El Sol, nuestro astro rey

Esta imagen tomada de la NASA nos muestra a la estrella de nuestro Sistema Solar, el Sol, cuyo símbolo es un círculo con un punto central como se muestra en la imagen de abajo.

Es el mayor elemento del Sistema Solar y nuestra principal fuente de energía que se manifiesta en forma de luz y calor.

Está aproximadamente a 150 millones de kilómetros de la Tierra lo que equivale a una unidad astronómica (U.A).  El Sol contiene más del 99.8% de toda la materia del Sistema Solar.  Debido a la gran fuerza gravitatoria que ejerce sobre los planetas, los hace girar a su alrededor.

Tiene un tamaño de 695000 km en el ecuador, un periodo de rotación que oscila entre 25 a 36 días terrestres, su masa es de 332830 veces la masa de la Tierra, es decir, 1.989 X 10³⁰ kg, ocupa un volumen de 1.4123 x 10¹⁸ km³ y su superficie es de 6.0877 x 10¹² km². 

Tiene una densidad de 1411 kg/m³, es decir, 0.26 veces la densidad relativa a la de la Tierra y 1.41 veces la densidad relativa del agua.  Posee una gravedad en su superficie de 274 m/s² esto es 27.9 veces la gravedad terrestre.  La temperatura en su superficie  alcanza los 6000°C que equivalen a unos 5778 K.  La temperatura máxima de la corona es de 1.2 X 10⁶ K y la temperatura del núcleo es de unos 1.36 X 10⁷ K.

Su distancia máxima al centro de la galaxia es 26000 años luz y su periodo orbital alrededor del centro galáctico oscila entre 2.25 y 2.50 X 10⁸ años, alcanzando una velocidad orbital máxima de 251 m/s.

Su fotósfera está compuesta principalmente de  hidrógeno (73.46%) seguido por helio (24.85%), también tiene oxígeno, carbono, hierro, neón, nitrógeno, silicio, magnesio y azúfre en pequeñas proporciones.  El Sol tiene combustible para unos 5000 millones  de años más, después comenzará a hacerse más y más grande hasta convertirse en una gigante roja como la que se muestra en la figura de abajo.

Hacia el final de su vida, el Sol se hundirá bajo su propio peso y se convertirá en una enana blanca, que puede tardar un trillón de años en enfriarse. Un ejemplo de enana blanca se muestra a continuación.

ESTRUCTURA DEL SOL

• Núcleo:  en esta parte se produce la fusión nuclear debido a la alta temperatura.
• Zona radioactiva:  aquí los fotones intentan escapar al exterior en un viaje que puede durar hasta un millón de años.  Esto se debe a que los fotones son continuamente absorvidos y reemitidos en otra dirección distinta a la que tenían.
• Zona convectiva:  en esta región columnas de gas caliente ascienden hasta la superficie, se enfrían y vuelven a descender.
• Fotósfera:  es una capa de unos 300 km, es la parte del Sol que nosotros vemos, la superficie.  Aquí se irradia luz y calor hacia el espacio, tiene una temperatura de 5000 °C, es en esta región donde aparecen las manchas oscuras y las fáculas que son regiones brillantes alrededor de las manchas, las fáculas tienen una temperatura algo superior a la fotósfera y están relacionadas con los campos magnéticos del Sol.
• Cromósfera:  sólo puede ser vista en un eclipse total de Sol.   Es de color rojizo, baja densidad y altísima temperatura (500000 ° C).  Formada por gases enrarecidos, en ella existen fuertes campos magnéticos.
• Corona:  Tiene una gran extensión, baja densidad y altas temperaturas.  Formada por gases enrarecidos y gigantescos campos magnéticos que varían su forma de hora en hora.  Se puede observar durante los eclipses totales de sol.  Cada segundo se convierten 700 millones de toneladas de hidrógeno en helio.

• Manchas solares:  Tienen una parte central oscura llamada umbra, rodeada de una región más clara llamada penumbra.  El color oscuro se debe a que  tienen una temperatura inferior al resto de la fotósfera.  En estas manchas los campos magnéticos son fuertes.  Las manchas solares generalmente crecen y duran desde varios días hasta varios meses.  Su estudio reveló que el Sol rota en un periodo de  27 días visto desde la Tierra. El número de manchas solares cambia cada 11 años, tiempo conocido como ciclo solar.  La actividad solar está directamente relacionada con este ciclo.
• Protuberancias solares: son enormes chorros de gas caliente expulsados desde la superficie del Sol, pueden alcanzar varios miles de kilómetros, algunas pueden durar varios meses.  Algunas protuberancias solares pueden ser desviadas por el  campo magnético del Sol por lo que se forma un arco.  Se producen en la cromósfera, están formadas por nubes de materia a menor temperatura y mayor densidad que su entorno.
• Viento solar:  es un flujo de partículas cargadas, principalmente protones y electrónes, que escapan de la atmósfera externa del Sol a gran velocidad y penetran en el Sistema Solar.  algunas de estas partículas quedan atrapadas en el campo magnético terrestre girando en espiral a lo largo de las líneas de fuerza de uno a otro polo magnético, de ahí que podamos percibirlas como auroras boreales  y australes.  La velocidad del viento solar  es de unos 400 km/s en las cercanías de la órbita de la Tierra.

Iremos ahora al primer planeta del Sistema Solar:  Mercurio.

Acercándonos a casa: La formación del Sistema Solar

Continuando con nuestro viaje por el Cosmos hemos llegado ahora al Sistema Solar, se estima que se formó hace unos 4.600 millones de años aproximadamente.  De acuerdo con la teoría de Laplace, una gran nube de gas y polvo producto de la explosión de una supernova cercana,  se contrajo a causa de la gravedad y comenzó a girar a gran velocidad.  La mayor parte de la materia se acumuló en el centro.  En ese lugar la presión era tan elevada que se inició una reacción nuclear, liberando energía y formando a nuestra estrella, el Sol.  Simultáneamente se iban formando algunos remolinos que, al crecer,  aumentaban su gravedad y recogían más materiales en cada vuelta.  Estos remolinos iniciales dieron origen a los que hoy son los planetas Júpiter y Saturno.

Durante este periodo hubo muchas colisiones, millones de objetos se acercaban unos a otros y se unían en objetos más grandes, otros chocaban con violencia y se partían en trozos más pequeños.  En solo 100.000 millones de años el Sistema Solar adquirió un  aspecto similar al que tiene hoy en día.  Después cada cuerpo continuó con su evolución.

Para dar explicación a la formación de los planetas se tienen 5 teorías plausibles:  teoría de la acreción, teoría de los protoplanetas, teoría de la captura, teoría Laplaciana moderna y teoría de la nebulosa moderna.  A continuación pasaremos a dar una breve descripción de cada una de ellas.

La teoría de la acreción supone que el Sol pasó a través de una densa nube interestelar, y emergió rodeado de un envoltorio de polvo y gas.

La teoría de los protoplanetas afirma que  inicialmente hubo una densa nube interestelar que formó un cúmulo, que es una agrupación de estrellas atraídas entre sí por acción de su gravedad mutua.  Las estrellas resultantes, por ser grandes, tenían bajas velocidades de rotación, en cambio los planetas, formados en la misma nube, tenían velocidades mayores cuando fueron capturados por estrellas como el Sol.

La teoría de captura se basa en que el Sol interactuó con una protoestrella cercana que es una estrella en la etapa inicial de su formación, sacando materia de ésta.  La baja rotación del Sol se explica como debida a su formación anterior a los planetas.

La teoría Laplaciana moderna supone que la condensación del Sol contenía granos de polvo sólido que, a causa del roce en el centro, frenó la rotación solar.  Luego la temperatura del Sol aumentó y el polvo se evaporó.

Finalmente, la teoría de la nebulosa moderna que se basa en la observación de las estrellas jóvenes, rodeadas de densos discos de polvo que se van frenando.  Al concentrarse la mayor cantidad de masa en el centro, los trozos exteriores ya separados,  reciben más energía y se frenan menos, con lo que aumenta la diferencia de velocidades.

Nuestro camino nos lleva ahora a la estrella más cercana, el Sol.

Nuestro blanco camino por el Cosmos

Iniciaremos un viaje por el Cosmos comenzando por nuestro vecindario, nuestra galaxia la Vía Láctea, nombre que viene del griego y quiere decir "camino de leche".  De acuerdo con la mitología griega la franja blanca que vemos en el cielo nocturno es la leche derramada de la diosa Hera (o Juno para los romanos), cuenta la leyenda que el dios Zeus le fue infiel a su esposa Hera  con Alcmena y tuvieron un hijo llamado Heracles (Hércules para los romanos). cuando Hera se enteró hizo que Alcmena llevara a Heracles en su vientre por 10 meses, cuando nació intentó deshacerse de él enviando dos serpientes para que lo mataran, pero Heracles pudo acabar fácilmente con las serpientes estrangulándolas con sus pequeñas manos.  En este punto el mito toma dos caminos, uno dice que Hermes el mensajero de los dioses, puso a Heracles en el seno de Hera, mientras ella dormia, para que mamara leche divina, pero Hera se dió cuenta y lo separó bruscamente derramando su leche y formando la Vía Láctea.  Otra versión afirma que Atenea, la diosa de la sabiduría, convenció a Hera para que diera de mamar a Heracles, pero éste succionó la leche con tanta fuerza que lastimó a Hera y le hizo derramar su leche.  En España también se conoce a la Vía Láctea como "el Camino de Santiago" ya que se dice que el apostol Santiago se apareció en la Vía Láctea al emperador Carlomagno y le indicó cuál era la ruta para encontrar su tumba.

La Vía Láctea es una galaxia del tipo espiral barrada, esto quiere decir que es una galaxia espiral que tiene una banda central de estrellas brillantes que abarca la galaxia de un lado a otro.  En las galaxias espirales barradas los brazos espirales parecen surgir del final de la barra mientras que en las galaxias espirales tradicionales los brazos surgen del núcleo galáctico.

Nuestra galaxia posee una masa aproximada de 10¹²  masas solares, su diámetro se estima en 100.000 años luz lo que equivale a 1.48 x10¹⁸ km o 9480 millones de unidades astronómicas (U.A).  Una unidad astronómica es una unidad de longitud equivalente a 149.597.870.700 km. que es la distancia aproximada entre la Tierra y el Sol. La cantidad de estrellas que hay en la Vía Láctea se estima entre 200.000 millones y 400.000 millones de estrellas.  Entre esas estrellas encontramos a nuestro Sol que se encuentra a unos 27.700 años luz del centro de la galaxia.

Pero la Vía Láctea no está sola, hace parte de un grupo formado por más de 40 galaxias llamado el Grupo Local.  Es la segunda más grande y brillante después de Andrómeda.  El Grupo Local está dominado por las galaxias de Andrómeda, la Vía Láctea y la galaxia del Triángulo, el resto de galaxias son más pequeñas, muchas de ellas son galaxias satélite de una de las mayores.  El Grupo Local esta contenido dentro del supercúmulo de Virgo, cuyo centro gravitatorio es el llamado Gran Atractor, hacia el cual se dirige el Grupo Local.

En el sistema dominado por la Vía Láctea encontramos las siguientes galaxias:  Enana de Sagitario, Enana del Can Mayor, Gran Nube de Magallanes, Pequeña Nube de Magallanes, Enana de la Osa Menor, Enana de Draco, Enana  de Carina, Enana de Sextans, Enana de Sculptor, Enana de Fornax, Leo I, Leo II y Enana de Tucana.

Nuestra galaxia se divide en tres partes:  halo, disco y bulbo

El halo es una estructura con forma de esfera que envuelve la galaxia, En esta parte hay poca concentración de estrellas y hay muy pocas nubes de gas, pero es en esta región donde encontramos la mayor parte de los cúmulos globulares.  Un cúmulo globular es una agrupación extensa de centenares de miles o millones de estrellas viejas que tienen más de mil millones de años.  En el halo encontramos gran cantidad de materia oscura, esto se dedujo a partir de anomalías en la rotación galáctica.

El disco se compone principalmente de estrellas jóvenes, aquí encontramos la mayor cantidad de gas y es aquí donde aún podemos encontrar  procesos de formación estelar.  Se caracteriza por los brazos espirales:  dos brazos principales Escudo - Centauro y Perseo, así como dos secundarios Sagitario y Escuadra.  Nuestro Sistema Solar se encuentra en el brazo de Orión o brazo Local que forma parte del brazo espiral de Sagitario.

El bulbo o núcleo galáctico se sitúa en el centro.  Es la zona de nuestra galaxia con la mayor densidad de estrellas, tiene forma de  esferoidal achatada y gira como un sólido rígido.  Es aquí donde se encuentra el agujero negro de 2.6 millones de masas solares que los astrónomos llamaron Sagirario A.  Se detectó a partir de la observación de un grupo de estrellas que giran en torno a un punto oscuro a más de 1.500 km/s.

Algunas galaxias compañeras como la galaxia elíptica Enana de Sagitario está tan cerca a la Vía Láctea que está siendo despedazada y absorvida por nuestra galaxia. El siguiente paso en nuestro paseo por el Cosmos es El Sistema Solar...

De la inflación a las ondas gravitacionales

La cosmología es la rama de la astronomía que se encarga de estudiar las leyes generales, el origen y la evolución del universo.

Presentamos aquí un recorrido breve por la historia de la cosmología moderna desde el origen del universo hasta la detección de las ondas gravitacionales hace un par de semanas contado por el astrofísico colombiano Jorge Iván Zuluaga.

Historia reciente de la cosmología:

Se considera  a Monseñor Georges Lemaitre como el padre de la cosmología moderna. Lemaitre fue un sacerdote de origen belga, astrónomo y profesor de física en la  Universidad Católica de Lovaina. Se le debe una primera formulación de la teoría cosmológica del Big Bang.

Georges Lemaitre presentó un artículo en 1927 titulado "Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques" algo así como Un universo homogéneo de masa constante y de expansión constante en dirección radial como es mostrado por las nebulosas extragalácticas. Este artículo mostraba una solución para las ecuaciones relativistas de Albert Einstein que ofrecía como resultado un universo en expansión.  Esta idea se le ocurrió cuando conoció a Edwin Hubble, quien había descubierto el alejamiento de las galaxias, al detectar el corrimiento hacia el rojo de la luz cuando las observaba, efecto conocido como Doppler.  La gran idea de la expansión del universo consistía en que las cosas (galaxias), aún sin moverse, se separan.  Es decir, el espacio que separa las cosas puede crecer.  ¡El espacio mismo se crea a partir de la nada!

Hoy en día se sabe que en 400.000 billones de kilómetros de espacio 1 kilómetro nuevo se crea cada segundo. Todos los días el espacio es más grande.

Georges Lemaitre pensó que si todo lo que vemos ahora se está separando es porque en algún momento en el pasado estuvo junto, en el mismo lugar, en una bola muy densa y caliente que llamó "huevo primigenio".

Esta idea fue motivo de burla a nivel científico, personajes como Fred Hoyle, quien descubrió que en las estrellas se forman nuevos elementos químicos, en son de burla, acuñó el término Big Bang en 1949 en un programa de radio de la BBC.  

Sabemos que la luz tiene una velocidad enorme (300.000 km/s) pero finita, por lo que no podemos ver todo el universo.  Hay un universo invisible, pensar que todo vino de un solo punto no sirve porque es como considerar que solo era parte del universo que existía.  Sabemos que en nuestro universo observable hay alrededor de 100.000 millones de galaxias.  Si hay otras porciones de universo, en esas porciones los seres que lo habitan pueden suponer que su universo observable se creó a partir de un punto.  En realidad el origen ocurrió en todas partes.  Es decir que hubo infinitos puntos donde ocurrió el origen.  Esto da la idea de que el universo podría ser infinito. Lo que podemos ver de universo está reducido a un pequeño punto.

En la década de los años 60´, los científicos Arno Penzias y Robert Woodrow Wilson, detectan la radiación cósmica de fondo (R.C.F) aportando pruebas de que el Big Bang si tuvo lugar. Descubren que el universo está lleno de microondas, los fotones que nos llegan ahora de la radiación cósmica de fondo viajaron 13.800 millones de años.

Jorge Zuluaga nos presenta un experimento mental donde podemos hacer una analogía entre luz y sonido para explicar cómo se llevó a cabo el proceso de inflación del universo.  Nos dice que imaginemos que el universo es como un gran supermercado muy concurrido, donde cada persona en el supermercado representa una galaxia en nuestro universo.  Vamos a ubicar a una persona en el centro del supermercado que está escuchando todo lo que ocurre en el universo (supermercado).

Dado que el sonido no se propaga de manera instantánea, debido a que tiene una velocidad finita, el rango de lo que nuestro personaje puede escuchar a medida que pasa el tiempo se hace cada vez más grande.  Si cambiamos de personaje nos damos cuenta que para él su universo audible es diferente.  La gran pregunta que se hace Zuluaga es la siguiente:  ¿Podrían dos personas que están en extremos opuestos del supermercado estar hablando de exactamente el mismo tema?  Llega a la conclusión de que esto es bastante improbable.  Luego hace la misma pregunta, pero en lugar de sonido usa luz:  ¿Podrían dos nubes de gas en lados opuestos del universo observable emitir luz idéntica?  En este caso encontramos que la probabilidad es casi nula y sin embargo esto es lo que muestran las observaciones de R.C.F.

Luego nos propone la siguiente pregunta ¿Qué pasaría si el supermercado se expande?  Si esto ocurre entonces nuestro sujeto en el centro del supermercado no podría percibir más allá de ciertas personas y esto no cambiaría, pero si el supermercado se hace cada vez más grande empleando para ello menos tiempo, es decir, se expande con mayor velocidad que la del sonido, después de un rato lo único que nuestro sujeto escucharía vendría de una parte microscópica del supermercado original.

Pasando esto a términos de luz sería "si al principio el universo se expandiera más rápido que la velocidad de la luz después de un rato lo único que veríamos sería una parte microscópica del universo original".  Esto fue lo que pasó al principio del universo y recibe el nombre de inflación.

Esta teoría del modelo inflacionario es propuesta en 1981 por Alan Guth abajo en la foto.

Todo lo que vemos en el universo proviene de una región microscópica del espacio.  Por este motivo la R.C. F es la misma. Pero ¿cómo sabemos que esto es verdad?

Por un lado, Jorge Zuluaga nos dice que "si todo el universo observable nació en un manchón minúsculo de espacio, deberíamos ver reflejado en él las leyes del mundo microscópico" es decir, las leyes de la mecánica cuántica, y para mostrar su punto nos propone otro ejemplo en el que él ha tomado una fotografía negra en un ambiente de completa oscuridad.  Al ampliar la foto y cambiar el contraste, con un programa de edición de imágenes, se ven unos gránulos en la foto.  Los gránulos de la inflación tienen el mismo origen de los granos de la foto:  la física cuántica.

El universo comienza con algo liso y termina con granos, y nos muestra que la granulación del universo somos nosotros mismos.

Por otro lado el BICEP - 2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) por sus siglas en inglés, midió la polarización de la radiación cósmica de fondo.  Estamos familiarizados con el concepto de polarización cuando vamos a cine 3D o cuando usamos gafas oscuras.  En estos casos los lentes de las gafas sólo permiten el paso de la luz en un sentido.  La imagen que tomó el BICEP - 2 y que corrobora la presencia de ondas gravitacionales es la siguiente.

En la imagen de arriba las líneas oscuras muestran la polarización de una pequeña región del universo ubicada en el Polo Sur en la estación Amundsen, en donde se ubicaron unas antenas que parecen un telescopio y que perciben ondas de radio o infrarrojo.  Esta base está ubicada a 2800 metros sobre el nivel del mar y se trata de uno de los lugares más secos del planeta ya que el agua se encuentra congelada.  En esta región la longitud de onda de la luz (larga) pasa sin problemas.

La materia al moverse produce polarización en la luz que emite.  La detección de las ondas gravitacionales se hizo evidente cuando chocaron 2 agujeros negros que lograron que el espacio-tiempo se expandiera y contrajera en direcciones diferentes.  En una situación así se produce una onda gravitacional.

Es así como hoy en día sabemos que el vacío en mecánica cuántica no existe, que en un principio hubo un tipo de materia exótica (llamada inflatón) se repelía en lugar de atraerse, que mientras más repulsión había más espacio teníamos y mientras más espacio mayor era la repulsión entre la materia y que esta repulsión viajaba más rápido que la luz.  Finalmente este tipo de materia se descompuso en la materia ordinaria que todos conocemos.  Hubo un momento en el que había tanta energía y tanto calor (muchos inflatones) que el universo se llenó de energía y calor, es decir, el huevo primigenio de Lemaitre o el Big Bang.  Lo que nos lleva a concluir que el Big Bang no es el origen del universo sino el final del proceso de inflación.  El universo comienza con una inflación que puede volver a ocurrir en algún lado del universo.

La inflación admite la idea de que nuestro universo no es el único sino que existen muchos más, los multiversos.  También nos muestra que en realidad somos más pequeños aún de lo que considerábamos antes.  Ahora vivimos en un universo muy pequeño.

Cimática: ¿cómo ver el sonido?

Quiero compartir con ustedes un video musical de Nigel Stanford, uno de los músicos ambientales y de nueva era más reconocidos de Nueva Zelanda. Cimática fue el primer sencillo de su albúm Ecos Solares.

La cimática es la ciencia de visualizar frecuencias sonoras.  En este video vemos la acción del sonido sobre la materia en todos sus estados.

El planeta número 9

La semana pasada, los científicos del Caltech Michael Brown (el mismo que rebajó de status a Plutón) y Konstantin Batygin, hicieron pública la noticia de la posibilidad de la existencia de nuevo planeta en el magazín The Astronomical Journal.  Este planeta se encontraría en el cinturón de Kiuper y tendría unas 10 veces la masa de la Tierra.

El planeta nueve cuyo periodo de traslación estaría entre los 10 y 20 mil años, sería un planeta gaseoso con una órbita excéntrica, es decir una órbita en forma de elipse muy alargada y tendría el tamaño de Neptuno aproximadamente.

El planeta es muy lejano para detectarlo con los telescopios, pero altera las órbitas de los objetos del cinturón de Kiuper.  Se estima que orbitaría a 225 mil millones de kilómetros del Sol, es decir, aproximadamente 1500 veces más lejos que la Tierra.

Otros científicos especulan que el planeta podría ser un objeto del tamaño de Marte en una órbita alargada que llegaría a acercarlo a 8 mil millones de kilómetros del Sol.  

Física cuántica y Budismo

A continuación reproduzco una entrevista realizada a Allan  Wallace, un norteamericano nacido en 1950 experto en Budismo Tibetano, Ph. D. en estudios religiosos y fundador  del Instituto para el Estudio de la Consciencia de Santa Bárbara en 2003.

El budismo y la física cuántica dicen lo mismo

"  TENGO 58 AÑOS. NACÍ Y VIVO EN CALIFORNIA. ESTOY CASADO Y TENGO UNA HIJASTRA. ESTOY LICENCIADO EN FÍSICA, SOY DOCTOR EN FILOSOFÍA DE LA CIENCIA Y ESTUDIOS RELIGIOSOS Y FUI ORDENADO MONJE POR EL DALAI LAMA. LA FÍSICA CUÁNTICA Y EL BUDISMO DICEN LO MISMO. SOY LIBERAL Y BUDISTA. A LOS 20 AÑOS ME DEDIQUÉ A VIAJAR POR EUROPA LLENO DE PREGUNTAS EXISTENCIALES. TROPECÉ CON EL LIBRO TIBETANO DE LA GRAN LIBERACIÓN, QUE TRATA SOBRE LA NATURALEZA DE LA MENTE, Y QUEDÉ ASOMBRADO.

¿Hasta qué punto?

Estudié el idioma tibetano para poder estudiar budismo, me compré un billete de ida a India y acabé siendo ordenado monje por su santidad el Dalai Lama.

¿Entonces lo de la física vino después?

Tras 14 años viviendo con los tibetanos, estudiando budismo y meditando, decidí integrar esos estudios en la física. El budismo se ocupa del conocimiento de la realidad, no está apegado a creencias religiosas; y para ahondar en la realidad se necesita la física.

Entonces, ¿la física ha completado su visión budista del mundo?

Sí. La fortaleza de la ciencia, con la tecnología y la matemática, no la encuentras en el budismo; pero el budismo tiene un método muy sofisticado para investigar y observar directamente la mente; en eso la ciencia occidental es muy débil. 

Las leyes de la física cuántica ya fueron expuestas hace 2.000 años por el budismo.  En 1997 traduje una conversación entre el Dalai Lama y un eminente físico experimental austriaco, Anton Zeilinger, que le explicaba al Dalai Lama que cuando en la física cuántica investigas la naturaleza de una partícula elemental, como un electrón, no la encuentras, está vacía. Es decir, que el electrón sólo existe en relación con el sistema de medición y el observador, no es posible observar un sistema sin perturbarlo. 

¿Y qué dijo el Dalai Lama?

“¡Sorprendente!, ¡¿cómo puedes haber llegado a este descubrimiento sin conocer el camino de en medio o su escuela filosófica, el madyamika?!”. Zeilinger se quedó atónito y preguntó: “¿Qué es el madyamika?”.

Entonces el Dalai Lama explicó que para el budismo el yo, como tal, no existe, ya que aquello que denominamos compulsivamente mi yo está permanentemente cambiando; pero Arya Nagarjuna fue todavía más allá. 

¿El fundador de la filosofía madyamika?

Sí, una línea particularmente avanzada dentro del budismo, fundada alrededor del año 200 de la era cristiana, y que sirvió de fundamento filosófico para la principal rama del budismo actual, el mahayana. 

¿Cuál fue ese paso más allá?

Pura cuántica: negó la existencia independiente no sólo del yo, el observador, sino también del objeto, el observado; e incluso de la observación misma. El término madyamika deriva directamente del que empleó Nagarjuna para referirse al camino de en medio, aludiendo al espacio entre el nihilismo y el materialismo. 

¿Y qué dijo Anton Zeilinger?

“¡Esto es sorprendente!, ¡¿cómo puedes saberlo sin conocer nada de física cuántica?!”, e invitó al Dalai lama a su laboratorio en Austria. Allí observé algo muy interesante… 

Cuente, cuente…

La tecnología que tenía Anton, los budistas no la tienen; los experimentos que ellos llevan a cabo, los budistas no los hacen. Pero los budistas practican samadi, que es una alta concentración en un solo punto, un método contemplativo para investigar la mente y los fenómenos objetivos. 

¿Y así llegan a la misma visión que los físicos cuánticos?

Exacto, pero los budistas hacen una aplicación práctica: al darte cuenta de que nada existe independientemente, ni los átomos, ni las personas, ni las culturas…, brota naturalmente la compasión. 

¿Usted cree?

Mi bienestar está relacionado con tu bienestar; mi sufrimiento, con tu sufrimiento. Pretender buscar mi felicidad y mi seguridad como si yo fuera una isla es una estupidez. De esta sabiduría viene el altruismo, y ahí es donde budismo y ciencia se separan, porque el altruismo no es común en la ciencia. 

¿Qué se estudia en su instituto?

La conciencia desde la óptica de la ciencia, el budismo, y la psicología conductual; el conocimiento de la mente, el origen del pensamiento, la naturaleza de la conciencia. Investigamos en temas muy prácticos, por ejemplo, cómo calmar las emociones destructivas: desórdenes hiperactivos y déficit de atención. 

Muy comunes.

Junto con un equipo científico de la Universidad de California hicimos un estudio que ha durado siete años sobre cómo cultivar el dominio emocional. Entrenamos con meditaciones budistas esenciales durante 45 horas a maestras de escuela aquejadas de estrés, ansiedad, depresión e insomnio. Los síntomas desaparecieron y cinco meses después seguían sin reaparecer. Otro experimento significativo ha sido el proyecto Shamaka. 

¿Eso es un tipo de meditación?

Sí, para obtener mayor concentración. Organizamos un retiro de tres meses con 70 personas neófitas en la materia que meditaron ocho horas diarias y conseguimos un nivel de concentración altísimo, lo que se deriva en efectividad, autoestima y alegría en las tareas: creo que pronto veremos revolucionado el mundo del trabajo. 

¿Alguna conclusión?

Ciencia y espiritualidad están dándose la mano, no para convertirse ni para conquistarse, sino para aprender una de otra, y eso no tiene precedentes."

Tomado de www.analitica.com.

Ilusiones ópticas con color y movimiento

Compartiré algunas imágenes de ilusiones ópticas que dan la sensación de movimiento. Estas imágenes pueden conseguirlas con mucha facilidad en la web.

El número 9

Muchos son los números que conocemos, pero algunos de ellos tienen características que los hace especiales, entre estos números encontramos el nueve. Nueve son los meses de gestación humana, muchos años atrás los músicos afinaban sus instrumentos en la frecuencia 432 Hz. (el cual es un múltiplo de 9) si sumamos estos números obtenemos 9 (4 + 3 + 2 = 9), del 16 al 24 de diciembre es costumbre rezar la novena (nueve días). Nueve son los astros principales del sistema solar: Sol, Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Nueve son los círculos del infierno en La Divina Comedia, de Dante (1265 – 1321): “(…)Allí están, en el primer círculo –en el limbo–, los no bautizados, que existen con un deseo sin esperanza. En el segundo, los lujuriosos giran en un torbellino sombrío; soportan los golosos en el tercero una lluvia de granizo; en el cuarto, avarientos y despilfarradores empujan pesadas rocas; en el quinto, flotan, desgarrándose, en la laguna Estigia los iracundos, y permanecen bajo sus aguas los indolentes; en el sexto, los ateos y los herejes padecen dentro de sepulcros que arden; sufren, en el séptimo, los violentos: si han agredido al prójimo, fluctúan sobre un río de sangre hirviente; si han ejercido violencia contra sí mismos, se convierten en árboles secos; si crueles con Dios, toleran, inmóviles, una lluvia de fuego, y si han atentado contra natura, reciben, huyendo, un aguacero de llamas. En el octavo círculo, los fraudulentos pagan su castigo: los seductores corren fustigados por demonios; los aduladores se hunden en un estercolero; se quedan los simoniacos enterrados con la cabeza abajo; los magos y adivinos muestran el rostro volteado hacia la espalda; los cohechores caen en un lago de pez hirviente; andan con pesadas capas de plomo los hipócritas; los ladrones intercambian su forma con serpientes; arden dentro de llamas los malos consejeros; los cismáticos sufren heridas y mutilaciones, y padecen los falsificadores toda suerte de enfermedades. Por fin, en el noveno círculo –el que señala el colmo de las culpas-, los traidores a parientes, copartidarios, amigos y bienhechores, perduran sumidos en el hielo(…)”

(Tomado de Ángel Marcel. (2014): “Macondo y Comala, dos formas del Infierno en la Narrativa hispanoamericana”. En: Abuelo al bicentenario. Cuadernos Ex–Libris 12. Pág. 174..

Nueve son los coros angélicos que están agrupados en tres categorías: en las jerarquías supremas encontramos a los Serafines, los Querubines y los Tronos, en las jerarquías medias tenemos a las Dominaciones, las Virtudes y las Potestades y en las jerarquías inferiores hallamos a los Principados, los Arcángeles y finalmente a los Ángeles.

Nueve las musas de la mitología griega, tenemos a Caliope (Καλλιόπη) la musa de la elocuencia, belleza y la poesía épica, Clio (Κλειώ) la musa de la historia, Erato (Ἐρατώ) la musa de la poesía lirica – amorosa, Euterpe (Ευτέρπη) musa de la música, en especial del arte de tocar la flauta, Melpóneme (Μελπομένη) musa de la tragedia, Polimnia (Πολυμνία) musa de los cantos sagrados y la poesía sacra, Talía (Θάλεια o Θαλία) musa de la comedia y la poesía bucólica, Terpsícore (Τερψιχόρη) la musa de la danza y la poesía coral y finalmente Urania (Ουρανία) musa de la astronomía, la poesía didáctica y las ciencias exactas. El templo donde enseñó Pitágoras (539 a.C – 475 a.C) estaba dedicado a estas deidades.

En la biblia también es mencionado este número en varias ocasiones, se sabe que nueve es el cuadrado de 3 (3 x 3 = 9) y el tres representa la perfección divina (la trinidad), Jesús murió en la hora nona (a las 3 de la tarde), hay 144000 almas redimidas (1+4+4 = 9), entre otros, pero realmente curioso es saber que el número 9 multiplicado por cualquier número siempre se reproduce por ejemplo:

9 x 2 = 18                  1 + 8 = 9

9 x 4 = 36                  3 + 6 = 9

9 x 1234 = 11106      1 + 1 + 1 + 0 + 6 = 9 

Si tenemos números espejo y restamos el mayor del menor siempre obtendremos como resultado final 9 como se ilustra a continuación

23            32               32-23 = 9

1024        4201           4201-1024 = 3177                    3 + 1 + 7 + 7 = 18          1 + 8 = 9

534          435             534 – 435 = 99                         9 + 9 = 18                       1 + 8 = 9

En geometría también encontramos esta particularidad con el número 9, la circunferencia está dividida en 360° (lo que equivale a una vuelta completa) si sumamos estos números también obtenemos 9 (3+6+0 = 9), si dividimos la circunferencia en dos obtenemos media circunferencia 180° al sumar estos números también nos da 9 (1+8+0=9), si seguimos dividendo la media circunferencia en dos tenemos un cuarto de circunferencia 90° al sumar estos números nos da 9 (9+0=9) y así sucesivamente se cumple para 45°, 45°/2, 22.5°/2, etc.

Si dibujamos polígonos regulares inscritos en una circunferencia al sumar sus ángulos internos obtenemos también el número 9.

Para un triángulo tenemos que la suma de sus ángulos internos da 180° y 1 + 8 + 0 = 9

En el caso de un cuadrado la suma de sus ángulos internos es 360°, 3 + 6 + 0 = 9

La suma de los ángulos internos de un pentágono es 540° si sumamos 5 + 4 + 0 = 9



Lo mismo se aplica al hexágono cuyos ángulos internos suman 720° y 7 + 2 + 0 = 9



Pueden probar a hacer los cálculos para los polígonos regulares de 7, 8, 9, 10, 11, 12 .... lados y encontrarán que la suma de sus ángulos internos siempre se reduce a 9.

¿Son capaces de encontrar otra relación interesante con el número 9? o quizás ¿hay algún otro número que sea tan curioso como el nueve?

Ilusiones Ópticas

Ilusiones ópticas en blanco y negro

Una ilusión óptica es un engaño producto de una percepción visual errónea de la forma, dimensiones o color de un objeto.

Cuenta la cantidad de puntos blancos que ves en la imagen.

Puedes ver líneas horizontales paralelas en la imagen de arriba.

¿Ves una anciana en esta imagen? ... ¿y una mujer jóven?

Centenario de la teoría general de la relatividad

Este 2 de diciembre celebraremos 100 años de la publicación de la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein. Esta teoría reemplazó a la Teoría de la Gravedad de Newton, reinante durante 200 años, aunque ambas teorías coinciden en resultados cuando son consideradas pequeñas velocidades y campos gravitatorios débiles.

Fue expuesta como una serie de conferencias en la Academia de Ciencias Prusianas en 1915 bajo el título de Die Feldgleichungen der Gravitation (las ecuaciones de campo de la gravitación), formulada después de la Teoría Especial de la Relatividad (1905) cuando Einstein pensó cómo podía describir los fenómenos gravitatorios a la luz de la nueva mecánica usando para ello sus famosos experimentos mentales.

Con el surgimiento de esta teoría cambia radicalmente la forma de ver y entender el mundo, se cambia el modelo clásico del universo estático por uno dinámico como el que concebimos hoy en día. Abonó el camino para que otros investigadores pensaran en cómo se había originado el universo, permitió descubrir que vivimos en un universo en expansión. Hoy no son ajenos los conceptos de agujeros negros, agujeros de gusano o viajes en el tiempo tan comunes en películas que se desprenden de ésta teoría.

Palabras previas

He aprendido a no intentar convencer a nadie.

El trabajo de convencer es una falta de respeto,

un intento de colonización del otro.

José Saramago.

Sí, queda bien dicho: no pretendemos convencer a nadie. El mundo en el que vivimos está lleno de encanto y de misterio. El Universo se nos aparece como un enigma que quisiéramos resolver. Para la mayoría, esta es la tarea a las ciencias naturales cuyo objeto de estudio abarca desde lo más grande que conocemos como los cuerpos celestes, hasta los seres vivos que pueden poblar  planetas y lunas, pasando por  las propiedades del espacio y el tiempo, las interacciones de materia y energía, así como la estructura y los mecanismos de formación de planetas como el nuestro. También se ocupa de lo más pequeño: el ladrillo fundamental de la materia y sus interacciones para formar reacciones químicas. En fin, la ciencia se ocupa de todo lo que nos rodea: la naturaleza. 

Otros hay que prefieren un camino alterno al que ofrecen las ciencias naturales. Buscan la explicación de su entorno en terrenos filosóficos, geométricos, matemáticos, religiosos, místicos e, incluso, metafísicos.  ¿Acaso alguna de estas formas de abordar la realidad del mundo es mejor que otra?  Claramente no.

Cuando leímos la obra del antropólogo peruano Carlos Castaneda, en lugar de repudiarla a priori por el tipo de explicación que da de la realidad, abrimos nuestra mente a un nuevo camino que nos llevaría de manera indirecta a entender la belleza de lo que propone la física moderna.  Estas lecturas hicieron que nos cuestionáramos sobre la validez de las teorías de la física clásica, esa piedra angular sobre la cual se erigió el edificio de la física que aun hoy se enseña en los colegios, y las contrastáramos con el fascinante mundo ajeno al dominio de nuestros sentidos que nos ofrece la mecánica cuántica. Hallamos una relación emocionante, un mundo nuevo, que tenía muchos puntos en común con otro tipo de explicaciones que no hacen parte del dominio científico, pero que, como las explicaciones antropológico-filosóficas del mundo de don Juan Matus,  no deben ser desechadas ni tildadas de inválidas a priori.

La discusión de nuestro trabajo titulado  Física cuántica, un  camino con corazón, se centra en la relación entre las visiones de la realidad del mundo de acuerdo con dos ópticas en apariencia opuestas: la visión antropológico-filosófica de Carlos Castaneda y la visión lógica que ofrece la física cuántica. 

Es nuestro propósito principal acercar a nuestros lectores a la física moderna desde otra perspectiva más amigable si se quiere, pero igualmente asombrosa, a partir de una actitud que consideramos igualmente amigable: no buscamos convencer a nadie, simplemente mostrar –y de la manera más discreta posible– otro modo de aprehender realidades que en principio nos parecerán opuestas, pero que en el fondo pueden comprenderse, interpretarse y valorarse de forma similar. 

Hecha esta aclaración, nuestro problema podría plantearse de la siguiente manera: ¿Cómo se acerca la ciencia física, especialmente la cuántica, a su realidad; cómo se acerca el sistema de conocimiento de don Juan a su realidad, y qué implicaciones pedagógicas pueden tener ambas aproximaciones?

Mediante un recorrido histórico advertiremos que la razón de ser, el porqué de este trabajo, se remonta  a la época de los griegos quienes adoptaron una posición racional de los hechos y, dicho no sea de paso, abonaron el camino para el surgimiento de lo que se conocería después como filosofía, en contraposición con la explicación que tenían otras culturas de los mismos fenómenos.

En el primer capítulo nos ocuparemos de la visión que la teoría cuántica tiene de la realidad. Haremos un breve recorrido histórico por los aspectos más importantes que confluyeron en el desarrollo de la mecánica cuántica, recuento que nos servirá para ubicar el problema en su contexto histórico. Luego, como punto de apoyo para el desarrollo del trabajo, realizaremos un análisis de la obra Mente y materia, de Erwin Schrödinger, apoyado en libros de corte físico como Física para poetas, de Robert Mach, y El quark y el jaguar, de Gell-Mann Murray.

El segundo capítulo se ocupa del análisis de la obra del antropólogo Carlos Castaneda y su peculiar visión de realidad, en textos memorables como Las enseñanzas de don Juan, Una realidad aparte,  Viaje a Ixtlán, Relatos de poder, El segundo anillo de poder, El don del águila, El fuego interior, El conocimiento silencioso y El arte de ensoñar.

Un tercer capítulo mostrará el paralelo entre la física cuántica y la visión de Castaneda, seguido de un inquietante testimonio vivencial, una insólita e increíble experiencia con ayahuasca o yagé de las culturas de tradición del Amazonas, por parte de un reconocido humanista huilense. Luego,  una relación entre la propuesta del antropólogo Carlos Castaneda y el valor pedagógico de su trabajo. Por último, una serie de reflexiones sobre lo que implicó nuestro proyecto en términos de hallar nuevas formas de conocimiento  del mundo más enriquecedoras y atractivas, al punto de cambiar nuestra manera habitual de percibirlo.

Es comprensible que el tema pueda ser perturbador para algunas personas, tanto más cuanto que resulta paradójico acceder a otro tipo de conocimiento que no sea el académico. Sin embargo, recordemos que la nueva física no descarta del todo estas milenarias concepciones de la realidad a tono con los descubrimientos científicos de los últimos años. Tampoco hemos encontrado muchas investigaciones en el campo de la física en relación con la obra de Carlos Castaneda, por lo que esta es una oportunidad invaluable de abrir camino y explorar nuevas realidades.

Bogotá, mayo de 2015.