convertirla en una estrella enana blanca de enorme densidad y minúsculo diámetro comparado con el original. Más tarde, la estrella se enfriará y pasará a la lista de cadáveres estelares.

Es placentero imaginar que cuando ese momento este cercano, la humanidad estará colonizando otros mundos, tendrá complejos espaciales y ciudades flotando en el espacio exterior, así como enormes naves-estaciones espaciales de considerables dimensiones que dará cobijo a millones de seres, con instalaciones de todo tipo que hará agradable y fácil la convivencia.

El avance en el conocimiento de las cosas está regido por la curiosidad y la necesidad. Debemos tener la confianza y la tolerancia, desechar los temores que traen la ignorancia, y, en definitiva, aferrarnos a una perspectiva muy distinta de ver las cosas y resolver los problemas.

teorías sobre la materia

Aunque nada hecho de materia puede alcanzar la velocidad de la luz, en el cerebro del joven Einstein fluían gedankenexperiments, para tratar de apreciar un paisaje y el transcurrir del tiempo a medida que aumenta la velocidad.

Este viaje también crearía distorsiones en las formas de los objetos ordinarios tal como se ven a velocidades comunes. Si, por ejemplo, el tren viajara a la mitad de la velocidad de la luz, los objetos zumbantes que pasaran frente a nosotros comenzarían a cambiar su forma, el paisaje observado por la ventana se alargaría verticalmente. En velocidades más altas, los ángulos rectos desaparecerían y se reemplazarían por arcos. Podríamos apreciar simultáneamente más de una cara del objeto desde la ventana del tren. En nuestro mundo cotidiano, para ver las otras caras de un objeto, el tiempo debe transcurrir y nuestra posición en el espacio debe cambiar debe cambiar.

Si viajáramos a la mitad de la velocidad de la luz, los objetos que pasaran frente a nosotros comenzarían a cambiar su forma, el paisaje observado por la ventana se alargaría verticalmente. En velocidades más altas, los ángulos rectos desaparecerían y se reemplazarían por arcos

¿Pero qué tenemos hoy?

Enviamos sondas espaciales a las lunas de Júpiter y a Marte para que investiguen sus atmósferas, busquen agua y nos envíen fotografías de cuerpos celestes situados a cientos de millones de kilómetros de la Tierra.

Se construyen sofisticadas naves que surcan los cielos y los océanos llevando a cientos de pasajeros confortablemente instalados que son transportados de una a la otra parte del mundo. Tenemos  imágenes de galaxias y sistemas solares situados a miles de millones de años luz de nosotros, y sin embargo, gran parte de la población muere por el hambre, la miseria, la falta de agua y la enfermedad, por supuesto, la delincuencia y la injusticia.

Aunque parezca que estos hechos no tienen conexión, la tienen y mucha, el conocimiento del Universo , sin lugar a dudas, nos hará mejores, ya que, de ese conocimiento tomaremos recursos que nos harán comprender también que, lo efímero de nuestras vidas, nos obliga, de alguna manera a ser mejores.

Existe un principio de la física denominado Navaja de Occam, que afirma que siempre deberíamos tomar el camino más sencillo posible e ignorar las alternativas más complicadas, especialmente si las alternativas no pueden medirse nunca.

Para seguir fielmente el consejo contenido en la navaja de Occam, primero hay que tener el conocimiento necesario para saber elegir el camino más sencillo. Nos faltan aún los conocimientos necesarios para hacer las preguntas adecuadas. Siendo así, el camino más adecuado para generarlas y responderlas, es el del gozo por el conocimiento del mundo que nos rodea y del Universo que nos acoge.

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