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Filosofía: El nacimiento del Universo

 1. Hechos procedentes de la astrofísica(1).


A principios de este siglo, A.Einstein, postuló la realidad de un universo ilimitado, finito y estático. Poco más tarde, W.de Sitter, A.Friedmann y G.Lemaítre modificaron los cálculos de Enstein y llegaron a la conclusión opuesta: el universo en su totalidad no es estático, se halla afectado por un proceso de expansión. Lemaítre tuvo el acierto de hablar de un átomo primitivo, cuya explosión habría dado lugar al universo, hoy visible.

La confirmación de estas hipótesis, vino de la mano de E.Hubble. Observó que las bandas del espectro lumínico de las galaxias más remotas se desplazan hacía el rojo, hecho que sólo podía explicarse admitiendo -efecto Doppler- que las galaxias se alejan unas de otras, con velocidad que aumenta con la distancia(1).

La creación del universo supone que a partir de un volumen mínimo, y mediante un proceso iniciado por una súbita explosión -el Big Bang-,la formación del universo que hoy contemplamos comenzó hace entre diez mil y quince mil millones de años. Las cifras desbordan cualquier comprensión en la escala humana.

¿Qué grado de certidumbre puede ofrecer dicha teoría?

He aquí algunos hechos:

1) El decisivo hallazgo de Hubble. Si el Universo se halla en expansión hay que concluir que tuvo un comienzo. Además, hay que suponer que en el inicio contenía ya toda la masa y la energía del universo que en la actualidad contemplamos.

2) Los datos obtenidos en los observatorios estudiando la forma, el movimiento y la composición de las galaxias; expresan la realidad pretérita del cosmos.

3) La existencia de la llamada radiación de fondo descubierta por Penzias y Wiison. Tal radiación -murmullo fósil de la creación- es perceptible en todos los lugares y direcciones del espacio, y sólo puede ser explicada como un residuo electromagnético, fotónico(1) , de lo que aconteció en las primerísimas fases de la evolución del universo.

4) La abundancia de helio en el universo, aproximadamente un 25% de la masa total. El helio es por analogía, el combustible básico del Universo, de él surgen las estrellas, los compuestos basados en el carbono, etc.

5) La coexistencia de las galaxias situadas a igual distancias de nosotros: a cada nivel de distancia corresponde un nivel de edad.

Si se admite la teoría del Big Bang -gran explosión- se plantean dos cuestiones:

1) ¿Cuál fue el proceso desde esa explosión inicial hasta llegar a la configuración actual del universo?

2) ¿Qué hubo antes del Big Bang?





2. La asimetría crucial. (2)

     El  Universo  se  produjo en un "Gran  explosión" (Big-Bang) hace aproximadamente unos 13  mil millones  de  años. En el  punto inicial  contenía un diámetro virtualmente  0  y una temperatura  que era virtualmente infinita; pero  contenía su  masa actual. Entonces se dilató  y se enfrió  rápidamente. En  la  actualidad  se  sigue  dilatándose y enfriándose.

    1.- Etapas en la formación del universo.

Pasados 10–43 segundo tras el instante inicia, la evolución del universo consecutiva a ese instante puede ser distinguidas hasta cinco etapas, de diversa duración.

•La etapa cuántica.

•La hadrónica.

•La leptónica.

•La radiante.

•La galáctica, en la que todavía estamos. Las galaxias, los átomos pesados y los sistemas solares, fueron el resultado de esa etapa final -¿ o provisional?" del proceso cosmológico.


3.- Antes del big bang.

En la génesis del universo, en el principio fue la radiación; de ella se formarían las primeras partículas materiales, quarks, protones y electrones, y ella permite dar razón de la gran abundancia de fotones residuales. Los físicos se han interesado por la duración del protón(2), que según los cálculos actuales es de 10 elevado a 29 años; lapso temporal muy superior a la edad de nuestro universo.

La duración del protón podría ser el responsable de la permanencia de lo que llamamos realidad. Los seres vivos a través del proceso de evolución han adquirido estructuras biológicas capaces de conectar con nuestro entorno y adquirir conocimiento que concuerdan entre sí, está concordancia podría tener su origen, precisamente gracias a la permanencia casi eterna de los protones. Claro que esto no es más que especulación, una forma de redescribir la realidad.

¿Antes de la gran explosión qué había? La pregunta tiene difícil respuesta. En la tradición hindú, por ejemplo, el ciclo de vida y muerte que abarca al universo, se expresa a través del eterno retomo, que supone la idea de que el proceso es indefinido. La tradición Occidental inicio la búsqueda en los mitos y la religión, ambas se acercan al misterio.


 4. Cosmogonías.

     Tal vez, alguien pueda sentirse  desolado al saber  de manera teórica, el   inicio  de  Universo, según   Leibniz   (s.XVIII)  el filósofo tenía derecho  a  presenciar  ese  acto inaugural. Nosotros, más modestos, nos limitaremos a describir otros actos  más  poéticos  tal  vez más  improbables, pero  mucho más imaginativos. Se  trata  de  diversos  fragmentos  acerca   de  la "Creación", tienen como único fin, establecer  formas de compresión distintas a acerca de un mismo fenómeno. Esto quiere decir, que una visión aunque sea científica no agota  necesariamente la realidad de fenómenos tan complejos como la creación.




     La creación

     La mujer y el hombre soñaban que Dios los estaba soñando.

     Dios   los   soñaba   mientras   cantaba   y   agitaba   sus maracas, envuelto  en humo de  tabaco, y se sentía  feliz y también estremecido por la duda y el misterio.

     Los  indios  makiritare  saben   que   si  Dios   sueño  con comida, fructifica y da de comer. Si Dios sueña con  la vida, nace y da nacimiento.

     La mujer y  el  hombre  soñaban  que  en  el  sueño  de Dios aparecía un gran huevo brillante. Dentro del  huevo, ellos cantaban y bailaban y armaban mucho alboroto, porque estaban locos de ganas de nacer. Soñaban que en el sueño de Dios la alegría era más fuerte que la  duda  y el misterio; y Dios, soñando, los  creaba, y cantando decía:

     -Rompo este huevo y nace la mujer y nace  el hombre. Y juntos vivirán  y morirán. Pero  nacerán nuevamente. Nacerán  y volverán a morir  y otra  vez nacerán. Y  nunca  dejarán  de  nacer, porque la muerte es mentira.(Mitología makiritare).


     La vía láctea

     El gusano,no más grande que un dedo  meñique, comía corazones de  pájaro. Su padre  era  el  mejor  cazador  del  pueblo  de los mosetenes.

     El gusano crecía. Pronto tuvo el tamaño de un  brazo. Cada vez exigía más  corazones. El  cazador  pasaba  el  día  entero  en la selva, matando para su hijo.

     Cuando  la  serpiente ya  no  cabía en la choza, al  selva se había  vaciado  de  pájaros. El  padre, flecha  certera, le  ofreció corazones de jaguar.

     La serpiente devoraba  y crecía. Ya no  había jaguares  en la selva.

     -Quiero corazones humanos -dijo la serpiente.

     El cazador dejó  sin gente  a  su  aldea  y  a  las comarcas vecinas hasta que un día, en una aldea lejana,lo  sorprendieron en la rama de un árbol y lo mataron.

     Acosada  por el  hambre  y la  nostalgia, la  serpiente fue a buscarlo.

     Enroscó  su  cuerpo  en  torno a la  aldea culpable, para que nadie pudiera  escapar. Los  hombres  lanzaron  todas  sus flechas contra aquel anillo gigante que les  había  puesto sitio. Mientras tanto, la serpiente no cesaba de crecer.

     Nadie se salvó. La serpiente rescató el cuerpo de su  padre y creció hacia arriba.

     Allá  se   la  ve, ondulante, erizada de flechas luminosas, atravesando  la noche.(3)


    El mito palasgo de la creación

     En el  principio, Eurínome, diosa  de Todas  las Cosas, se alzó desnuda del Caos, pero no encontró nada  sólido en que  apoyar los pies y por consiguiente separó los  mares del firmamento, bailando solitaria sobre sus olas. Bailó  en  dirección al  sur, y el viento que se  levantó tras  ella  parecía algo  nuevo y aparte  con que poder empezar un  trabajo de  creación. Se dio la  vuelta y agarró este  viento  del norte, lo  frotó entre sus manos y  he  aquí que apareció la serpiente Ofión. Eurínome bailó  para calentarse, más y más desenfrenada- mente, hasta  que  Ofión, sintiéndose lujurioso, se enrosco alrededor de aquellos miembros divinos y sintió deseos de copularse con ella. Así fue como Eurínome quedó encinta.

     Luego adoptó la forma de una paloma  que incubaba  sobre las olas  y a su  debido  tiempo  puso el huevo  universal. A petición suya, Ofión se enroscó siete veces alrededor  de  este huevo, hasta que se empolló y se partió en dos. De él fueron  cayendo todas las cosas que  existen, sus  hijos:  el  sol,la  luna, los planetas, las estrellas, la tierra con sus montañas  y sus  ríos, sus árboles, sus hierbas y criaturas vivientes.

     A   continuación   la   diosa   creó   los   siete   poderes planetarios, colocando  sobre  cada  uno  a   un  Titán   o  a  una Titánide. Pero el primer  hombre fue Pelasgo, el predecesor  de los pelasgos; brotó de  la  tierra de Arcadia, seguido de  varios más, a los que enseño a construir cabañas y a alimentarse  de bellotas, y a  coserse túnicas de  piel  de  cerdo, como las que  en un tiempo llevaban las gentes  humildes  en  Eubea y  en  Fócide.(4).


La creación del hombre

Una de las mitologías más interesantes nos la da Hyginus Polyhistor (fue discípulo del famoso Cornelius Alexander Polyhistor y amigo de Ovidio) vivió en la primera centuria de nuestra era. En su fábula 220 nos presenta el origen del hombre. El origen no se encuentra en un dios, sino en la personificación de la inquietud, la Cura. Ésta, tras pasar un río, modeló en su ribera, a partir del "gredoso barro", un cuerpo; y que mientras deliberaba qué hacer después pasó por allí Júpiter, al cual rogó que infundiera espíritu en aquel. Formada así la criatura, ¿a quién de los dos pertenecerá y cuál será en consecuencia su nombre? Cada potencia formadora reivindica esa posesión. Y al punto se une a la discusión la Tierra, con cuyo limo está construido aquel cuerpo. ¿Qué hacer? Como árbitro de la disputa, los tres llaman a Saturno, el cual, "equitativo", dictamina que a la muerte del hombre reciba Júpiter el espíritu que él le infundiera "de prestado"; que Tierra reciba al fin el cuerpo que ella le diera; y que en fin Cura acompañe y presida la vida de este ser, engendrado en tan extraño ménage à trois. En cuanto a su nombre, concluye Saturno: "llámase hombre, pues es evidente que del humus ha sido hecho"(5)


Notas:

(1) El efecto Doppler: Una fuente que se aleja se ve desplazada hacia el rojo (las longitudes de onda resultan más largas) y una fuente que se acerca se desplaza hacia el azul (las longitudes de onda resultan más cortas).

(2) Nuestro universo está lleno de fotones: por cada protón o neutrón hay alrededor de mil millones de fotones. 


Bibliografía:

(1) Pedro Laín Entralgo.- Cuerpo y alma. col.Austral. Ed. Espasa Calpe.Madrid, 1991.

(2) I.Asimov. Contando los Eones. Cap.14, págs. 195-212. ed. Plaza & Janes. Barcelona, 1984.  

(3)Antología  de  mitos, leyendas y cuentos populares de América.B.Péret.

(4) R.Graves. Los mitos griegos. ed. Ariel Barcelona.

(5) La fábula aparece en el último libro de Félix Duque: "Los buenos europeos. Hacia una filosofía de la Europa contemporánea. Ediciones Nobel. Oviedo, 2003,(pág. 344-5).

Filosofía: Bases del Universo: compuestos de la materia

 Bases del Universo: compuestos de la materia




 1. Los elementos griegos.

En nuestra tradición Occidental de investigación racional, la primera  persona que se  interesó  en  la  composición, básica del  Universo -phisys- fue el filósofo griego Tales de Mileto (624- 546 a de J.C).    

Aristóteles (384-322  a de  J.C)  consignó  cuatro sustancias básicas  -tierra, agua, aire, fuego-  para el mundo que  nos rodea, y una quinta, el éter, para los objetos celestes.


     2. Los elementos químicos.



R.Boyle

Hasta  la  revolución  científica (s.XVI-XVII)  la teoría de Aristóteles era la teoría oficial. En 1661  R.Boyle (1627-1691) en su obra "El químico escéptico"  sostuvo que el elemento -constituyente básico   de  la  materia-   tenía  que   ser   comprobado  en  el laboratorio: Si    no  podía  reducirse    a   substancias   más simples, entonces, podía  ser llamado elemento. Según  este criterio había 12 elementos conocidos en los tiempos de Boyle.  Lavoisier (1743-1794) incluyó en 1789 una tabla que contenía 31 elementos.


     3.Los átomos.


Demócrito (470-380  a  J.C)  pensó que todos  los elementos se constituían por átomos ( partícula indivisible). Resulta sorprendente que en el siglo IV a.C., Demócrito tuviera una visión o intuición genial del orden básico de la naturaleza.

J.Dalton (1766-1844)  expuso la teoría atómica. A la pregunta ¿De  qué está hecho  el Universo?. Se podía contestar:  de átomos. Había  diferentes  clases  de  átomos, una  para cada elemento. Los átomos podían combinarse: moléculas.

Kirchhoff (1824-1887)  y  J.Angstrom (1814-1874) demostraron que  los mismo átomos  que  existen  a  nuestro  alrededor podían encontrarse también en los cuerpos celestes. Esta afirmación suponía la unificación entre lo terrestre y lo supraterrestre.

En  1869  se  conocían  63  elementos  distintos. En  ese año D.I.Mendeleiev (1834-1907) publicó su primera versión de la Tabla periódica: los  elementos  se  dividían  en  familias relacionadas entre sí por sus propiedades.

En la década de 1890  había más de 80  elementos conocidos y todavía no se veía el fin.


     4.Electrones,núcleos atómicos.


A fines  del  s.XIX, los  científicos  estudiando  los "rayos catódicos": producidos cuando una corriente eléctrica era obligada a pasar por un vacío, demostraron que la  electricidad podía estar compuesta de unidades indivisibles.

G.J.Stoney (1826-1911) sugirió en 1891 el nombre de electrón para la unidad indivisible de carga eléctrica.

J.Thomson (1856-1940),demostró que la masa del  electrón era más pequeña (1/1837) del átomo de hidrogeno que era el más ligero que  se  conocía. Así   el  electrón  fue   la  primera  partícula subatómica.

 

     5. Electrones,protones y neutrones.


El núcleo  atómico se  componía  de  un  número  variable de partículas, fuese  esta  lo  que fuese, que componía  el  núcleo de hidrógeno. Rutherford  llamó protón  (primero)  a la partícula del núcleo de hidrogeno.

En 1932  J.Chadwick (1891-1974)  descubrió el neutrón que tenía la misma masa que el  protón pero no  llevaba carga eléctrica. Así los núcleos atómicos estaban formados por: protones y neutrones. De la combinación de ambos se podría explicar la masa y  la carga de todos los núcleos y también el spin.

Durante un  cierto  tiempo  pareció que  el  Universo estaba constituido  por  sólo  tres  clases  diferentes  de  partículas: electrones  con  carga  negativa, protones  con  carga  positiva y neutrones con carga neutra.



Los protones  y neutrones se  hallan  en  el  centro  de los átomos,en donde se forma el  núcleo  atómico. Los electrones están fuera de este núcleo. Los protones tienen masa  o "peso". Esta masa es igual para todos los protones=+1,los  neutrones también tienen la misma masa o peso que el protón. La masa de un electrón es muy inferior  a   1,tan   inferior  que   en  realidad  su   peso  es prácticamente  negligible. Por  tanto, la masa total del  átomo está concentrada  en  su núcleo.  La masa de los  núcleos atómicos ( el número de protones y neutrones), determina el peso atómico.

En todo átomo normal el número de  protones es igual al  número de electrones. Por consiguiente, el átomo considerado como  un todo es eléctricamente neutro.


     6. Leptones y hadrones. 


En 1930 P.A.M.Dirac (n.1902) señaló que cada  partícula  debería   tener  una  "antipartícula"   igual  y opuesta. En  1932  Anderson  (n.1905)  detectó  el  antielectrón o positrón. En 1955 se detectó el antiprotón.

En 1932 parecía que bastaban dos fuerzas en el Universo para explicar  los  movimientos  y  las  interacciones  de  todos  sus componentes:

a)interacción  de   la   gravedad,   y 

b)interacción electromagnética.

a)  La interacción electromagnética  era la  más  fuerte,pero la interacción gravitatoria  dominaba  el  Universo.

 En   1935   H.Yukawa  (1907-1982)   elaboró  una  teoría  de interacción fuerte  y Enrico Fermí (1901-1954) elaboró una teoría interacción débil. Se pudo  dividir las partículas  subatómicas en dos  tipos:  a)hadrones (fuerte)  que pueden responder tanto a la interacción  fuerte  como a  la débil (protones/neutrones:anti),y b)leptones (débil),que sólo  pueden  responder  a  la interacción débil (electron/anti).

En 1931  W.Pauli (1900-1958)  sugirió que cuando era emitido un electrón en una ruptura radiactiva (alta energía) tenía que ir acompañado de otra partícula sin masa  ni carga eléctrica. E.Fermi la llamó neutrino. En 1956 se descubrió el antineutrino.

Con  el  manejo  de altas energías se  detectaron diferentes particulas:1)Leptones: el   muon  (electrón  pero   207  veces  su masa), antimuon  y muones  neutrinos.  2)  Hadrones: mesones (masa intermedia entre  protón y electrón).Hiperones  (masa mayor entre protón y electrón) y pion (menor masa de un protón).El pios puede ser positivo, negativo y neutro.


     7. Leptones y quarks.


En 1953  M.Gell-Mann (1929)  elaboró un sistema para agrupar los hadrones: para dicho sistema se  necesitaban  tres partículas subhadrónicas. Gell-Mann llamó quarks a estas partículas. Gell-Mann empezó con sólo dos tipos de quarks: quarks-u (la  carga eléctrica era de +2/3);quarks-d (la carga eléctrica era de -1/2).    



En  la  combinación de  los quarks  intervienen partículas: gluon. Si   hubiese  bastante energía, habría  tres corrientes   que  formarían   un   trébol   de tres hojas: hadrones/ antihadrones/gluones. El trébol  de  2  hojas ya se formó en 1979. Se llevan a cabo experimentos para formar el trébol de 3.


   8. ¿Y qué más?


 Según Haim Harari plantea la posibilidad de la existencia de partículas subleptónicas y subquárkicas a las que llamó rishones que en hebreo quiere decir primero.   

¿Cuándo se acabará esta cadena interminable de componentes básicos de la materia? La respuesta naturalmente está en la nueva construcción de un acelerador de partículas que promete seguir desvelando misterios sin resolver. El bosón de Higgs sería la penúltima o vete a saber, descubrimiento (2012) en esta espiral de búsqueda de los componente más elementales de la materia. La comprensión de estos mecanismos escapa a mi comprensión.

¿Y qué, con todo esto? Esta es una respuesta que cualquier escéptico podría aventurar. Algún autor -R.Rorty-, ha sugerido que este despliegue de quarks, gluones, etc., son el último empeño "metafísico" por dar razón de la realidad. La física de partículas, sería así como la mecánica cartesiana en su intento de poner en de acuerdo al Nuevo Testamento con la física de Galileo. ¿Es cierto, que está descripción de la física, expresa la realidad?. Desde la perspectiva relativista y antidogmática de R.Rorty, la física actual está en mejores condiciones de redescribir lo que anteriormente parecía la auténtica explicación de la naturaleza. Probablemente, dentro de doscientos años, otros investigadores, volverán a redescribir lo que hoy nos parece la última frontera.

 

 Bibliografía: I.Asimov. Contando los Eones. Cap.10, págs 141-153. ed. Plaza & Janes. Barcelona, 1984.


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