Cronicas Del Cosmos

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CRONICAS DEL COSMOS CURIOSIDADES DE ASTRONOMIA Y ASTROFISICA

CRONICAS DEL COSMOS

Astronomía Curiosidades y Astrofísica de

Nelson Falcón Veloz

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Nelson Falcón Veloz

Título de la obra:

CRONICAS DEL CORMO CURIOSIDADES DE ASTRONOMIA Y ASTROFISICA

Autores: Nelson Falcón Veloz Junio 2006

Primera Edición

Nelson Falcón Veloz

I.S.B.N.: Depósito Legal p.p. Esta edición consta de 1000 ejemplares Hecho el depósito de ley. Prohibida su reproducción total o parcial sin la autorización del autor, incluida la reprográfia

Producción Gráfica: SGP Fotolito Digital C.A. Diseño de portada: Roxana Zamora Diagramación y Montaje: Roxana Zamora Impreso en Venezuela Printed in Venezuela.

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A mis hijos:

Orión, Antares y Altaír

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PREFACIO

He bautizado esta obra,Crónicas del Cosmos, para evocar el carácter pedagógico einformal delos temas tratados aquí, dirigidos a un público amplio; sin por ello excluir a los especialistas, quienes también la encontraran de utilidad. Bien por los detalles históricos y anecdóticos no siempre conocidos sobre el desarrollo de la Astronomía y la Astrofísica, bienporque en muchas seccionesse discuten aspectos específicos en los principales problemas de esta disciplina. El lenguaje directo, conciso y ameno, a veces escueto, no pretende un análisis extenso de los problemas, sino mas bien una síntesis de las ideas en torno a la Filosofía Natural y al Universo, bases estas de la Física y la Cosmología respectivamente. Surgió como respuesta y compromiso con mis lectores; quienes me han animado a continuar con el mismo enfoque y carácter de otra de mis obras, “La Astronomía Ciencia Fascinante”, publicada por la Universidad de Carabobo hace ya varios años. Edición actualmente agotada. Por completitud he querido incluir aquí algunas pocas secciones de esa obra, actualizándolas y redimensionándolas.

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El enfoque reflexivo de cada tema pretende mostrar el desarrollo de la astronomía en forma concisa y critica, a la par de su vinculación con el pensamiento humano y la actualidad, en campos tan diversos como literatura, historia y filosofía. He intentado conciliar la discusión rigurosa y académica, tras innumerables ocasiones en que he participado en los Congresos y Reuniones Especializadas de Astrofísica; conel discurso motivador y mis veinte años de docencia universitaria. No es fácil una empresa como esta, que pretende amenizar y distraer a quienes dominan una disciplina, y a la vez informar e instruir a quienes se inician en ella; empleando el mismo discurso en ambos casos. Las secciones pueden leerse alternadamente comenzando en cualquiera del centenar de ellas, cada una trata un tópico auto contenido. Los capítulos abarcan los tópicos relevantes de: Historia de la Astronomía, el Sistema Solar, las Estrellas y Nebulosas, Galaxias y Cosmología, Exobiología y Arqueo astronomía. La presentación de los mismos en forma secuencial permitirá, a aquellos lectores no especializados en estos temas, forjarse una panorámica actual de los prolegómenos de la Ciencia (en particular de la Astronomía) y de su historia. Quiero expresar mi gratitud a los colegas Profesores y las Autoridades Académicas de la Universidad de Carabobo; a mi esposa Liliana Valiente, sin cuyo apoyo y entusiasmo, esta pequeña contribución no hubiera cristalizado. Si esta obra le invita a reflexionar acerca del pensamiento humano, o sobre nuestro lugar en el Universo, o le anima, en alguna noche estrellada, a inquirir más acerca de los astros; entonces el esfuerzo que supone la edición de la presente, se verán recompensados. Valencia Junio 2006 Dr. Nelson Falcón Veloz

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Capítulo I RECUERDOS DE LA FÍSICA Y DE LA ASTRONOMIA

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I.1

GENESIS DE LA ASTRONOMIA

Puede decirse que el gran legado de la Grecia Clásica (del siglo V a.C al siglo I d.C) fue el empleo de la razón para la descripción del mundo; mas particularmente por imaginar modelos abstractos que nos acercaran a las causas de los fenómenos naturales; ese idealismo o proto-ciencia logró algunos resultados muy notables en la Astronomía. La primera «especulación» relevante de la Grecia Clásica fue la redondez de la Tierra, atribuida a la Escuela Pitagórica, concretamente a Parménides. Si bien Anaximandro ya había advertido que la Tierra se curvaba de alguna manera en la dirección NorteSur no imaginó la forma esférica sino mas bien una superficie cilíndrica; deducida de su propia observación sobre las posiciones de la estrellas, vistas en Grecia parecían desplazarse hacia el sur cuando el observador viajaba al Egipto. Teofrasto y Platón, discípulos de Sócrates, arguyen la redondez de la Tierra en base al ideal de lo estético y perfecto, que el Creador debió imprimir al Mundo. Hacia el 230 a. C., Eratóstenes calculó el diámetro de la Tierra con asombrosa precisión: a partir de la observación de la sombra producida por el Sol en un pozo en Alejandría, y de que en ese mismo instante (al mediodía del solsticio de verano) no se generaba sombra alguna en un pozo «idéntico» en Syene. La idea genial es que los rayos solares deben alcanzan dos puntos de la Tierra situados en dirección Norte-Sur haciendo el mismo án-

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gulo, la diferencia en la inclinación de los rayos solares solo habría de producirse por la curvatura de la Tierra, midiendo esa diferencia y la distancia entre ambos puntos era fácil estimar el radio Terrestre, el cual estimó en su valor correcto de 6400 kilómetros, ¡solo 113 kilómetros menos que el valor moderno!. Con algunos años de diferencia, en el 260 a.C, Aristarco de Samos estimó el tamaño de la Luna y su distancia a la Tierra. Para ello bastaba con medir el diámetro aparente de la sombra de la Tierra durante un eclipse total de Luna y compararla con el tamaño de la esfericidad de la Luna y su tamaño aparente (un ejercicio interesante para todo lector avisado en geometría elemental y con un poco de tiempo libre). Pero mas sorprendente es que también estimó la distancia Tierra-Sol; para ello bastaba con medir el ángulo de la posición del Sol respecto a la Luna, cuando esta exactamente en la mitad de la fase creciente (o en la Menguante). Conocido ese ángulo, medida harto difícil porque es muy pequeño, se obtiene el ángulo entre la Tierra y el Sol, muy próximo a noventa grados y por ende puede calcularse cuan lejos está el Sol. Claro está que para el cálculo se necesita la distancia Tierra-Luna, estimada anteriormente. Para Aristarco el Sol distaba unos 7 millones de Kilómetros; valor erróneo debido a que subestimo el ángulo en solo 87º. Si se realiza la medida con instrumentos mas finos para medir ángulos, como el triquetrum usados por Copérnico y Tycho Brahe en el siglo XVI, se obtiene 89 y 5/6º y se puede estimar la distancia Tierra-Sol en unos 147 millones de kilómetros, muy cercano al valor actual de 149,59 millones de kilómetros. Modernamente usamos la distancia Sol-Tierra como Unidad Astronómica (UA) para medir las distancias en el Universo. También se suele emplear el Año Luz que equivale a 63 235 Unidades Astronómicas, y el pársec que es 3,26 años luz o 206 200 veces la Distancia media entre la Tierra y el Sol. Para las longitudes y distancias galácticas se emplea los múltiplos: kilo pársec y Mega pársec que equivalen a 1000 y un millón de pársec respectivamente. Entre escuadra y compás los Pitagóricos y Alejandrinos midieron el Universo conocido, 27 siglos después la Academia dejó de ser Platónica; es tiempo de retomar el compás de los Grandes Arquitectos para reconstruirla y transformarla.

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I.2

ALMAGESTO: EL GRAN LIBRO DEL CIELO

El número de estrellas visibles a «ojo desnudo», las de primera a quinta magnitud visual, alcanza la cifra de 7.108. El primer astrónomo del mundo antiguo, Hiparco, escogió las 1.022 más brillantes observables en los cielos del hemisferio norte, particularmente en Rodas (Grecia), donde residió y murió en el 120 a.C. Hiparco, nacido en el año 190 a.C. en Nicea Bithynia(ahora Turquía), se le considera el primer astrónomo científico. En su primer y tercer libro de la obra tituladaCommentary on Aratus and Eudoxus(uno de cuyos fragmentos ilustra estas líneas), efectuó un catalogo estelar con 47 constelaciones: 20 boreales, 12 zodiacales y 15 australes. Las estrellas brillantes de cada constelación las nombró con letras del alfabeto griego, comenzando por la más brillante, tal y como se acostumbra descriptivamente hoy día. Hiparco pudo medir el desplazamiento aparente de las estrellas en la bóveda celeste debidoa la presesión del ejeerrestre t en su ciclo ed 25.800 años. El «cabeceo» del eje de la Tierra, como el que realiza un trompo o peonza, hace que el polo norte apunte en ocasiones hacia la estrella polar (alfa de la Osa Menor) como en nuestros días, hacia la estrella Thuban (alfa del Dragón) como en tiempos de las primeras pirámides egipcias, hacia Koc hab (beta de laOsa Menor) enépoca de Cristo y señalará hacia Vega (alfa de Lira) dentro de 14.000 años. Para efectuar tal descubrimiento, Hiparco comparó sus observaciones sobre la posición aparente de la estrella Espiga (alfa de Virgo) con las efectuadas, siglo y medio antes, por el astrónomo alejandrino: Timocharis.

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La obra de Hiparco influenció en Claudio Ptolomeo (nacido en Grecia: 100 d.C.-170 d.C) quien la compiló en su obraSyntaxis Matemática. La primera y más famosa obra de Ptolomeo se tradujo al árabe comoal-Majisti, y luego latraducción latina de Boccio la reprodujo como Almagesti. Desde entonces se le conoce simplemente como Almagesto, es decir: el Gran Libro. Ptolomeo fue un erudito, contribuyó sustancialmente a las matemáticas a través de sus estudios en trigonometría. En Geografía, obra de gran importancia histórica, describe el mundo tal como lo conocía la gente de su tiempo. Esta obra, que utiliza un sistema de latitud y longitud, influenció a los cartógraf os durante cientos de años. También dedicó un tratado a la teoría musical:Harmónicos, y en Óptica exploró las propiedades de la luz, especialmente la refracción y la reflexión.La Óptica, conocida solamente por una versión árabe, hace hincapié en los experimentos y en la construcción de aparatos especiales para promover el estudio de la luz y desarrollar una teoría matemática de sus propiedades. Sobre la vida de Ptolomeo sabemos poco, ‘Ptolemaeus’ indica que vivía en Egipto y ‘Claudius’ significa que era ciudadano romano. Prácticamente toda la información que se conoce de proviene del Almagesto. Su teoría Geocéntrica, hoy equivocada, fue el paradigma del universo hasta el siglo XVI. Con una descripción matemática adecuada ( Ciclos y epiciclos ) podía dar cuenta del movimiento aparente de todos los astros con la precisión de la época, con todo partía de una hipótesis plausible aunque errónea: la Tierra, y no el Sol, en el centro. Vale recordar que no fue hasta bien entrado el siglo XVII que el sistema Geocéntrico fue reemplazado por el modelo de Nicolás Copérnico, según el cual la Tierra y los demás planetas orbitan en torno al Sol. Tal y como expusiera en su De revolutionibus orbium celestium, cuyo primer ejemplar impreso solo lo pudo tener en sus manos justamente el día de su muerte, el 24 de mayo de 1543. Desde el Almagesto a las Revoluciones de las Orbitas Celestes hay tantos años como estrellas del primer catalogo del cielo. Es una pena que el siglo XXI todavía podamos contar más luminarias en el firmamento que títulos de libros en nuestras bibliotecas institucionales.

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I.3

LA BIBLIOTECA DE ALEJANDRIA

A la muerte Alejandro Magno, por el 323 a.c.; se funda el Museum, en la Ciudad capital del vasto imperio Alejandrino en el delta del río del Nilo. El Museum o Templo de las Musas; fue culminado en el 300 a.c. por el sucesor de Alejandro, el general Tolomeo I. En él se cultivaban las artes y ciencias, en una mezcla de la Academia Platónica para la enseñanza y acopio de la Ilustración Enciclopédica de la época. Puede decirse que el Museum, hoy día conocido como la Biblioteca de Alejandría, es la remembranza más antigua de la Universidad moderna. Se dividía en cuatro Departamentos: literatura, matemáticas, astronomía y medicina, y contaba con cerca de 400 000 manuscritos del saber del mundo antiguo en su época de mayor esplendor. Aconsejo a los lectores no preguntar cuantos títulos existen en alguna biblioteca conocida, veintitrés siglos después de aquella, seis siglos después de la invención de la imprenta y cinco siglos posterior a la llegada de Colón a América; como no sea el morboso deseo de revisar nuestra noción de progreso. Tolomeo I, un general ilustrado, «procedió a formar el Cuerpo Directivo con los mas eminentes sabios de aquel tiempo». Así desde el 323 a.c. hasta el 415 d.c. se destacaron en su dirección o en su actividad Euclides (con sus 10 libros de «Elementos de Geometría»), Arquímedes (el padre de la Ingeniería), Apolonio (el «inventor» de las secciones cónicas), Diofanto ( con sus ecuaciones de

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congruencias; entre otros aportes); Claudio Tolomeo ( con su obra el «Almagesto»; primer catálogo estelar), Aristarco de Samos («Sobre los Tamaños y Distancias del Sol y la Luna»), Hiparco de Nicea (creador del observatorio de Rodas y de la trigonometría esférica) y Eratóstenes su principal Director. Eratóstenes (276-195 a.c.) no solo determinó con asombrosa precisión el radio terrestre y la inclinación del eje terrestre con el plano de la eclíptica, sino que aglutinó en Alejandría a lo mejor de la Ciencia de la época, le dotó de medios e instrumentos y acrecentó la producción de pergaminos en pieles de cordero; vale decir incentivó la única producción posible de la antigua Universidad: sus libros y conocimientos. Es bien conocida la inferencia genial de Eratóstenes, al notar que el fondo de un pozo en Siena (la actual ciudad de Aswan) era completamente iluminado por el Sol y que, el mismo día una vara vertical (nogmón) producía sombra en Alejandría. ¿Como era posible que en dos puntos distantes, una vara produjera sombra y otra no? necesariamente los puntos estaban montados sobre una superficie curva; quizás sobre una circunferencia, formando un ángulo de un cincuentavo de su superficie. Como la distancia de Siena a Alejandría era de unos cinco mil estadios ( un estadio egipcio son 160 metros aproximadamente) entonces la circunferencia terrestre tendría cincuenta veces esa distancia, es decir 25.000 estadios. Eratóstenes no tenia aparatos para medir la distancia de Siena a Alejandría, por lo que encargó a un atleta hacer el recorrido estimando así la distancia. Con la medida del radio Terrestre logró estimar la distancia Tierra-Luna por la sombra formada durante un Eclipse. El ingenio de Eratóstenes suplía; como en todas las empresas humanas, la carencia de medios y recursos para hacer Ciencia de calidad. El ocaso de la biblioteca de Alejandría, sobrevino hacia el 415 d.C., durante la regencia de Hipatia; única mujer de ciencia conocida de la antigüedad. Se ha culpado a las hordas del populacho de San Cirilo del asesinato de Hipatia y del incendio de la Biblioteca. Según algunos por la desvinculación del saber de la época con las necesidades prácticas de la sociedad alejandrina durante el apogeo del Cristianismo mas ortodoxo; según otros por la inconciencia de Cirilo y su Tío el arzobispo Teófilo.

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No es menos cierto que en la época de Hipatia, el Museum ya hacía mucho que había dejado de generar conocimientos nuevos, de editar sus resultados gloriosos como en la época de Eratóstenes y Euclides, y se había limitado a conservar un saber cosificado de un pasado otrora productivo. Cierto es también, que el poder dominado por la fama popularis, por la opinión pública carente de ilustración, ha sido la negación de la Academia: en la Grecia democrática que condena a Sócrates a tomar la cicuta; en la voluntad popular que asesina a Hipatia; en el Tribunal de la Inquisición contra Galileo y Giordano Bruno, e incluso en la constituyente que lleva al sabio Lavoisier (pionero de la Química moderna) a la guillotina durante la Revolución francesa. El pensamiento autónomo, libre y contestatario; motor de la civilización; ha sido siempre el blanco preferido del poder ejercido por hombres poco ilustrados y perversos. Los Universitarios de hoy, herederos de la cultura universal, estamos obligados a preservar y difundir la civilización contra la barbarie y el autoritarismo, a propugnar la confrontación de ideas en base a la razón. No podemos limitarnos a ser meros técnicos de una especialización parcelada, ni simples ejecutores acríticos de reglamentos y directrices cuando estos subordinan lo académico a lo administrativo en el que hacer diario.

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I.4

EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

Narra la historia que en el siglo III a.c. el rey Hierón de Alenjandría habría entregado a un joyero cierta cantidad de oro para hacer una corona. Corrieron rumores sobre la honestidad del orfebre, quién pudo usar para su provecho parte del oro y reemplazarlo por plata en la confección de la corona. ¿Cómo descubrir el supuesto hurto sin destruir la hermosa diadema llena de finos arabescos? se preguntaba el Rey Hierón. Así que decidió encargar del asunto al filósofo Arquímedes. Ya para entonces Arquímedes era bien conocido por su catálogo de figuras geométricas y por el invento de la polea. También su fama debida al descubrimiento de la palanca. Suya fue la fra se «Dame un punto de apoyo y moveré el mundo», la cual pronunció con motivo de una exhibición en el Puerto de Siracusa, en la cual pudo mover un barco el solo, usando una vara de casi media legua de largo. Además inventó eltornillo de agua,hoy conocido comotornillo de Arquímedes, suerte de manivela con alabes que permitía extraer agua de los pozos con el simple giro de la misma. Cavilaba sobre el particular, el físico Arquímedes, mientras tomaba una ducha en el baño público. Observó que el nivel de agua de la piscina subía mientras introducía su cuerpoen ella, dándose cuenta de la solución al problema de la corona real, salió gritando semidesnudo, por las calles de Siracusa, «Eureka! Eureka!» (lo descubrí).

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En efecto, a posteriori de la anécdota, él observó que sumergiendo en agua una cantidad de oro, igual a la entregada por el soberano, se derramaba una cierta cantidad de líquido. Repitió el experimento con plata y con la corona. Al observar que la corona sumergida desplazaba más líquido queel oro y menos que la plata probó la deshonestidad del orfebre. No dice nada la historia sobre la suerte de este último. El principio descubierto por Arquímedes, y que hoy lleva su nombre, expresa que la fuerza con la cual un líquido empuja un cuerpo sumergido es igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo. Es decir, Arquímedes notó que existe una fuerza, denominada empuje hidrostático, que obra sobre los cuerpos sumergidos en los fluidos, en dirección contraria al peso de ellos. De lo anterior se comprende que un cuerpo flota en un fluido si el empuje es igual al peso del cuerpo. Un barco puede flotar porque el empuje hidrostático que recibe del agua, ocasionado por el volumen desplazado por el casco de la nave, es igual que su peso. No importa si el barco es de hierro, el barco como tal tiene muy poca densidad su interior está hueco o casi vacío. Pero si lo compactamos, plegando las paredes de su casco, su masa no cambia pero si su volumen, al disminuir el volumen disminuye también el peso del agua que desplaza, y por lo tanto disminuye el empuje hundiendo el barco. Similarmente la función de un «salvavidas» es aumentar el volumen del agua desplazada por el cuerpo, incrementando el empuje y permitiendo la flotabilidad. Los submarinos flotan, o se hunden, manipulando mediante bombas el volumen de agua que llenan sus bodegas. Al igual que los submarinos, el caimán del Orinoco llena su estómago de agua y de pequeñas rocas para flotar o sumergirse. Las leyes de la Mecánica de los fluidos y de los cuerpos no avanzó más en el mediterráneo del siglo III a.c. debido a la desaparición física de Arquímedes y de sus discípulos, cuando los romanos le pasaron el arado a la ciudad. Arquímedes murió en el 212 a.c., cuando tenía 75 años, a manos de un soldado romano. La leyenda cuenta que estaba Arquímedes dibujando en el suelo de su patio, la pizarra de la época, signos y figuras cuando un inconsciente soldado pisoteó los cálculos. La repuesta al reclamo del

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anciano fue el acero de la espada. La fama y admiración por el genio de Arquímedes era tal, que al enterarse de su muerte, el Cónsul Marcelo mandó a ejecutar al soldado insolente y ordenó enterrar al sabio con los miramientos que se tenían para los héroes, previamente Marcelo había ordenado pasar cuchillo a todos los habitantes excepto a Arquímedes. Sorprende que fue el propio Arquímedes el que durante años le arrebato el triunfo a la flota romana de Marcelo, que sitiaba a la ciudad. Primero con la invención de la catapulta y luego con la discutida leyenda del incendio de las tirrenas romanas mediante enormes espejos cóncavos que concentraban la luz solar, como gigantescas lupas, sobre los barcos. Sea cierta o no, la leyenda de los espejos, nos demuestra que el artífice más remoto de los mísiles , cohetes y de las armas de ciencia ficción fue sin duda Arquímedes de Siracusa.

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I.5

ADVENIMIENTO DEL TELESCOPIO.

La cofradía epistolar entre Galileo Galileo (1564-1642) y Johannes Kepler (1571-1630) se debe a la invención del Telescopio o «Tubo Óptico» como lo bautizo Galileo. Quien por cierto no lo invento, como el mismo lo reconoce en su obraSidereus Nuncius (Mensajero de las Estrellas), publicada en Venecia en 1610. Ya en septiembre de 1608 durante la Feria anual de Frankfurt se exhibía un ejemplar para su venta, probablemente procedente de Holanda, donde Juan Lippershey solicitó en Middelbourg una patente del instrumento para «mirar de lejos» el 02 de agosto de 1606, inspirado según parece hoy día, en el precario instrumento construido en esa ciudad por Zacarias Jansen en 1590. De hecho la primera observación astronómica con telescopios parece más bien deberse al Ingles Thomas Harriot que trazó un mapa de la Luna en el verano de 1609, al menos un año antes que Galileo. Galileo admite haber fabricado su anteojo a partir de otro prototipo holandés en 1609, obteniendo así mejor poder de magnificación. Leemos enSidereus Nuncius «sin ahorrar ni trabajo ni gastos, construí por mi mismo un instrumento tan superior que los objetos vistos a través de el aparecían aumentados casi un millar de veces y parecían estar mas de treinta veces mas cerca que vistos solos con el poder natural de los ojos». Esta fue la primera obra certifica de Galileo y donde describe entre otras los accidentes lunares y el descubrimiento de los satélites de Júpiter

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(estrellas «mediceas» como las bautizo Galileo en honor a su mecenas el Gran Duque de Toscana). Ese libro de solo veinticuatro paginas, escrito quizás apresuradamente y sin rigor coherente le fue enviado por el propio Galileo a Kepler, recibiéndolo el 8 de abril de 1610. Luego de lo cual Kepler respondió con el ensayo titulado Conversación con el Mensajero de las Estrellas, que se publico en Praga en mayo de ese mismo año. Allí Kepler hace una valoración muy positiva de la ideas de Galileo, para acallar las diatribas y el escepticismo de los académicos de las Universidades ubicadas fuera de Florencia, frente a lo escrito por el entonces desconocido Galileo. Sorprende sin embargo que Galileo jamás le envió a Kepler un ejemplar de su «Tubo Óptico» a pesar de los ruegos y del envió de dinero que le hiciera Kepler., entre otras porque según Galileo «lo he entregado al Gran Duque quien quiere exhibirlo en una galería como su más preciado tesoro, luego de lo cual se lo enviare a los amigos». Ello fue la resulta de aquel espectáculo del 08 de agosto de 1609, donde Galileo invito al Senado Veneciano a probar su catalejo desde la Torre de San Marcos, luego de lo cual le dono un ejemplar al senado, explicando que «el Tubo Óptico podía divisar velas y naves situadas tan lejos, que incluso a toda velocidad, se distinguirían horas antes de su llegada al puerto». Hay así una anécdota atribuida a ese suceso, según la cual Cosimo II, Gran Duque de Toscana, al mirar por el anteojo de Galileo, le dice «lo felicito, es sublime», a lo cual Galileo, padre de varias hijas y con oficio de profesor a domicilio, le responde: «nada es tan sublime como para no tener precio, ese instrumento se llama «Tubo Óptico», sirve para prevenir un ataque por mar y vale 500 Florines». No sabemos la exactitud de la anécdota que el dramaturgo alemán Bertolt Brecht (1898-1956) puso en boca de Galileo. Lo cierto es que el Senado de Venecia doblo a 1000 Florine s al año el salario de Galileo y le nombro Profesor vitalicio de Padua, por entonces perteneciente a la Republica de Venecia. Quizás por esa razón y no por otra jamás le envió el telescopio a Kepler.

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I.6

LAS HEREJÍAS DE GALILEO.

«Yo, Galileo, hijo de Vincenzo Galilei, florentino, de 70 años de edad, intimado a presentarme personalmente frente a este tribunal y arrodillado frente a vos, Eminentísimos y Reverendísimos Señores Cardenales Inquisitores-Generales contra la gravedad herética en toda la comunidad cristiana, ..., juro que siempre creí, que creo, y, merced de Dios, creeré en el futuro, en todo cuanto es defendido, pregonado y enseñado por la Santa Iglesia Católica y Apostólica. Pero considerando que ... escribí e imprimí un libro en el cual discuto la nueva doctrina ya condenada y aduzco argumentos de gran fuerza en su favor, sin presentar ninguna solución para ello, fui, por el Santo Consejo, acusado de vehementemente sospechoso de herejía; esto es haber sostenido y creído que el Sol está en el centro del mundo y que la Tierra no está en el centro pero se mueve;...abjuro, maldigo y detesto los citados errores y herejías y sectas contrarios a la Santa Iglesia, y juro que en el futuro nunca más diré, ni afirmaré, verbalmente ni por escrito nada que proporcione motivo para tal sospecha respecto a mí.». Así se expresó el 22 de Junio de 1633 en un salón del convento dominicano de Santa María Sopra Minerva, en Roma, Galileo, para cerrar uno de los capítulos más oscuros de renacer del pen-

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samiento científico, racional y académico en favor de la Teoría Heliocéntrica, según la cual la constitución del Sistema Solar, difería de la otrora doctrina, osificada y paradigmática, del Geocentrísmo (Egocentrismo, como diríamos hoy) postulada por Aristóteles, defendida luego por Claudio Ptolomeo y asumida acriticamente por los Santos Conciliábulos de la Iglesia católica de la época. En el mundo de Aristóteles, cada cosa tiene su lugar, y en él debe permanecer. Cuando, por cualquier razón, algo se separa de su posición «natural», tiende a reasumirla de nuevo por acción divina. Tal pensamiento ejerció una fuerte influencia, incluso en los círculos académicos, pues posibilitaba para todo la acción omnipresente de Dios en la naturaleza y en las acciones humanas, actuando entonces como mecanismo de poder y coacción. Sin embargo, los métodos «heréticos» y las particularidades observadas por Galileo, permitieron que contemporáneos de avanzada se aventuraran a producir cambios en las sagradas escrituras. Así Kepler, utilizando las posiciones del planeta Marte observadas por Tycho Brahe , abdicó a favor de las órbitas elípticas de los planetas en lugar de los complicados Ciclos y epiciclos inventados por Ptolomeo para explicar el movimiento de los planetas sobre el firmamento estrellado. También el pensamiento de Galileo dejó huellas indelebles en Torrichelli, inspiraron a Newton y despertaron la investigación en el letargo medieval de la Europa de entonces. Se rumora que el propio Galileo, después de retractarse, pronuncio la frase: «eppur si mueve» (y sin embargo se mueve) con lo cual terminó refugiado en la residencia del gran duque de Toscana, su protector y amigo, para cumplir la sentencia de prisión domiciliaría perpetua (que le impediría viajar; por ejemplo) y la repetición semanal por tres años de los siete salmos penitenciales. Las herejías modernas en contra de la «ciencia oficial» no son tan dramáticas como antes, pero sí igualmente frecuentes. Solo la discusión racional y sincera, racional, respetuosa y valiente producirá los ansiados cambios para un futuro mejor. Cerremos esta reflexión con la cita del inmortal Cervantes, cuando el Quijote le dice a Sancho: «ladran, Sancho, ladran, señal de que avanzamos».

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I.7 LOS HEMIFERIOS DE MAGDEBURGO

¿Quién no ha «sufrido» los rigores de destapar un envase firmemente sellado? Y es que los alimentos y otros productos cerrados «al vacío» ofrecen a la vez una prueba de paciencia y, ¿por que no?, la oportunidad de reconciliarnos con la naturaleza de la presión atmosférica. Para algunos, el destapar un envase tan firmemente cerrado al vacíoes cuestión de horror, epíteto tan Aristotélicocomo la frase «la naturaleza siente horror por el vacío», frase que en el siglo XVII constituía el principio según el cual todo espacio debería contener materia bien sólida, líquida o gaseosa; y a falta de esta última habría una membrana invisible ofunículo como la llamaba Linus, o bien unéter invisible como proclamaban los alquimistas. Si un tubo capilar abierto en sus dos extremos y cuasi lleno con algún líquido se tapa con el dedo pulgar, se siente una succión hacia el interior del tubo, esta succión o presión negativa era la evidencia de la existencia de ese elemento denominadofunículo. Evangelista Torricelli (1608-1647), discípulo de Galileo, fue el primero en advertir que el aire pesaba y que, en consecuencia, la presión atmosférica es la fuerza que ejerce la columna de aire sobreuna superficie unidad. Es casi Perogrullo el afirmar hoy día que la masa de aire atmosférico, sobreun metrocuadrado de superficie terrest re, disminuye con la altura respecto al vel ni del mar. Blaise Pascal (16231662) en Francia yRobert Boyle (1627-1691) en Inglaterra refutaroninterlas pretaciones Aristotélicas sobre el vacío, probaron la inexistencia del funículo y elaboraron la comprensión moderna de la Presión Hidráulica. Bien conocida es la relación entre el volumen ypresión la de un gas (a temperatura constante) que algunos autores citan como la Ley de Boyle; relación que el propio Robert Boyle le atribuye en realidad a su ayudante Robert Hooke y que reobtendría, años mas tarde de forma independiente,el químico francésDemé Mariotte.

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Los experimentos de Boyle y de Pascal fueron motivados por la «máquina de vacio» que ideó en Magdeburgo el físico alemán Otto von Guericken (1602-1686). Guericken ideó la forma de crear artificialmente vacío,calentando un par de semiesferasde cobre o hemisferios para extraerles el vapor de su interior (como las modernas ollas a presión), ymostraba las bondades del vacíoen un conjunto de demostracionescircenses. Quizás lamás conocida esaquella en la cual participaron 16 caballos o bestias de tiro, colocadas de a ocho por lado y amarradas a las asas de los hemisferios, galoneando a las recuas se intentó sin éxito separar los hemisferios; falleciendo dos de los mejores corceles del Conde de Magdeburgo, quien perdió públicamente la apuesta. Luego Guericken mostraba como podían ser separados los hemisferios hasta por un niño, al accionar la válvula para la entrada de aire. La relación entre presión y vacío es todavía motivo de controversia en la Cosmología moderna, porque la expansión que exhiben los grupos de galaxias a gran escala, podría ser causada, a decir de las Teorías Inflacionarias del Universo, por una cierta «presión de vacío» en los instantes iniciales del Big Bang que srcinó el Universo. Claro está que contextualizar esta «presión negativa» por medio de oscilaciones cuánticas del vacío dista mucho dela discusión presente sobre la presión atmosférica, sin embargo cabe preguntarse que tan distinto es en esencia el términofluctuaciones cuánticas del términofuniculo. En ambos casos se trata de una interpretación de un hecho observacional, y ambas proponen la existencia de «algo» que no puede ser demostrado de forma independiente. Al final la elección de Teorías y Modelos es cuestión de criterios, y todo aquello donde quepa el libre albedrío o el criterio de elección vale recordar , parafraseándonos conBlaise Pascal, «hay razones del corazón que la razón desconoce...es insuficiente convencer a la inteligencia; es necesario per suadir al corazón. Por lo tanto, el espíritu geométrico es impotente y se debe recurrir al espíritu de la finura». Cuenta la leyenda que una de estas espectaculares demostraciones de von Guericken y otras de su invención como la del generador eléctrico, le valieron gran popularidad y fama en la localidad de Magdeburgo, al punto que fue elegido su alcalde,cargo que ejerció ininterrumpidamente durante ¡ 35 años!, posiblemente por unir los hemisferios aquellos que otros querían dividir.

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I.8 GRAVEDAD: LEY UNIVERSAL

Al ver la Luna describiendo un arco bajo un fondo estrellado, en su movimiento aparente en el cielo, no imaginamos que en realidad la Luna cae continuamente a la Tierra de la misma forma en que cae un objeto cuando lo lanzamos al aire. Se requiere de cierta abstracción para descubrir que la Leyes que gobiernan el movimiento de los astros son las mismas que describen la trayectoria de los cuerpos en la superficie terrestre. Esa gran síntesis que iguala la gravitación terrestre (responsable de la caída de los cuerpos) con la gravitación celeste (responsable del movimiento planetario y de los astros) fue demostrada por Isaac Newton en su magna obra «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» , publicada por S. Pepys con fecha 5 de Julio de 1686. La Ley de Gravitación Universal afirma que la fuerza gravitacional con la cual se atraen dos cuerpos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. Parece cierto que Robert Hooke, en forma independiente encontró primeramente la ley de la inversa del cuadrado, hay evidencia epistolar de 1679 entre Hooke y Newton donde aquel comunicaba esta conclusión. Quizás por ello, y por los trabajos previos de Plutarco y del profesor Borelli, de la Universidad de Pisa, que Newton aseveró respecto de su propia obra: «me he elevado muy alto porque me he montado en los hombros de gigantes». Y es que Borelli en 1666 estudió las lunas de Júpiter, descubiertas por el antecesor profesor de Pisa: Galileo, y esbozó algunas ideas de la gravitación en su obra Theoricae Mediceorum

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Planetarum. También es historia que fue Halley, quien animo a Newton para que publicara sus resultados, al punto que financió la impresión de los Principia; nueve años después de que este hiciera la demostración de las leyes de la Mecánica. La grandeza de Newton y su obra no es en sí el descubrimiento de la Ley de la Gravitación, sino mas bien la gran síntesis teórica al de derivar dicha ley a partir de las leyes de la mecánica sintetizadas en los dos primeros tomos de losPrincipia y mostrar que podía derivarse analíticamente las Leyes del movimiento planetario, descubiertas otrora por Kepler. Además de explicar en el tercer tomo de los Principia, el fenómeno de las mareas y predecir analíticamente la periodicidad de los cometas como el descubierto por su amigo Halley. Todo ello en un solo tratado, donde además calculó la aceleración de la gravedad terrestres en su valor medio de 9.8 metros por segundo cuadrado, la masa del Sol y de la Luna y de estimar las dimensiones del Sistema Solar, vale decir de las distancias al Sol de cada planeta. La gravitación es hoy día una de las tres interacciones fundamentales de la naturaleza, y su causa ultima nos resulta desconocida, el propio Newton lo confiesa: « He explicado hasta aquí los fenómenos celestes y los del mar por la fuerza de la gravedad, pero en ninguna parte he señalado cual es la causa de la gravitación…- Fue solo hasta 1916 que Albert Einstein, en su Teoría de la Relatividad Generalizada, señala la curvatura del espacio como la causa de la fuerza de la gravedad. Hoy todavía en discusión, quizá, parafraseandonos con Newton, por la frase ya famosa: «hipotheses non fingo» que resume la actitud del científico: no admitir nada, en sus razonamientos, que vaya mas allá de los hechos. La sobrina de Newton, Catherine Barton, le escribió a Voltaire; amigo de éste y asistente a su funeral, que a Newton se le ocurrió la Ley de Gravitación Universal en su huerto de Woolsthorpe al ver caer una manzana. Y uno reflexiona: Newton vio caer una manzana y se le ocurrió la Ley de Gravitación Universal…algunos políticos ven que el país se les viene encima y no se les ocurre nada !!.

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I.9

LOS ATOMOS Y LA MATERIA

En los albores de la filosofía clásica griega, los pensadores Jónicos del siglo VI a.c., se preguntaban sobre la naturaleza: ¿De que están hechas todas las cosas? Interrogante que sus principales pensadores: Tales de Mileto, Anaxímedes, Anaximandro y Heráclito de Efeso, respondieron de manera diferente. Para Tales era el agua, para el segundo el aire, según eltercero el «éter», especie deefluvio continuo e infinito, y para el último el fuego. El pensamiento lógico y contemplativo del materialismo Jónico partía de la premisa de que el mundo que les rodea puede ser comprendido, que seige r por reglas innatas y eternas que no dependen del pensamiento y la voluntad de los hombres y que, tras la complejidad aparente de la naturaleza existe un«orden» inteligible. Ese pensamiento racionaly positivista es el germen del pensamiento científico actual. En ese orden de ideas los filósofos pre-Socráticos advirtieron que la diversidad de sustancias materiales resulta de las combinaciones, en diferentes proporciones, de otras sustancias puras o elementales. Leucipo de Mileto y su discípulo Demócrito (470400? a.c.) llamaron átomos (indivisible) a esos constituyentes, pensándolos como uniformes, sólidos e incomprimibles, y en continuo movimiento en el espacio. Reconocieron que el agua en forma de vapor y en forma de hielo es la misma sustancia, pero en estadios (Estados) diferentes, donde el espacio entre sus constituyentes cambia, moviéndose mas rápido en el vapor que en el hielo. Para entonces toda la materia resultaba de la combinación de solo cuatro atributos: fuego, aire, tierra y agua; y quizás también de una quintaesencia o «éter» como propusiera luego Aristóteles. Hoy día reconocemos no 4 o 5 elementossino un total de 118 elementos químicos o tipos de átomos. Estos se combinan entre si,

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en proporciones diferentes, en grupos de dos o mas para formar los ladrillos fundamentales delcual están hechaslas cosas.Todos los cuerpos materiales ponderables, vale decir aquellos que son susceptibles de ser pesados y que ocupan una porcióndel espacio, están constituidos por esas unidades ínfimas e indivisibles compuestas de dos o mas átomos (denominadas moléculas por Amadeo Avogadro en 1811), existiendo en forma natural 118 tipos de átomos o sustancias elementales. El reconocimiento de los átomos y de la existencia de los elementos químicos no es tan antiguo como parece, de hecho fue motivo de dilatadas controversias hasta la aparición, en 1808, de la obra «Un NuevoSistema de Filosofía Química» de John Dalton;en el cual, además del atomismo, funda la simbología química moderna. Dalton concibió a los átomos como esferas duras e impenetrables, de diferentes masas y tamaños para cadaelemento químico, reconociendo al Hidrogeno como el mas simple de ellos. La diferenciación de los elementos porsu masa atómica le sirvió a Dimitri Mendeleiev para clasificar laspropiedades de los64 elementos químicos conocidos en 1870, y predecir incluso las propiedades físicas y químicas de tres de ellos: el eka-aluminio (Nº 31 denominado ahora como galio), el eka-silicio (Nº 32: germanio) y el eka-boro (Nº 21 escandio); sus predicciones fueron confirmadas al ser descubiertos estos elementos. A comienzos del siglo pasado, se comprendió que los átomos son en realidad entes compuestos, y por ende divisible, constituido por partículas positivas en su núcleo (protones) junto a partículas neutras (neutrones) en torno a la cual existe una «nube» de partículas de carga negativas (electrones). La masa atómica residecasi por completo en el núcleo. La moderna Tabla Periódica ordena a los elementos químicos por su número atómico (número de protones): 1 para el Hidrogeno, 2 para el Helio, 3 para el Litio y sucesivamente hasta el Oberon 118. La ilustración muestra las notas de Mendeleiev, usadas para dictar la cátedra de Química General, cuando se inició como Profesor en la Universidad de San Petersburgo, en 1869. Buscaba Mendeleiev la forma más cómoda y clara para explicar a los estudiantes las propiedades químicas de los elementos, cuando le surgió la idea genial de la Tabla Periódica. ¡Tiempos aquellos dela docencia bien realizada !.… a muchos, como diría Goethe, «aunque seles diese la piedra filosofal no la verían, porque faltaría el filósofo».

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I.10

NATURALEZA DE LA ELECTRICIDA D (I)

Se desconoce cuando se observaron por vez primera los fenómenos de la Electricidad. Según parece fue Tales de Mileto quien refiere la observación, por allá en el siglo VI a.C., de que el ámbar (resina fósil) podía atraer otros cuerpos si previamente se le frotaba con un paño. Quizá por ello la propia palabra electricidad deriva del latín moderno electrius, que significa fenómeno producido por la fricción del ámbar, o mejor: del latín antiguoelectrum que significa ambar y también aleación de oro y plata. La etimología de la palabra nos refiere a elektron, vocablo griego del mismo significado y relacionado, según los entendidos, con otra raíz lingüística que se relaciona con la idea de brillo y/o resplandor. El estudio moderno de la electricidad tiene su srcen en la «máquina» ideada por Otto von Guericke en 1660, la cual generaba electricidad estática por fricción de una esfera de azufre entre cojinetes de lana. Este dispositivo pasó inadvertido por sus contemporáneos hasta que se publicó la obra de Charles Du Fay, quien advierte la existencia de dos «fluidos» eléctricos resinosa y vítrea (hoy diríamos, como las denominó Benjamín Franklin, dos tipos de carga eléctrica: «positiva» y «negativa»). En 1791 Luigi Galvani, a la sazón médico de la Universidad de Bolónia, publica su obra De Viribus Electricitatis, sobre sus experimentos, ya bien conocidos, de la contracción de los músculos de una rana muerta al ser sometidas a pequeñas descargas eléctricas. Ya en 1745 la electricidad motivaba a un sin fin de experimentos sensacionalistas. El pastor von Kleist, ideó la forma de almacenar la carga eléctrica en una botella de vidrio con un corcho atra-

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vesado por un clavo de cobre, la cual se cargaba por contacto con la máquina de von Guericke. Este experimento fue perfeccionado por Pieter van Musschenbroek, profesor de la Universidad de Leyden. El paroxismo llego a tal que el abad Nollet realizó algunas demostraciones de la conducción eléctrica a través de enormes filas humanas: en un caso con 180 guardias reales y en otro haciendo pasar una corriente de electricidad estática entre 700 monjas tomadas de la mano. La relación de la electricidad con los metales: el clavo de la botella de Leyden, y la varilla de metal con la que Galvani accionaba la pata de la rana, le sugirió a Alessandro Volta que estos fenómenos eran inherentes al comportamiento de la materia. Volta fue antes que nada un autodidacta, su descubrimiento del metano en 1776 y el diseño del eudímetro, además del Eléctrósfo que ilustra la fotografía, le valieron la designación a la cátedra de Física en Pavía. Luego ideó la pila, demostrando que las atracciones químicas y eléctricas son de la misma naturaleza. Ya en 1785 se le nombra rector de dicha Universidad y en 1801 Napoleón Bonaparte le invita a la academia de Ciencias de París para presenciar en persona sus experimentos donde una serie alternada de placas de zinc, de plata y de esparadrapo imbuido en sales iónicas generaban electricidad como la botella de Leyden. La batería de los autos modernos es, en esencia, la «pila» inventada por Volta. A los 67 años deseaba retirarse de la vida académica y presentó su dimisión, la cual fue rechazada por Napoleón quien sentenció: «que si las actividades académicas le causaban fatiga debe reducirlas, que no se le obligue a dictar mas de un curso al año, que un sabio tan ilustre es como un General...y que un buen General debe morir en el campo de batalla». Así el Conde Alessandro Volta siguió dictando cátedras en Pavía hasta su muerte a los 82 años de edad.

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I.11

NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD (II)

La electricidad o manifestación de la carga eléctrica, es un término con el que se suele designar específicamente a los fenómenos asociados a la carga eléctrica. ¿Que es en suma la electricidad?, esta pregunta se la formularon Galvanni, Volta, Faraday y Franklin, entre otros, durante los siglos XVIII y XIX. Los experimentos de Volta, de la generación de electricidad por medio de metales y sales (electrolitos), evidenciaron que la electricidad era un fenómeno inherente a la constitución misma de la materia. En principio se pensó que la electricidad era una suerte de fluido y los primeros experimentos del siglo XVII ya evidenciaban que existían al menos dos tipos: cargas «vítrea» y «resinosa»; términos acuñados por Charles Du Fay. Fue Benjamín Franklin en su obra publicada en Filadelfia en 1749, «Opiniones y conjeturas sobre las propiedades y los efectos de la electricidad», que las bautizaría con el nombre de cargas positivas y negativas; en el sentido de poseer o no un determinado atributo en la materia objeto de los fenómenos eléctricos. Bien entrado el siglo XVIII, Cavendish y Charles Augustin Coulomb realizaron, respectivamente, los aportes más significativos con el objeto de cuantificar las leyes de la electricidad, midiendo la carga eléctrica y formulando la ley que rige dichas interacciones.

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Franklin es quizá él mas popular de los científicos que contribuyeron a la comprensión de la electricidad, quizá por ser tan prolífero en sus actividades: librero, educador, jurisconsulto, diplomático, prócer norteamericano, y figura obligada en los actuales billetes de 100 dólares. Quizá también por su experimento con la cometa o «papagallo» que hizo volar en medio de una tormenta para demostrar el carácter eléctrico de los rayos. Experimento que le resultó fatal a su contemporáneo Georg Rochmann, profesor de Historia Natural en San Petersburgo, al intentar repetir dicha experiencia. El paroxismo por los rayos y la electricidad fue tal, que incluso se expendían paraguas con un cable «a tierra», como en el grabado que encabeza estas líneas. Con el desarrollo de la teoría atómica, a comienzos del pasado siglo, se estableció que los fenómenos e interacciones químicas son, esencialmente, consecuencia de la interacción eléctrica. Las fuerzas nucleares (llamadas «Fuerte» y «Débil») y la fuerza de gravitación, prácticamente no participan en los fenómenos químicos y menos aún en las interacciones entre los seres vivos. La carga eléctrica es en sí, desde la perspectiva del mundo humano, la interacción más importante. Es difícil admitir que la pregunta: ¿qué es la carga eléctrica?, carece aún de respuesta en su aspecto más fundamental, como no sea el afirmar crudamente que la «carga eléctrica es una propiedad fundamental de la materia», en forma análoga a la propiedad que llamamos «masa» o a cualquier otro conjunto de atributos con los cuales suelen caracterizarse a las llamadas partículas elementales o «bloques» constitutivos de los átomos. Hoy sabemos también que el magnetismo, o la fuerza magnética, no es mas que la manifestación del movimiento de las cargas eléctricas. Las leyes que prescriben los fenómenos eléctricos, vale decir las formas como interactúa la materia y/o la radiación a través de su propiedad de carga eléctrica son bien conocidas hoy día. Los avances en electrónica y en radiocomunicaciones nos dan la sensación, un tanto ilusoria tal vez, sobre el «conocimiento» que tenemos de la electricidad. Debe destacarse, sin embargo que la conceptualización última de las fuerzas de la naturaleza aún está lejos de completarse.

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I.12

NATURALEZA DEL CALOR.

El lenguaje cotidiano es abundante en frases, a veces infelices, sobre los conceptos de calor y temperatura. Así, con frecuencia decimos «los ánimos están caldeados», «eso está al rojo vivo» e incluso existen quienes erróneamente afirman al colocar dos cuerpos en contacto a diferentes temperaturas: «le paso el frío» o «le transfirió la temperatura». Es el caso que los conceptos de calor, temperatura y energía fueron objeto de arduas polémicas durante el siglo XVIII y XIX. El químico francés Antoine de Lavoisier (1743-1794) sostenía erróneamente que el calor era una sustancia, mas concretamente un elemento químico denominado calórico, que se impregna en los cuerpos como el agua en una esponja, y se transmite como la materia, conservando su existencia. El calórico, sin embargo, nunca pudo ser aislado y se demostró que carecía de peso. La distinción entre la cantidad de calor y la temperatura la propuso el escocés Joseph Black (1728-1799) al considerar ésta última como una medida de la «intensidad» del calor. Pues la temperatura para hacer hervir una olla con agua no depende de la cantidad de agua pero si depende del tiempo al cual se pone en contacto con un foco calorífico (llama).

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Fue Benjamin Thompson (1753-1814) luego conocido como el Conde Rumford, quién demostraría que el trabajo mecánico genera calor. Su experimento crucial lo efectuó en Baviera durante su desempeño como oficial militar, y consistió en probar que se puede generar todo el calor que se quiera conforme efectuemos trabajo mecánico. Colocó una pieza de bronce para fabricar cañones, sumergida en agua, y por medio de caballos hizo girar un taladro sobre el «alma» del cañón para horadarlo. El agua del recipiente hirvió todo el tiempo mientras que la fuerza ejercida por los caballos permitiera girar el taladro. ¿Como podría generarse un supuesto elemento llamado calórico si la materia no se crea?. El experimento refutaba a la teoría del calórico de Lavoisier. No se sabe si ello influyó en la vida personal de Rumford, quién terminó divorciándose de su segunda esposa Marie-Anne Paulze, viuda de Lavoiseir, cuando ella, en un típico arrebato de ira femenina, lanzó agua hirviendo sobre los rosales del jardín cultivado por el Conde. Con ello demostró, la ex-esposa de ambos sabios, que las teorías científicas sobre el calórico, podían al menos «caldear los ánimos matrimoniales» en un otrora floreciente jardín de rosas. Por esa época, Humphry Davy (1778-1829) demostraba que dos bloques de hielo en fricción continua se derretían, demostrando que el calor era producido por el trabajo mecánico. En efecto la cantidad de calor para aumentar en 1º Celsius la temperatura de un gramo de agua (la caloría) equivale precisamente a una energía mecánica de 4,18 unidades; vale decir de 4,18 Joules. El establecimiento del equivalente mecánico del calor se debió a los trabajos del médico Robert Mayer (1814-1878) y de Precott Joule (1818-1889). Como una ironía del destino Mayer termino su vida por suicidio, a causa del rechazo sobre sus correctas teorías sobre el calor. El mismo destino sufriría luego Boltzmann al conceptualizar la entropía y las bases microfísicas de la termodinámica (Mecánica Estadística). El calor y el movimiento son pues manifestaciones de la energía, de la propiedad que tienen los sistemas físicos de efectuar trabajo mecánico, de ocasionar cambios.En particular elcalor o la energía térmica equivale a la energía cinética de las partículas que componen a los cuerpos, las cuales se encuentran en constante movimiento. Una medida de la intensidad de la misma es la temperatura.

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La energía adquiere diversas formas y son solo sus variaciones las que pueden ser ponderadas y medidas. Al físico alemán Hermann von Helmholtz, se le atribuye el denominado principio de la Conservación de la Energía, según el cual la energía se conserva y no se crea ni se destruye. Pero la energía en forma de calor disipado al medio ambiente no es aprovechable, de allí que en el lenguaje popular: «ahorrar energía» se refiera en realidad a ahorrar energía «aprovechable» o «utilizable» y en particular se refiere a la energía eléctrica. Los cambios en los sistemas lo genera la energía, y el trabajo se convierte en energía térmica, en calor, que puede llevar a la elevación de la temperatura, a aumentar la entropía. Ello es también cierto en las sociedades e instituciones: si se trabaja se genera «entropía» se «caldean los ánimos» se «producen cambios». Recíprocamente cuando no existen diferencias (de «temperatura»), cuando el sistema está en equilibrio («termodinámico») no aumenta la entropía y no se produce trabajo. Quizá por ello todos debamos reflexionar sobre el también difícil arte de dirigir y de asimilar los cambios...después de todo la entropía («desorden») del Universo crece en todos los procesos naturales. ¿Como lograr el crecimiento sin alterar el equilibrio? ¿Como mantener el equilibrio sin detener el crecimiento?.

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I.13

NATURALEZA DEL MAGNETISMO

En el apogeo de Macedonia, en el siglo IV a.c., eran conocidas una rocas provenientes de la región de Magnesia, que mostraban la curiosa propiedad de atraer algunos metales como el hierro y el níquel. Tales rocas se denominaron Magnésicas y se conocen hoy como Magnéticas. Ya los fenómenos similares se les apelan con el calificativo de magnéticos. El mineral de hierro Magnetita es en realidad un imán natural capaz de atraer al cobalto, al hierro y al níquel. La presencia de imanes en una región del espacio modifica las propiedades del espacio en sus alrededores, se dice entonces que crea un «campo de fuerzas» magnético; que se representa por líneas entre los polos del imán. Podemos visualizar las líneas de fuerza magnética colocando limaduras de hierro oalfileres en las cercanías de uno o más imanes. . Las limaduras de hierro quedan «atrapadas» o «congeladas» en el campo magnético, de forma similar, la materia al interior del Sol también resulta atrapada por los campos magnéticos de la «atmósfera» exterior del Sol y se puede apreciar en las manchas solares. También nuestro planeta posee un campo magnético, quizás debido al núcleo de hierro y níquel (NiFe) de su interior. Este campo magnético global tiene su polo norte magnético en la Antártica y el polo norte geográfico corresponde al polo sur magnético, así la aguja norte de una brújula apunta siempre al Norte geográfico.

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El campo magnético alrededor de nuestro planeta forma un escudo contra los rayos cósmicos emanados por el Sol y son desviadas hacia los polos, donde colisionan con el aire y se muestran como cortinas luminosas conocidas como auroras boreales. Mercurio y Marte también tienen campos magnéticos débiles, debido quizá a un núcleo interior de hierro-níquel. Júpiter, Saturno y los demás planetas gaseosos exhiben también una fuerte magnetosfera, y hay quienes sospechan de un campo magnético galáctico global que hasta hoy no se ha confirmado. Los fenómenos eléctricos y magnéticos fueron tratados separadamente hasta bien entrado el siglo XIX. Christian Oersted (1777-1851) al finalizar una clase práctica en la Universidad de Copenhague, fue protagonista de un descubrimiento que lo haría famoso. Al acercar una aguja imantada a un hilo de platino por el que circulaba corriente advirtió, perplejo, que la aguja efectuaba una gran oscilación hasta situarse inmediatamente perpendicular al hilo. Al invertir el sentido de la corriente, la aguja invirtió también su orientación. Este experimento, considerado por algunos, como fortuito, constituyó la primera demostración de la relación existente entre la electricidad y el magnetismo. Aunque las cargas eléctricas en reposo carecen de efectos magnéticos, las corrientes eléctricas, es decir, las cargas en movimiento, crean campos magnéticos y se comportan, por lo tanto, como imanes. Los trabajos de Michael Faraday (1797-1878) y de James Maxwell (1831-1867) entre otros, evidenciaron la correspondencia entre ambos fenómenos y sentaros las bases matemáticas del campo electromagnético. Puede construirse un electroimán fácilmente enrollando alambre de cobre sobre un carrete de hilo. Al conectar al mismo una batería se evidencia el campo magnético inducido, capaz de atraer algunos metales. Al desconectar la batería el dispositivo deja de actuar como imán. Hoy día sabemos que la fuerza magnética es consecuencia del movimiento de las cargas eléctricas. Los electrones, como partículas cargadas en movimiento, generan un dipolo magnético intrínseco en el átomo. Los materiales presentan, de acuerdo a su composición molecular, diferentes grados de momentos magnéticos orbítales y consecuentemente, responden de forma diferente ante los campos electromagnéticos.

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El magnetismo de los imanes se presenta en aquellos materiales donde los momentos magnético orbítales de las moléculas se alinean; apuntando mas o menos en la misma dirección en zonas macroscópicas del material. Si el alineamiento es casi total como en el hierro, se denominen materiales ferromagnéticos. En otros materiales no existen dominios magnéticos y son «transparentes»» a los campos magnéticos, se dicen Diamagnéticos, como el oro y los plásticos. Otros como el Aluminio, solo alinean sus dominios magnéticos parcialmente con el campo magnético exterior, retornando a su configuración srcinal cuando cesa toda influencia magnética externa, se dicen paramagnéticos. Los cambios de temperatura, entre y otras cosas pueden alteran los «dominios» de los materiales ferromagnéticos. La presencia de una corriente eléctrica también puede reordenar esos dominios magnéticos, como los existentes en una cinta de celuloide con partículas de hierrocromo, en cuyo caso se puede codificar una suerte de «código Morse» para almacenar información. Este principio es el fundamento de las cintas de audio casettes, de VHS y de los diskettes. Los campos magnéticos inducidos son proporcionales a la intensidad de las corrientes eléctricas. Si una corriente eléctrica cambia alternadamente su polariza, generará camposmagnéticos con polaridades alternas y, en consecuencia, producirá fuerzas en direcciones opuestas. Una pieza metálica sometida al vaivén de tales fuerzas en una y otra dirección puede oscilar respecto a un eje, girando sobre él. Este es justamente el principio de funcionamiento de los rotores o motores eléctricos. Estamos rodeados en nuestra vida cotidiana de tales dispositivos. Difícilmente imaginamos que hay imanes miles de millones de veces más intensos en el cielo. Las «estrellas» magnéticas (Magnestar), son las estrellas de neutrones o pulsares, tienen radio de unos pocos kilómetros y rotan en pocos segundos, generando enormes campos magnéticos a su rededor.

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I.14

NATURALEZA DE LA LUZ

Reconocemos en la luz un carácter diferente a la agregación ordinaria de materia, sin embargo posee la propiedad de viajar en forma rectilínea a velocidad prodigiosa y de «rebotar» sobre los objetos pulidos (espejos). ¿Es acaso la luz una sucesión de finísimas partículas? ¿Como puede vagar por el espacio e incluso en el vacío, en una policromía de matices?. Con un par de polarizadores (suerte de filtro parcialmente oscuro usado en fotografía) podemos hacer que un rayo de luz se combine para «cancelarse» mutuamente y tener oscuridad en lugar de luz. Este fenómeno y el fenómeno de interferencia es típico de las ondas. La interferencia puede visualizarse en las olas (ondas) que se juntan en un estanque de agua; también la luz presenta un fenómeno similar de interferencia destructiva. La Interferencia y el fenómeno de la Difracción, o la desviación de la propagación rectilínea de los rayos luminosos al pasar por el borde de un objeto, pudo ser explicado por la teoría Ondulatoria propuesta por Christian Huygens (1629-1695), desarrollada después por Thomas Young (1773-1829) y Agustín Fresnel (1788-1827); según la cual la luz es un tren de ondas. La difracción se visualiza fácilmente observando las bandas claras y oscuras de sombras que se forman al pasar la luz por una rendija angosta, tal como aparece cuando miramos a través de nuestros dedos apenas separados entre sí y colocados delante del ojo. El estudio de la luz y su conceptualización surgió paralelamente al desarrollo de la óptica y al desarrollo conceptual de la Física desde la época de la Grecia Clásica hastabien entrado el siglo XX. Filósofos como Demócrito, Platón y Aristóteles intentaron teo-

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rías al respecto, en el antiguo Egipto se emplearon espejos metálicos desde la época del Imperio antiguo (2000 a.C.), Aristófanes en su poema «Las Nubes» alude en el 424 a.C. a las lentes convergentes llamándolas «vidrio quemador», Euclides publica su libro Catóptrica (300 a.C.) también Arquímedes, según cuenta la leyenda, logró incendiar barcos empleando espejos esféricos durante el sitio de Siracusa. El fenómeno de la refracción de la luz, o de la desviación de los rayos luminosos al pasar por diferentes medios, fue estudiado en la antigua «Biblioteca» de Alejandría por Herón, Cleomedes y Claudio Tolomeo. La refracción fue teorizada por Willebrord Snell (1591-1626) y luego demostrada por René Descartes (1596-1650). La refracción de la luz puede ser fácilmente visualizada al sumergir un lápiz en un vaso medio lleno de agua, el lápiz se nos aparece como partido. Otro fenómeno común es la reflexión, o el rebote de un rayo luminoso sobre alguna superficie plana; Descartes demostró que el ángulo del rayo incidente tiene igual valor que el ángulo del rayo reflejado. Ambos fenómenos, el de la reflexión y el de la refracción, pueden ser fácilmente explicados por la teoría corpuscular de la Luz, elaborada por Isaac Newton (1624-1727); según la cual la luz es una sucesión de partículas. Existían, hasta los albores del siglo XX, dos paradigmas sobre la naturaleza de la luz: la teoría Ondulatoria y la teoría Corpuscular, ambas podían resumirse en la pregunta ¿es la luz, un tren de ondas o una sucesión de partículas?. Por un lado estaba la formulación del Electromagnetismo debida a James Maxwell (1831-1879) que demostraba la existencia de Ondas de Luz y por el otro la formulación de la Mecánica Newtoniana que explicaba bien el movimiento de los cuerpos ¿y por que no? también de la reflexión y refracción de los rayos luminosos. La controversia sobre la naturaleza de la Luz culminó con los trabajos de Max Planck (1858-1947) y Albert Einstein (1879-1955); según los cuales la luz estaría compuesta de paquetes de energía o fotones que se propagan incluso en el vacío como un tren de ondas. La velocidad de la luz depende entonces del medio donde se propaga y es independiente de la velocidad a la cual se mueve la fuente que la emite, la máxima velocidad de la luz ocurre en el

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vacío (300.000 km/s). La energía de los fotones resulta proporcional a su frecuencia; y el concepto de partícula y de onda se confunde o unifica en un solo ente, en el dominio del mundo submicróscopico. Ese carácter dual, en el cual la Luz se nos aparece a veces como onda y otras veces como partículas es común a todo ente subatómico; como lo demostrára Louis Victor De Broglie . Así los electrones, protones y neutrones (constituyentes fundamentales del átomo) presentantambién la propiedad de reflejarse, difractarse y refractarse como lo hacen los fotones. La naturaleza dual, escurridiza y asombrosa de la luz, se comprende bien a través de la Teoría Mecánico-Cuántica de la naturaleza. Sin embargo el comportamiento dual de la materia debería desaparecer en el dominio del mundo macroscópico de los humanos. Por ello no se comprende, en la sociología y en la política, la transfugacidad de quienes cambian de bando, y como la luz, se desvanecen en su esencia dependiendo de las condiciones que el medio le imponga ¿que teoría; si acaso existe alguna, podría hacer predicciones seguras?. Recordando al físico y literato Ernesto Sábato: habrá luz al final del túnel.

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I.15

NATURALEZA DE LA RADIOACTIVIDAD

El proceso mediante el cual un núcleo atómico inestable decae o se trasmuta en otro núcleo más ligero con la consiguiente emisión de energía (en forma de partículas o rayos) se denomina radiactividad. Etimológicamente se puede definir como la actividad del radio, vale decir de aquel elemento químico descubierto por los esposos Curie en 1898. La radioactividad la observa por vez primera Henri Becquerel en febrero de 1896 (fotografía izquierda), al notar que ciertos compuestos del Uranio; elemento químico aislado por Peligot en 1841, de peso atómico238; tenían la propiedad de ocasionar fosforescencia en otros materiales, de impresionar a distancia las placas fotográficas y de srcinar la conducción eléctrica de gases. Becquerel demostró que las sales del Uranio emitían de manera continua y espontánea «rayos», vale decir radiación. Esta radiación resultó incluso más penetrante que los rayos descubiertos apenas un año en Munich por el Prof. Wilhelm Röntgen (Rayos X). Inspirados por estos nuevos hallazgos, Pierre Curie y su esposa (fotografías centro y derecha), estudiaron el mineral del cual se extraía el Uranio, la pechblenda, y encontraron un nuevo elemento químico aún mas activo en las «misteriosas» emisiones, se trataba del Radio cuyo peso atómico era de 226. Casi enseguida se encontró otro elemento tan activo como el Radio, de peso 210 y bautizado primero como Radio F y luego como Polonio. Así resultaba que todos los elementos radio-activos eran mas pesados que el Bismuto (209). En 1899 Debierne y Geisel encontraron el Actino (de peso atómico 227) y Ernest Rutherford demostró que los rayos emiti-

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dos por los elementos radioactivos parecían ser de dos clases diferentes: unos con cargas positivas y poco penetrantes, emitidos por el Uranio, y otros con cargas negativas y muy penetrantes, llamo a tales rayos alfa y beta respectivamente. Al año siguiente Villard mostró que el Radio también emitía rayos aún mas penetrantes que los rayos X, los denominó rayos gamma, estos rayos carecían de carga eléctrica. Experimentos sucesivos de Rutherford y colaboradores (Royds, Soddy, etc.) mostraron que los rayos alfa eran núcleos de átomos de helio, los rayos beta eran electrones y, los rayos gamma y los rayos X eran radiación electromagnética o fotones de mucha mas energía que la luz ultravioleta. Hoy, luego del desarrollo de los modelos atómicos pioneros de Rutherford y Bohr, se puede decir eufemísticamente que los átomos están constituidos por un núcleo, o suerte de agregado de partículas positivas (protones) yneutras (neutrones), y una nube de cargas negativas (electrones). La interacción eléctrica mantiene unida la nube al núcleo y otra fuerza, de mayor intensidad que la fuerza de repulsión eléctrica, mantiene la cohesión entre los protones , y entre estos y los neutrones en el núcleo. Tal interacción, denomina fuerza Fuerte, liga a cada protón de su neutrón vecino. En los núcleos más pesados la estabilidad no puede mantenerse generando radiactividad. La interacción responsable de la desintegración del neutrón, y de otras partículas subatómicas, es mucho mas débil, de allí su nombre: Fuerza Débil. Está interacción también conocida como decaimiento beta explica las emisiones de rayos beta, por desintegración o ruptura de partículas mas pesadas en otras mas ligeras. Verbigracia el decaimiento de un neutrón, cada 930 segundos, en una tríada de partículas constituidas por: un protón, un electrón (rayos beta) y un neutrino, «partícula» ligera (leptónica) sin masa ni carga eléctrica. En sus orígenes, el universo, debió constituirse por una concentración eléctricamente neutra, ultradensa y muy caliente de neutrones;«átomo» de Lemaitre. En los primeros instantes de la formación del Universo, delBig Bang, la radiactividad tuvo que jugar un papel importante.El decaimientobeta de los neutrones srcinaron el hidrógeno primordial y más luego, al desacoplarse la materia y la radiación, el hidrógeno gestó las primeras estrellas...y se hizo la luz.

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I.16

EL GATO DE SCHRÖDINGER

El advenimiento de la Mecánica Cuántica, como teoría física, para describir el mundo material a escalas atómicas ha revolucionado la concepción de la realidad física y ha sido motivo de arduas controversias filosóficas. Es bien conocido el Principio de Incertidumbre, debido a Heisenberg, que establece la imposibilidad de medir y conocer con infinita precisión la posición y el momentum de una partícula sub-atómica. Esta limitación es independiente del desarrollo de la técnica; y hay quienes la extrapolan hacia el conocimiento humano, signándolo como intrínsecamente limitado. También forma parte del formalismo de la Mecánica Cuántica el principio de dualidad onda-partícula; descubierto por Louis Víctor De Broglie, según el cual toda partícula sub-atómica es también una onda. De suerte tal, que los electrones tienen asociada una onda y pueden ser focalizados como los rayos de luz para fabricar lentes y microscopios. La veracidad de ese hecho posibilitó los microscopios electrónicos de uso cotidiano hoy día en investigación biomédica. Erróneamente se extrapola tal principio al mundo macroscópico interpretándolo como que los entes materiales puedan tener doble esencia. En realidad estos principios y leyes físicas solo tienen validez en l e mundo sub-atómico, en los cuales las magnitudes físicas toman valores discretos, a «saltos»,discontinuos ocuantizados. Estas ideasde la Mecánica Cuántica florecieron en el mundo intelectual de comienzos de siglo, principalmente en Copenhague; lugar donde laboraba su principal mentor: Niels Bohr; de allí que la «Escuela» de pensamientolese conozca como la interpretación o Escuela de Copenhague. Para ellos los resultados ylas leyes dela física solo adquierenveracidad con la

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medida; concepción también conocida como el Instrumentalismo: «el electrón existe solo cuando es medido». En oposición a tal concepción estaban otros físicos de la época como Einstein, Planck y Schrödinger; quienes a pesar de haber hecho significativos aportes a la comprensión del micromundo físico, se situaron en el «Realismo», según el cual las partículas tienen una existencia real trascendente. De acuerdo con el realismo el Principio de Incertidumbre y la Mecánica Cuántica con todo su formalismo es una Teoría incompleta; falta conocer algunas variables por ahora «ocultas». La realidad puede ser comprendida en todas sus partes. Una de las objeciones, aún no resuelta del todo, es la propuesta por Schrödinger en 1935. En ella se pretendía demostrar por reducción al absurdo que tanto la Mecánica Cuántica como la concepción probabilista de la naturaleza que se deriva de ella, son incompletas. Para ello propuso un experimento imaginario: una fuente radiactiva se coloca, en un intervalo de tiempo dado, unida a un dispositivo (un relé con un martillo, por ejemplo) que al accionarse mataría un gato. Según la Mecánica Cuántica la probabilidad de emisión de una partícula por la fuente radiactiva es 50%, luego el gato tendría un 50% de probabilidad de supervivencia, pues si la fuente no emite radiación no se activa el mecanismo para matar al gato. Sin embargo es claro que el gato no puede tener un 50% de probabilidad de sobrevivir independientemente del lapso de tiempo considerado dadas tales condiciones; de lo que se concluye la incompletitud de la Mecánica Cuántica. La respuesta obvia al dilema del gato es que este no es un ente subatómico (técnicamente: no constituye un Estado puro) y por lo tanto la descripción de la Mecánica Cuántica no es aplicable; pudiendo ser esta una Teoría completa para el dominio del mundo atómico y sub-atómico. Eldilema del gato de Schrödinger muestra pues el problema de la medida. Otra controversia famosa, basada también en «experimentos» mentales; muy propio de los físicos teóricos, es la Paradoja EPR, a la que me referiré mas adelante. El problema de la medida, nos lleva a la reflexión sobre el significado de la realidad, y la paradoja del gato de Schrödinger nos muestra, como las teorías, modelos y sistemas son siempre incompletos, solo la imaginación creadora del hombre es ilimitada...para salvar o sacrificar al gato, según las circunstancias.

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I.17

EL MISTERIO DE LA TRINIDAD EN LA NATURALEZA.

Los epistemólogos de la Ciencia suelen apelar a la Física, o al «tratado» de la naturaleza, como el desideratum de Ciencia Natural. Sobre todo porque en las ciencias físicas es donde se han realizados las mayores síntesis del conocimiento humano. Haciendo un rápido recuento recordamos a Isaac Newton quién en sus Principia Mathemática, editado en 1686; reconoció la igualdad entre la gravitación celeste, que atrae la Luna hacia la Tierra, y la gravitación terrestre responsable de la caída de los cuerpos. Luego James Clerk Maxwell en 1864 estableció las vinculaciones entre las fuerzas eléctricas y magnéticas, sintetizando en solo cuatro ecuaciones todos los fenómenos electromagnéticos. Así a comienzos de siglo solo existían solo dos fuerzas o interacciones fundamentales en la naturaleza: el campo gravitacional y el campo electromagnético. Pero el advenimiento de la radiactividad, descubierto por Henry Bequerel, los esposos Marie y Pierre Curie y los trabajos teóricos posteriores de Yukawa (1935), entre otros muchos hombres de ciencia del comienzo de siglo, elevaron el número de interacciones a cuatro con la introducción de la Interacción Fuerte que liga a los neutrones y protones en el interior del núcleo atómico y la Interacción Débil, responsable de las desintegraciones radiactivas. La tétrada de fuerzas fundamentales ha sido objeto de diversas investigaciones para su unificación en una sola teoría unificada (Teoría del Campo Unificado). Diversos caminos fueron emprendidos en esa dirección. Albert Einstein formuló en 1916 la teoría de la

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Relatividad General (suerte de generalización de su «relatividad especial» formulada en 1905) en la cual se hacia responsable a la curvatura del espacio de la interacción gravitacional y también se podía incluir el electromagnetismo en la misma formulación. Veinte años mas tarde Kalupsa reformuló tales ideas atribuyendo el campo electromagnético a la torsióndel espacio. Tales teorías no han sido firmemente comprobadas ya quelas ondas gravitacionales, propuestas en la Relatividad General, aún no se han detectado, pese al meritorio trabajo de Taylor y colaboradores en torno a el estudio del Pulsar Binario PRS 15+126. Esta pareja de estrellas de neutrones muy masivas giran una en torno a la otra y la pérdida de energía del sistema es compatible con los cálculos relativistas de emisión de ondas de gravedad; lo cual según algunos es una evidencia indirecta de su existencia. La siguiente síntesis la realizaron Addul Salam, Stephen Weinberg y George Glashow quienes compartieron el premio Nobel en 1979, al presentar la teoría Electrodébil. Esta teoría unifica las interacciones débiles y electromagnéticas como manifestaciones de una misma fuerza y predijeron una terna de partículas atómicas muy masivas. Estas partículas denominadas bosones vectoriales Z, W+ y W-, son los entes que se intercambian durante la interacción débil, de forma análoga como se intercambian los mesones durante la interacción fuerte (o los gluones, en el Modelo de Gell-Mann) y los fotones durante la interacción electromagnética. Tales partículas fueron medidas por Carlos Rubia y colaboradores en el verano de 1984, en el Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) donde laboran cerca de 5000 físicos de toda Europa y cuyas instalaciones subterráneas abarca casi la mitad de la Ciudad de Ginebra. El tamaño del acelerador nuclear del CERN (super ciclotrón de protones) supera la longitud del Metro de la Ciudad de Caracas y se usa exclusivamente para indagar la estructura última de la materia, sin aplicación práctica inmediata. Otras modelos y teorías han intentado unificar la trinidad de las interacciones Electrodébil, Fuerte y Gravitacional. Algunos atisbos de la esperada Gran Unificación de las leyes de la naturaleza lo constituyen las denominadas teorías cuánticas de campo y las teorías de cuantización de la gravitación, y en ellas se empeñan buena parte de los fondos mundiales de investigación básica.

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Para el observador desaprensivo, esas realidades no se corresponden con el desarrollo tecnológico actual ni con los problemas técnicos del entorno local. Debe recordarse que la Ciencia va siempre en el orden de cincuenta o más años por delante de la tecnología y que, los hoy países desarrollados, invirtieron en esas investigaciones de la naturaleza de la materia en los años veinte, mientras en Venezuela se vinculaba a los universitarios con las «necesidades concretas», de hacer carreteras, en la época gomecista. El misterio científico de la trinidad requiere, por los momentos, de un milagro de la creación humana, para dar con la ecuación de la nada, suerte de aforismo con el que se espera explicar la totalidad de los fenómenos naturales, vaya ese reto a los jóvenes estudiantes de las ciencias físicas.

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I.18 TEORÍA DE LA RELATIVIDAD: LA NATURALEZA NO ES CAPRICHOSA.

En la Teoría de la Relatividad Especial (1905), publicada bajo el titulo: «Sobre la Electrodinámica de los cuerpos en movimiento», se establecen las leyes de transformación de las magnitudes físicas por observadores en movimiento no acelerado; particularmente de cómo estas leyes predicen cambios en la Mecánica Newtoniana cuando la velocidad relativa de los observadores es comparable con la de la luz (designada con la letra c, del latín celerity o velocidad de la luz en el vacio); resultando con elloque los observables de posición, longitudes e intervalos de tiempo; entre otros, son descritos de manera diferentes por observadores que se mueven a distintas velocidades entre si (son relativos). Por el contrario la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores, suerte de nuevo absoluto para todos los ellos. Así, las cantidades físicas medidas (magnitudes observables) resultan relativas a la posición y velocidad de los observadores; pero no son arbitrarias sino por el contrario están relacionadas entre si de acuerdo a leyes físicas precisas (Transformaciones de Lorentz). De lo que se comprende que la Teoría de la Relatividad resulta pues una extensión de las leyes que describen el movimiento de

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los cuerpos (Mecánica) propuesta por Newton, aun cuando desde una perspectiva mas fundamental y abstracta, y no una derogación de las Leyes de Newton de la Mecánica. La Relatividad Especial sin embargo, supone el redimensionamiento de los conceptos de Espacio y tiempo, caracterizando ambos como parte integrantes del espacio tetradimensional de la realidad física: alto, ancho, profundidad y tiempo; a diferencia de la Mecánica Newtoniana, característica de un espacio exclusivamente tridimensional y un tiempo absoluto e invariable. La Teoría de la Relatividad General (1916-1917) publicada en forma homónima como «Fundamento de la Teoría de la Relatividad General» debe su nombre a la generalización de la ideas previas sobre el movimiento en sistemas de referencia en movimiento relativo, pero incluyendo ahora la posibilidad de que tales movimientos se lleven a cabo en forma acelerada, con lo cual se llega a una cierta identificación de tales sistemas acelerados con el origen de la fuerza de gravedad. Estas ideas controversiales con la intuición suponen que el espacio es tetradimensional (el tri-espacio y el tiempo) se deforma en las cercanías de los cuerpos; exhibiendo una curvatura proporcional a la masa del objeto. Así, el movimiento de los planetas alrededor del Sol, por ejemplo, se debe al movimiento en un tetraespacio curvado que se manifiesta como la fuerza de atracción del Sol sobre los planetas. Estas controvertidas ideas llevaron en su tiempo a la publicación de un articulo de prensa titulado «100 autores contra Einstein», a lo que el científico respondió simplemente: «de ellos haber tenido razón, con uno solo hubiera sido suficiente»; y es que la predicción sobre la curvatura del espacio posibilitó no solo explicar el hasta entonces anómalo movimiento del Planeta Mercurio sino que también predijo acertadamente la deflexión sufrida por la luz de las estrellas, al pasar cerca del borde del disco solar, visibles durante un eclipse total; tal y como fuera medido por el grupo de científicos liderados por Sir Arthur Eddington durante el Eclipse Total de Sol acaecido el 29 de Mayo de 1919, en el golfo de Guinea. El concepto mismo de «Hoyos Negros» nació con la Teoría de la Relatividad General y a la curvatura del espacio, pues supone que si la masa de un astro es muy grande comparada con las es-

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trellas ordinarias, crearía una curvatura en el espacio-tiempo tal, que ni siquiera la luz podría escapar de la enorme atracción de tal objeto. Debe advertirse que Einstein no aceptaba tal posibilidad como físicamente plausible, por lo cual algunos considera que fue el «Padre renuente» de los Agujeros Negros y de los llamados «viajes en el tiempo», tan dados a la imaginación y la especulación sobre el mundo físico. Al comprobarse las predicciones de la teoría de la Relatividad General, se cambió completamente la concepción sobre las leyes científicas que gobiernan el universo. La teoría de la Relatividad sugería, por primera vez, una nueva forma de interpretar algunas de las propiedades básicas del universo, como la gravedad además de la velocidad de la luz y la medición del tiempo. Su descubrimiento, según palabras de J.J. Thomson, presidente de la Real Sociedad, de Física (Inglaterra) es «uno de los mayores logros en la historia del pensamiento humano». Y es que el poder de la razón teórica contribuye al ordenamiento de los fenómenos para su comprensión y para el dominio utilitario de la naturaleza, aun cuando ello suponga una cierta dosis de desorden aparente, según se infiere del estado en que quedó el despacho del Dr. Einstein en la Universidad de Princenton el día de su muerte.

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I.19 .…Y NO SOLO DE LA RELATIVIDAD VIVIÓ EL DR. EINSTEIN

El año 2005 es el año centenario de la Teoría de la Relatividad y mas precisamente es el Año Internacional de la Física, o WYP2005 (Word Year of Physics) por sus siglas en Ingles, decretado por la UNESCO con la finalidad de divulgar los logros, alcances e importancia de esta ciencia para el desarrollo de la humanidad en el sentido amplio del termino. En el Annus Mirabilis, que inició una «revolución» en el pensamiento científico postmoderno, Albert Einstein publicó, además de su Tesis Doctoral, y otros cuatro trabajos de singular importancia para el avance de la Física. Y posteriormente realizó importantes contribuciones a la comprensión del Mundo Natural que le valieron el Premio Nóbel en 1921 por «sus contribuciones a la Física Teórica y a la comprensión del Efecto Fotoeléctrico». Desde la perspectiva de la Historia de la Ciencia, sorprende que el común de las personas crea que la contribución más importante de Albert Einstein fuera la denominada Teoría de la Relatividad y que la más de las veces se le asocie casi exclusivamente a las consecuencias de solo uno de sus primeros trabajos (segundo de los cuatro aparecido, además de su Tesis Doctoral, durante el «año milagroso»): «Sobre la Electrodinámica de los Cuerpos en Movimiento», publicado en la prestigiosa Revista Científica Alemana «Anales

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de Física», en abril de 1905; y en donde se postulan los cimientos del formalismo conocido como laTeoría de la Relatividad Especial o Restringida. Es el caso que las contribuciones de Einstein al desarrollo de la ciencia, fueron tales y tan fecundas que difícilmente hoy, pueda encontrarse un área de la Física donde este eminente científico no hubiera realizado alguna aportación importante a lo largo de su fecunda actividad durante aproximadamente cincuenta años. Quizás por ello Marx Born dijera en 1954 que «Einstein seria uno de los mas importantes Físicos de todos los tiempos aun si no hubiera escrito nada acerca de la Relatividad». No es cierto que las denominadas Teoría de la Relatividad Especial y Teoría de la Relatividad General hayan sido las únicas aportaciones de Einstein, pues otras no menos importantes dieron su luz ese año de 1905 y en los años siguientes, sobre temas que poco o nada tenían que ver con la Relatividad, como creen algunos. Tampoco es cierto que en dicho trabajo«Sobre la Electrodinámica de los Cuerpos en Movimiento»se estableciera la famosa ecuación E=mc ; ni que exclusivamente por ella leotorgase, como ya se dijo el premio Nóbel. En el volumen 17 de Annales der Physick, de 1905, se incluyó también su tercera contribución titulada ¿Depende la Inercia de un Cuerpo de la Energía que lo contiene? donde aparece por vez primera la citada relación sobre la equivalencia entre masa y energía. El primero de los trabajos publicados aquel año de 1905, llevo por titulo «Sobre un punto de vista heurístico referente a la emisión y transformación de la luz». En esta contribución se concibe la luz como una sucesión de paquetes discretos de energía, suerte de partículas de masa nula o fotones (en concordancia con las ideas de Planck (1901) sobre la radiación de un cuerpo negro), los cuales siguen un comportamiento estadístico preciso, inferido de la descripción matemática del comportamiento de los gases (Teoría Cinética Molecular de Boltzmann). Con esta interpretación no formal («heurística») de la luz, se ponía fin a la histórica controversia sobre la naturaleza de la Luz; considerada por Newton como una sucesión de partículas y considerada como constituida por ondas por Christian Huygens (1629-1695). Además con esas ideas «heurísticas», Einstein, logra explicar a titulo de ejemplos, tres fenómenos adicionales. 2

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Entre ellos los detalles del ya entonces conocido efecto fotoeléctrico; o la emisión de cargas eléctricas de ciertos materiales cuando son iluminados, explica la ionización o adquisición carga eléctrica de ciertos gases cuando incide sobreellos luz ultravioleta; y también permitió comprender las reglas empíricas de Stokes sobre la luminiscencia, vale decir las propiedades de la emisión «retrasada» de reflejos luminosos en ciertos materiales. Vale destacar, como es ya conocido, que ninguno de esas contribuciones formó parte de su tesis doctoral en Física, sometida a consideración en abril de 1905 y leída posteriormente en julio de dicho año. Inclusive se dice que una primera versión de la denominada Teoría de la Relatividad fue rechazada como posible Tesis Doctoral por considerarse «muy especulativa». El trabajo doctoral de Albert Einstein, versó sobre un tema menos espectacular sin embargo no menos importante:«Una nueva determinación de las dimensiones moleculares», referida a como se relaciona la viscosidad de un fluido con el tamaño de las partículas que se disuelven en él. Más sencillamente versa sobre como se relaciona la densidad, en por ejemplo una taza de Té, con el tamaño de las partículas del azúcar que se añade. se rumora que estas ideas surgieron durante las frecuentes pláticas, a la hora del Té, que tuviera Einstein con su entrañable amigo el Ing. Michele Angelo Besso. Su Tesis Doctoral ampliada fue posteriormente publicada en Annales der Physick, en Julio de 1905, bajo el titulo de «Sobre el movimiento que viene impuesto por la Teoría Cinética del Calor en partículas en suspensión en líquidos en reposo». Este cuarto trabajo de aquel año 1905 ha servido para sentar los cimientos de la Teoría de difusión de partículas (Coeficientes de Einstein del transporte de partículas), cuyas aplicaciones prácticas en farmacopea y química son inauditables. Explicando además el llamado movimiento Browniano, suerte de impulso aleatorio de las partículas diluidas en un fluido, como los exhibidos por los granos de polen en la suspensión acuosa bajo ciertas condiciones, y que fuera descrito años antespor el Botánico Robert Brown. Como se ha relatado, por estos trabajos y en particular por su aporte para la comprensión del Efecto Fotoeléctrico le valieron a Einstein el premio Nóbel de Física en 1921.

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I. 20

LA PARADOJA EPR

Entre 1911 y 1936 tuvieron lugar en Bruselas las conferencias Solvay, con la participación de casi la totalidad de premios Nóbel de Física y Química de la época; para debatir principalmente las nuevas Teorías sobre la constitución de la materia y mas concretamente sobre, para entonces nueva; Teoría de la Mecánica Cuántica. La Teoría de la Relatividad y la Mecánica Cuántica son incompatibles entre si, en varios aspectos, por lo que resultan memorables las controversias entre Einstein y sus contemporáneos Bohr y Heisenberg durante la V y VI Conferencias Solvay. Ya es legendarias la frase de Einstein «Dios no juega a los dados en la naturaleza» para referirse a la insatisfacción de la descripción probabilística del mundo atómico defendida por Bohr o bien la declaración de Heisenberg «El determinismo, hasta hoy considerado como la base de las ciencias exactas debe ser abandonado». En efecto Einstein discutió tenazmente con ejemplos de situaciones físicas contradictorias («experimentos mentales») para mostrar las contradicciones de la Mecánica Cuántica. Incluso en una ocasión Bohr tuvo que hacer vigilia toda la noche para dar con un contraargumento al experimento metal de la Caja Fotónica de Einstein. Al término de la VI Conferencia Solvay, Einstein afirmaría «Salí derrotado pero no convencido» y también «Contemplo a la Mecánica Cuántica con admiración y suspicacia». Uno de los famosos experimentos mentales, lo llevaría a la publicación de un famoso artículo, en 1935, conjuntamente con B. Podolsky y N. Rosen. En esencia muestra la incompletitud de la descripción mecánico cuántico de la naturaleza, conocida luego como Paradoja Einstein-Podolsky-Rosen.

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De acuerdo a la descripción cuántica, dos fermiones (por ejemplo dos electrones) ligados entre si deben tener una la propiedad de spin de signo contrario. Si mediante algún dispositivo experimental medimos uno de los electrones, determinando exactamente su valor de spin, entonces el otro electrón del par «automaticamente» de acuerdo a la Teoría, debe tener exactamente el valor contrario de spin. Surgen así dos fuertes objeciones ¿como pudo el electrón no medido, enterarse del proceso de medición que se hacia sobre su pareja? ¿esa transmisión de información como pudo ser instantánea, toda vez que la máxima velocidad de viaje de la información es la velocidad de la luz?. Y en segundo lugar, la Mecánica Cuántica dice que el valor del spin del electrón no medido es solo 50% cierto; sin embargo el valor necesario para evitar la contradicción debe ser absolutamente 100%. Hoy día se discute si la descripción de la naturaleza, dada por la Teoría Cuántica es completa o no. Einstein y muchos físicos de la llamada escuela determinista afirmanque es una Teoría incompleta, y que la descripción probabilística de los sucesos atómicos y subatómicos es debido a nuestro desconocimiento de otras variables físicas, llamadas variables ocultas. En el otro extremo esta la Escuela de Copenhague, de Heisenberg y Bohr, según la cual la naturaleza es, intrínsecamente, no determinista. Posteriormente a la publicación de la Paradoja EPR, surgieron varios tratados sobre las Variables Ocultas, von Neumann y Bell demostraron, a mediados del siglo pasado, la inexistencia de cierto tipo de variables ocultas. Existan o no las Variables ocultas, lo que si es cierto es que no hay aun una Teoría Física que permita compatibilizar la Mecánica Cuántica, o la descripción de las interacciones atómicas y nucleares, con la Relatividad General, es decir con la descripción de la fuerza gravitacional que rige la dinámica de los astros. Y una reflexiona sobre la analogía de las leyes físicas con la existencia individual, es posible que la misma no sea debida al azar, pero sin lugar a dudas no es determinista; porque son tantas las variables ocultas que no podemos, afortunadamente, asegurar el futuro mediato. Paradójico es la naturaleza humana, cuya seguridad va aparejada con la insatisfacción.

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Capitulo II EN LOS SUBURBIOS DE LA GALAXIA

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II.1

MERCURIO Y LA RELATIVIDAD GENERAL

El planeta más cercano al Sol, distante a solo un tercio de la distancia Tierra-Sol (0.38 Unidades Astronómicas) es conocido desde los comienzos de la Astronomía, siendo visible poco después del amanecer o poco antes del ocaso; muy cerca del horizonte. Mercurio para los Romanos o Hermes para los griegos, representa al mensajero de los dioses. El planeta fue también asociado con Nabú, el precursor mesopotámico de Hermes, inventor de la escritura; y con Thot en el Egipto antiguo. El planeta tiene un diámetro de 0,38 veces el Terrestre y solo el 5% de su masa. Orbita alrededor del Sol cada 88 días y gira una vez y media sobre su eje durante cada periodo orbital. Su superficie es abrupta, porosa y de roca oscura, similar a la morfología Lunar. Los estudios espectroscópicos de Mercurio nos muestran una tenue atmósfera de sodio y potasio; en apariencia, sus átomos proceden de la corteza del planeta. Su baja gravedad permitido el escape de los gases mas ligero, lo que explica su densidad relativamente alta. La sonda espacial Mariner 10 en 1974 detectó también un campo magnético con una fuerza del 1% del de la Tierra. En 1991 radiotelescopios terrestres revelaron señales de enormes extensiones de hielo en las regiones polares de Mercurio. Según las leyes de Newton, la órbita de un planeta siempre será una elipse, con el Sol en uno de sus focos. El punto de su trayectoria en el que un planeta se encuentra más cerca del Sol se denomina perihelio, y a causa de las perturbaciones ocasiona-

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das por la gravedad de los demás astros del sistema solar, ese punto sufre un movimiento denominado precesión, por el cual el planeta adelanta su paso por el perihelio. A fines del siglo XIX, el matemático francés Urbain Le Verrier se interesó en calcular el movimiento de precesión del perihelio de Mercurio usando las leyes de Newton, y encontró que sumando las perturbaciones ocasionadas por los demás planetas, éste debía ser de 574 segundos de arco por siglo. Sin embargo, las mediciones demostraban que la precesión del perihelio de Mercurio era de 531 segundos de arco por siglo. La diferencia fue atribuida a un hipotético planeta aun no descubierto que se denominó Vulcano. Fue buscado infructuosamente hasta principios del siglo veinte en la posición predicha por Le Verrier. La explicación para la precesión del perihelio de Mercurio fue dada por Albert Einst ein en el marco de la teoría de la relatividad general, en 1915. En muchos casos donde la masa de los cuerpos no es muy grande, las consecuencias de la teoría de la relatividad general coinciden con las de las leyes de la mecánica y la gravitación establecidas por Newton en la segunda mitad del siglo XVII. Sin embargo, aun cuando el modelo de Newton describe con precisión los movimientos de los astros de nuestro sistema solar, existen ciertas discrepancias en las mediciones observacionales que sólo pueden ser interpretadas mediante la relatividad general, que proporciona una descripción más exacta de la naturaleza. Einstein demostró que en las cercanías del Sol, debido a la deformación del espacio por la acción gravitatoria de la estrella, la trayectoria de Mercurio resulta una línea curva, ya que el desplazamiento de un planeta en su órbita, al igual que el de un cuerpo en el vacío, son movimientos naturales (es decir, no están sujetos a acción externa alguna) y se adaptan a la geometría del espacio por el cual se desplazan. Einstein predijo una precesión del perihelio de Mercurio de 42,9 segundos de arco por siglo, que concordaba con la diferencia obtenida mediante observación directa. El sueño de Vulcano fue sepultado por la física relativista, después de medio siglo de búsqueda infructuosa.

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II.2 QUETZALCOATL-AFRODITA

La Venus de los Romanos, la Afrodita de los Griegos, fue también una importante deidad en la mitología Maya: Quetzalcoatl, Venus fue el objeto astronómico de mayor interés en la astronomía maya, más aún que el Sol. Observaron cuidadosamente que se movía en revoluciones o estaciones que tardaban 584 días para que la Tierra se alineara con el Sol. Calcularon 2922 días para la conjunción de Venus, la Tierra, el Sol y las estrellas. Las observaciones diurnas de Venus tenían efecto psicológico sobre los Mayas y otras culturas mesoamericanas, con relación a su cronología de guerra que se basaba en puntos estacionarios de Venus y Júpiter. En el Códice de Dresden, los mayas tenían un almanaque que desplegaba el ciclo completo de Venus, contando 5 series de 584 días, es decir 2,920 días, aproximadamente 8 años o 5 repeticiones del ciclo de Venus. El lucero vespertino, visible poco después del ocaso nos sorprende por su bello fulgor plateado; debido, por supuesto, a la reflexión de los rayos solares sobre su atmósfera (albedo). Venus, el astro mas brillante del firmamento luego del Sol y la Luna, cuyo brillo cautivó por su belleza a los antiguos griegos y le bautizaron con el nombre de Afrodita (Venus para los romanos), es un planeta morfológicamente similar a la Tierra, con casi su mismo diámetro ecuatorial y casi su misma masa; gira en torno al Sol en 224 días y rota sobre su eje en 234 días (la Tierra lo hace en 24 horas). El largo período de rotación de Venus, ocasiona que su disco, vis-

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to desde la Tierra, presente fases como la Luna. Es el segundo planeta del Sistema Solar, a tan solo 108 millones de kilómetros del Sol y carece, como Mercurio, de satélites o lunas. La atmósfera ultradensa de Venus está compuesta mayormente de dióxido de carbono y gases sulfurados, cubriendo todo el planeta con espesas nubes de hasta 90 kilómetros de altura respecto a la superficie. Por ello la imagen de Venus en los telescopios terrestres no muestra detalles de su superficie y solo mediante el uso de filtros podemos visualizar el movimiento de su atmósfera. Las nubes poseen cristales altamente reflectantes que dejan pasar la luz infrarroja hacia la superficie y actúa como los invernaderos: dejan pasar la luz y el calor y no permite su salida al exterior; razón por la cual la temperatura en la superficie del planeta Venus es extremadamente alta: cercana a los 450 Celsius. Contribuye a ese efecto invernadero la existencia de volcanes activos: como los Montes Maxwell, de 10 kilómetros de altura. La densa capa de nubes y el alto peso molecular de sus componentes hacen que la presión atmosférica del planeta, a nivel de su superficie, sea varias decenas de veces la terrestre, aplastando literalmente las primeras naves autómatas que se posaron en su superficie, los navíos soviéticos Venera 7 y 8, que “Avenuzaron” en diciembre de 1970. Las siguientes sondas espacialesVeneras, de la 9 a la 14, transmitieron a la Tierra imágenes del cielo anaranjado de Venus, compuesto de aerosoles sulfurosos. El dióxido de carbono, principal componente de la atmósfera, junto al efecto invernadero desecaron el planeta; el cual carece de agua, y por supuesto, de formas de vida. El clima infernal de Venus nos ilustra el futuro del clima terrestre si permitimos que continué la polución de nuestro cielo azul por las emanaciones de gases a la atmósfera, debido a la cremación de combustibles fósiles y a la presencia creciente de aerosoles, de las chimeneas industriales, entre otros contaminantes. Resulta una ironía de la cultura que el astro símbolo del amor y la belleza, externamente de radiante luminosidad, sea también en su interior, un infierno insufrible.

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II. 3

LA TIERRA UN CARRUSEL

La Tierra gira sobre su eje en forma similar a como lo haría un trompo y tarda alrededor de 24 horas en completar una revolución. Al mismo tiempo se mueve a través del espacio, en su viaje anual alrededor del Sol. La rotación se aprecia en el cielo estrelladotravés a del semicírculo que describen lasstrellas e en la cercanía delpolo norte. Las estrellas próximas al eje de giro se dicen circumpolares, pues en la actualidad el ejede la Tierra apunta ala polar. En distintas localidades sobre la superficie terrestre la estrella polar tiene diferentes alturas respecto al horizonte. En el polo norte la estrella polar esta ubicada en el cenit o punto más alto del cielo, en el ecuador en cambio, la estrella polar esta justo sobre el horizonte. Una de las características especiales de nuestro planeta consiste en que el eje alrededor del cual gira sobre si mismo no es perpendicular al plano de su órbita solar, sino que la órbita está 23,5 grados inclinados respecto a la vertical. ¿Cómo medir el lapso que demora nuestro planeta en completar un año?, si lo medimos respecto a las estrellas “fijas” a( ño sideral) obtenemos un lapso de 20 minutos mas largo que si lo medimos como el tiempo que demora la Tierra en regresar al mismo equinoccio (año trópico). Los equinoccios son los dos puntos de la órbita de la Tierra en los cuales la inclinación de ésta es paralela al Sol, y en consecuencia son las únicas dos veces del año donde el día y la noche tienen igual duración. Ya el astrónomo Griego Hiparco, en el 125 a.c., notó que en efecto los equinoccios se desplazaban respecto a las estrellas lejanas (“fijas”). Esa precesión o cabeceo es similar al que presenta un trompo, cuyo eje de rotación parece dibujar un círculo.

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Así, además de la rotación y traslación de la Tierra, tenemos otro ciclo natural de 25.800 años, el ciclo que describe la precesión del eje terrestre. Ese desplazamiento relativo es el responsable que en la actualidad el eje de la Tierra apunte hacia la estrella polar, y dentro de 14.000 años el eje terrestre señalará a la estrella Vega en la constelación de Lira. Es claro pues que en la época de Hamenotec (arquitecto constructor de la pirámide de Keops), hace unos 4.500 años, el norte era señalado por la estrella Thuban o Alfa Dragón. El del primer pas adizo de Keops, la Gran Pirámide de Egipto, conocido como siringa, estaba orientado en direccióna Thuban, la estrella polar de laépoca’ en los años 2123 a.C.y 3440 a.C. Se cree que la pirámide fueinaugurada oficialmente en el equinoccio de otoño del año 2170 a.C. pues además de la orientación del pasadizo a la estrella Alfa Dragón, las Pléyades se encontraban en la vertical de la pirámide. Este hecho no se repite hasta que se repita el círculo de la precesión. Debe señalarse que en realidad el circulo que describe el eje terrestre en el periodo de 25.800 años no es perfecto, de hecho presenta pequeñas fluctuaciones u ondulaciones n( utación) ocasionadas por las fuerzas de “torsión” del Sol y la Luna; efecto que en resumen es consecuencia de la no esfericidad de la Tierra. En el caso de un trompo común el eje precede en la misma dirección que la rotación, por el contrario la presesión del eje terrestre tiene un sentido opuesto (retrógrado) a la rotación del planeta, de allí que estrictamente la Tierra nose mueva como un trompo. La inclinación de la Tierra en su órbita ocasiona que la luz del Sol no sea uniforme sobre el globo ni permanente a lo largo del año, ello es la causa de las estaciones y por ende es la causa de que, en general, los días resulten más largos que las noches en el hemisferio norte (Venezuela) durante el Verano y las noches más largas que los días durante el invierno. Así, no todos los días del año amanece a la misma hora, el inicio de la aurora civil comienza por ejemplo a las 5:42 en el mes de Junio y a las 6:22 en diciembre. Un ejercicio a mis lectores mas curiosos, si la pirámide de Keops fue orientada astronómicamente ¿a que hora debió ser inaugurada para que se observara Thuban por el pasadizo?

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II.4

MISTERIOS SELENITAS

El astrónomo y físico francés D.F. Arago (1786-1853) en su “Historia de mi Juventud” explica esta divertida anécdota: Al ingeniero de minas Hassenfratz, que era profesor de la Escuela Politécnica bajo el reinado de Luis XVIII, le habían perdido toda clase de respetos los alumnos, por su mal carácter y su falta de preparación. Un día, con un tono que no auguraba nada bueno, llamó a la pizarra al alumno Leboullenger: - Monsieur Leboullenger, le dijo, ¿ha visto usted la Luna? - No, señor. - ¡Cómo!, ¿dice usted que no ha visto nunca la Luna? - No puedo sino repetirle mi respuesta: No, señor. Fuera de sí y viendo escapársele su presa por esta respuesta tan inesperada, el profesor se dirigió al inspector encargado de la disciplina: - Señor, aquí tiene usted a monsieur Leboullenger que pretende decirnos que no ha visto nunca la Luna. - ¿Qué quiere usted que yo le haga? respondió el inspector. Fracasado por aquí, el señor Hassenfratz se volvió hacia elalumno, que se mantenía imperturbablemente serio, en medio del inenarrable regocijo de todo el auditorio, y le gritó colérico: - ¿Persiste usted en sostener que no ha visto nunca la Luna? - Señor, aunque es verdad que no la he visto nunca, ¡mentiría si le dijese que no he oído hablar nunca de ella! … Los seis vuelos tripulados a la Luna entre diciembre de 1968 y diciembre de 1972, se suponía que iban a contestar todas las pre-

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guntas acerca de la Luna; pronto descubrieron que la Luna no quería descubrir sus secretos tan fácilmente. Apenas en años reciente se ha podido analizar muy detalladamente la composición de su tenue atmósfera de sodio-potasio de unos pocos kilómetros de altitud. Durante los años 60, la NASA envió una serie de sondas Orbiter 1 al 5 para realizar una cartografía detallada, con el propósito de preparar los alunizajes Apollo. Pero dejaron una zona cerca del polo sur lunar donde la calidad de las imágenes era muy defectuosa, identificada en los mapas como la “Luna incógnita” donde hay unas montañas muy altas y unos cráteres muy profundos (el más profundo, llamado Newton, tiene más de 9 mil metros de profundidad), se sospechaba de que algunos cráteres pudieran tener sus suelos en sombra permanente. La Luna incógnita quedó desconocida hasta la llegada de la sonda Clementine en febrero de 1994, capaz de observar enel infrarrojo y cartografiar la superficie por radar. Clementine descubrió que, dentro de la vieja cuenca Aitken, uno de los mayores cráteres de la Luna, existe una gran superficie, equivalente a 300 km de diámetro, en sombra permanente. Dentro de esta zona la temperatura puede alcanzar cotas de hasta 230 Celsius bajo cero. En marzo de 1998 se anunciaba que la sonda Lunar Prospector había detectado hielo dentro del cráter Aitken. ¿Como llego el hielo a la luna? El mecanismo seria los impactos de los cometas que expulsaría 100 millones de veces más masa de gas que la tenue atmósfera que existe actualmente, este gas se escaparía al espacio de inmediato. Sólo el hielo en las zonas polares se quedaría allí fijo. Hay zonas en la Luna que tienen agua, y otras con temperatura templada. También sabemos que los microbios pueden sobrevivir en la Luna. Cuando los astronautas del Apollo 12 visitar on al Surveyor 3 en un cráter cercano a su punto de alunizaje, recuperaron piezas de la sonda, incluyendo una parte de su cámara. La sonda no había sido esterilizada antes de lanzarse y, al analizar los fragmentos de la sonda, se encontraron microbios viables que habían sobr evivido dos años en la superficie de la Luna sin sufrir ningún tipo de daño. Hay evidencia de fenómenos transitorios en la superficie lunar, análogos a géiseres, Parece que después de todo, tampoco hemos visto la Luna. ¿Estamos hoy día más adelantados que monsieur Leboullenger?

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II.5

MARTE: UNA CAJA DE PANDORA

Con el nombre de Ares, dios de la guerra para los griegos, o de Marte para los romanos, se bautizó uno de los astros “errantes” (planetas) que se mueven en el cielo respecto al fondo estrellado; quizá por su color rojizo que evoca la sangre, alegoría de la guerra. El llamado planeta rojo ha servido para inspirar la imaginación de quienes creen en “platillos voladores” y seres extraterrestres, desde el astrónomo norteamericano Percival Lowell, quién creyó ver una red de canales surcando todo el planeta y de la publicación de la obra “Pluralidad delos mundos habitados” de su colega Francés Camilo Flamarion; hasta los recientes hallazgos de un meteorito con estructuras supuestas bacterias fosilizadas que se cree proveniente de Marte. Sabemos en realidad que el planeta Marte es un mundo de casi la mitad del tamaño del nuestro, donde un día transcurre en casi veinticuatro horas como en nuestro mundo, con un cielo anaranjado salvo en el ocaso que luce azulado. Durante el año marciano, de duración doble del nuestro, presenta estaciones y ocasionalmente, según se evidencia por la observación telescópica, cambia de tonalidad. Los cambios de coloración de naranja a pardo e incluso verdoso, inicialmente se asociaron a la supuesta vegetación marciana, hoy sabemos que son tormentas de vientos y polvo. Con sus dos pequeñas lunas amorfas: Fobos y Deimos (de las voces homónimas griegas que significan Terror y Miedo) las noches marcianas deben ser un espectáculo porque su tenue atmós-

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fera compuesta principalmente de dióxido de carbono apenas si filtra la luz del cielo nocturno. Las lunas o satélites de Marte pudieron ser asteroides atrapados por la gravedad del planeta. La existencia de gigantescos volcanes como el “Monte Olimpo” de un área similar a Inglaterra y una altura tres veces mayor que el Everest evidencia una antigua actividad geológica que junto a los grandes cañones como el “Valle Marineris” evocan un pasado remoto donde el agua era abundante, la atmósfera más densa y las temperaturas mucho menos inclementes. Hoy el agua esta congelada a –63 celsius en las regiones polares mezclada con hielo seco; en forma de tenue escarcha debajo de decenas de centímetros de polvo de hierro esparcido sobre su superficie o formando parte marginal en las nubes blanquecinas que pueblan el horizonte marciano. En suma Marte es, en la actualidad, muy parecido a un desierto gélido como la Antártida. ¿Fue siempre así o hace varios millardos de años albergó vida? la controversia continúa, atizada por los hallazgos del meteorito Marciano con supuestas bacterias fósiles. ¿Y si existió alguna forma de vida, pudo tal vez, solo tal vez, evolucionar para adaptarse a las condiciones actuales?. La sonda Pathfinder y su vehículo exploratorio Sojourner confirmaron allá en 1997, que las condiciones existentes no parecen albergar vida, al menos como la conocemos. Pero los accidentes de las pérdidas de los Orbiter, navíos especiales para la búsqueda detallada de vida en Marte; justo minutos antes de su amartizaje levantaron suspicacias a finales a finales de 1999. Suspicacia que incluso evocaron las propagandas televisivas de una famosa marca en la cual unos hombrecillos verdes engañaban a los terrícolas con imágenes falsas de la superficie marciana obtenidas de una fotocopiadora. La búsqueda de vida inteligente tanto en el Cosmos como en el ambiente político nacional, ciertamente, es todo un problema: presumimos que existe pero no tenemos evidencias de ello.

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II.6

LA OPOSICION DE MARTE.

Marte, el planeta rojo, se suele asociar imaginativamente con la sangre y el fuego; mas propiamente con la guerra, desde tiempos inmemoriales. Las primeras civilizaciones representaban en el firmamento a sus deidades y sus mitos, entre mezclados con la observación del cielo. Así, los primeros sacerdotes-astrónomos de Babilonia descubrieron quesolo cinco astros, ademásdel Sol y la Luna, cambiaban su posición respecto a las estrellas, estos astros fueron denominados “errantes” ( planetas). Cada uno de tales planetas visibles fácilmente a ojo desnudo se asoció a cierta deidad (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, en la tradición Romana). No debe sorprendernos que los días de la semana deban su nombre a estos siete astros que se mueven respecto a las estrellas: Domingo por el Sol, Lunes o Luna, y los cinco planetas: Martes por Marte, Miércoles por Mercurio, Jueves por Júpiter, Viernes por Venus y Sábado por Saturno. Hoy día sabemos que, además de los planetas nombrados, Urano, Neptuno y Plutón también son planetas y todos ellos, junto a la Tierra, orbitan alrededor del Sol. En particular el astro “errante” de tinte naranja-rojizo se le atribuyó a la encarnación del Nergal Mesopotámico, deidad asociada a la muerte en la guerra. Tal tradición paso a la Grecia antigua con el nombre de Ares, y a la civilización Romana con el nombre de Marte, suerte de deidad venerada por soldados y mercenarios. Resulta también, que los planetas orbitan alrededor del Sol con diferentes períodos de revolución por lo que su cercanía relativa

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con la Tierra cambia, y en consecuencia cambia también su brillo. Este efecto es particularmente notable en los dos planetas contiguos a la Tierra: Venus, segundo planeta del sistema Solar, y Marte, cuarto planeta, del Sistema. Cuando la Tierra se encuentra en alineación relativa entre el Sol y Marte, este resulta estar en la posición opuesta al Sol, de allí el términoOposición. Durante la oposición Marte está relativamente mas cerca de la Tierra y por ende resulta mas brillante en el cielo. Los alineamiento (Oposiciones) de Marte y la Tierra no son todos iguales, por cuanto la órbita de los planetas no son circulares sino mas bien elípticas, vale decir como una suerte de óvalos con el Sol ligeramente descentrado, y en consecuencia algunas veces el Planeta se acerca más a la órbita Terrestre. Los astrónomos denominamos Oposición perihélicas a las que ocurren cuando el Planeta está mas cerca del Sol, en cuyo caso la distancia Tierra-Marte se hace mínima y su brillo y el diámetro aparente del planeta es máximo, cosa que ocurre cada 15 o 17 años. El fenómeno es más notable si la Tierra también está en su punto mas cercano al Sol, y esa doble coincidencia si que es singular, se repite solo una vez cada 59.619 años, como ocurrió exactamente el pasado 28 de Agosto del 2004, por vez primera en la historia de la Humanidad. Las civilizaciones antiguas le atribuían un carácter mágico a los cambios de brillo de Marte, ocasionales o imprevistos para la ciencia de la época y por ende les atribuían significado de confrontación y guerra. Hoy día sabemos que este cambio de luminosidad son un fenómeno periódico predicho por las leyes del movimiento planetario. Para quienes piensan aún en un significante alegórico entre la presencia de Marte, Dios de la Guerra, y las coyunturas actuales, llámense o no revoluciones. Huelga deciros que también observe muchas otras veces a Marte en la Oposición, sin correlatos apocalípticos, siendo las más antigua que yo recuerde, la ocurrida en Agosto de 1971.

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II.7 FOBOS Y DEIMOS.

Miedo y Pánico, o Fobos y Deimos, son las dos enigmaticas lunas de Marte. Descubiertos telescópicamente en agosto de 1877 por el astrónomo estadounidense Asaph Hall. Su color oscuro, pequeñas dimensiones, giro rápido y cercanía al resplandor rojizo de Marte determinaron que durante cien años no se supiera casi nada de estos singulares mundos Fobos,la mayor de las dos lunas, orbita a menos de 6.000 kilómetros de altura, tarda ocho horas en rodearlo. Se le calculaba un diámetro de unos treinta kilómetros, por lo cual no podía ser esférica. Deimos, de la mitad del diámetro de Fobos, orbita a más de 20.000 kilómetros de Marte y emplea 1,3 días para dar una vuelta completa. Los orbitadores de las sondasViking tomaron en 1977 imágenes en gran detalle que revelaron que Fobos estuvo a punto de ser desintegrado por el choque de un meteorito que le causó una enorme cicatriz: el cráter Stickney. Con un tamaño aproximado de diez kilómetros, se trata de uno de los mayores cráteres respecto al cuerpo impactado del Sistema Solar. Asimismo, esa colisión podría ser también la causante de las fracturas y grietas paralelas que se aprecian. Más recientemente, laMars Global Surveyor de la NASA, en 2001, y la europeaMars Express, en 2004, han mostrado que la superficie está cubierta por una densa capa de un polvo fino similar al regolito lunar. De un metro de espesor, seguramente es el resultado del efecto de “erosión” de la radiación solar. Sin embargo permanece el misterio de cómo el detritus de polvo (regolito) pueda mantenerse sobre la superficie de un cuerpo cuya fuerza de gravedad es tan débil. En la Tierra se requiere que la velocidad de un cuerpo sea de 11 000 m/s para escapar de la atracción gravitatoria del planeta, pero en Deimos esa velocidad limite (velocidad de Escape) es solo 10 m/s, que equivale a decir que, en ese mundo, un

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astronauta podría lanzar una roca con la mano y sacarla de Deimos, convirtiéndola en un satélite artificial. Otra de las características más singulares es que Fobos, visto desde Marte, sale por el oeste, cruza rápidamente el cielo, y se pone por el este. Como su órbita es tan cercana al planeta, da tres vueltas a su alrededor en el tiempo que éste gira una vez sobre sí mismo. Además, se ha calculado que las fuerzasde marea de la gravedad marciana están frenándolo y atrayéndolo a razón de unos dos metros por siglo. Cuando un cuerpo sólido se aproxima a una cierta distancia de un planeta (el llamado límite de Roche) se desintegra en fragmentos debido a las fuerzas de marea y forma un anillo de material en su órbita. Si Fobos continúa yendo hacia Marte, en menos de cincuenta millones de años alcanzará ese límite y se descompondrá. El aspecto de Deimos no es tan interesante, o conocido. Su posición, tres veces más alejada de Marte, ha impedido a los orbitadores espaciales tomar otras imágenes significativas de este satélite además de las de las Viking en los años setenta. La mayoría de los investigadores están de acuerdo en que probablemente el efecto gravitatorio de Júpiter expulsó los asteroides hacia el interior del Sistema Solar, donde fueron atrapados por el Planeta Rojo. Lo que se desconoce es cómo un planeta relativamente pequeño como Marte pudo capturar los dos cuerpos errantes. Algunos astrónomos especulan con que, hace unos dos o tres mil millones de años, cuando había agualíquida en su superficie, una atmósfera marciana mucho más densa que la actual los aerofrenó. Tanto Fobos como Deimos están formados por rocas poco densas de compuestos de carbono. Su espectro es muy similar al de los asteroides más comunes, los de tipo Condriticos. Es posible que también contengan hielo de agua. A finales de 1988, algunos datos obtenidos por la sonda soviéticaPhobos 2 revelaron una débil emisión gaseosa procedente de Fobos, posiblemente a la sublimación del agua. Lástima que una avería de su ordenador la pusiera fuera de servicio en marzo de 1989, estaba previsto que la sonda se aproximara hasta la superficie para depositar dos pequeñas plataformas de experimentos. Los malintencionados y supersticiosos han culpado a “hombrecitos verdes” para explicar los constantes fracasos en los intentos de exploración de Marte. La verdad es que la incompetencia y los errores humanos no necesariamente son Universales.

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II.8 ZEUS EN LA OPOSICION.

Zeus en la mitología griega, o Júpiter en la mitología romana, representa al jefe del Olimpo o dios de dioses; hijo del dios del tiempo: Cronos (según los griegos o Saturno según los Romanos). Antes de la popularización de la escritura, en los albores de la cultura greco-romana los dioses y su hazañas se plasmaron en el firmamento para preservar las tradiciones orales. Así a cada uno de los cinco planetas visibles a ojo desnudo se les asignó el nombre de dios. Venus o Afrodita encarnó el lucero matutino por ser el mas hermoso, Marte o Ares representó por su tinte rojizo al dios de la Guerra, Saturno más débil en brillo y muy lento en el movimiento aparente sobre la bóveda celeste representó al dios más viejo y lerdo: Cronos, el padre de Júpiter La posición relativa de los planetas, respecto a la Tierra, cambia continuamente y en consecuencia hay ocasiones en las que un planeta está ubicado 180° respecto a la posición apare nte del Sol (oposición) o se alinea con ángulo de 0°, denominado conjunción. Cuando un planeta exterior como Júpiter, está en oposición su distancia efectiva a la Tierra es mínima unas 4,1 veces la distancia Tierra-Sol (caso de Júpiter) y el planeta luce mucho más brillante. Está es la ocasión para observarlo con pequeños telescopios y binoculares, y estudiar sus bandas atmosféricas y la Gran Mancha Roja de la zona sur tropical, que se supone es un huracán permanente sobre la superficie gaseosa del mayor de los planetas del sistema solar (317 veces más pesado y 11 veces más grande que la Tierra). Galileo Galilei demostró que no todos los cuerpos giraban alrededor de la Tierra, observando con su primitivo telescopio los

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cuatro mayores satélites de Júpiter: Io, Europa, Ganímedes y Calixto durante la oposición del 7 de enero de 1610. Fue en la oposición de 1676 cuando Röemer determinó por vez primera la velocidad de la luz, midiendo el retraso de los eclipses de lo por el planeta Júpiter. Más recientemente, en la oposición de 1997 el telescopio espacial Hubble capturó imágenes del satélite joviano Europa, que el que mismo posee océanos de similar agua y una superficieconfirmando de hielo; además su atmósfera es muy a la existente en la Tierra hace millones de años. Cuando se gestaron los primeros seres vivos (coacervados). Hoy día la luna Europa, junto a la luna Titán de Saturno y el planeta Marte, son los candidatos más seguros para la confirmación de la vida microbiana extraterrestre. La exploración de estos astros nos ayuda a comprender mejor las leyes de la naturaleza, por lo que se justifica el envío de las sondas espaciales Cassini, que arribaron allá en 1999 y 2001. Las condiciones geológicas y climáticas extremas de esos mundos permiten poner a prueba los modelos y teorías de la tectónica de placas la corteza tre, los modelos climáticos de la atmósfera y lade relación entreterrescampos magnéticos y viento solar. Si al comienzo de estas noches, amigo lector Ud. observa un lucero muy brillante hacia el este de la ciudad será el planeta Júpiter en la oposición, piense que él encarna un cúmulo de historia humana, de siglos de sesudas investigaciones sobre la naturaleza del espacio y de la luz, y de la esperanza de que no estemos solos en el cosmos. Estas reflexiones ayudarán a valorar la aventura del pensamiento y de la creación humana en la búsqueda de lo imperecedero: la trascendencia, por encima de las limitaciones cotidianas y la inmediatez.

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II.9

SATURNO: LA JOYA DEL FIRMAMENTO

La ilustración muestra al sexto de los planetas del Sistema Solar, tal y como se observa a través de un telescopio mediano. Incluso con solo unos binoculares ya evidencia sus anillos característicos, suerte de miles de partículas de roca y hielo, de 10 cm de tamaño promedio que circulan a su alrededor reflejando la luz solar y le confieren la apariencia de un disco sólido. Una imagen ampliada de los anillos evidencia pronto la existencia de tres zonas definidas (llamadas anillos A,B y C) y al menos una zona oscura entre ellos (división de Cassini). El planeta Saturno es visible a ojo desnudo y conocido desde la antigüedad, pues como el resto de estos astros “errantes” parece cambiar de posición durante el año respecto del fondo de estrellas. Como Saturno es el sexto planeta del Sistema Solar su órbita es muy larga (está 10 veces mas alejado del Sol que nuestro planeta) y parece moverse en el cielo muy lentamente; de hecho demora cerca de 30 años en dar una vuelta alrededor del Sol. El lento movimiento aparente de Saturno le confirió su nombre, que según la imaginación helénica corresponde a un dios anciano y por ello de lento andar. Según la mitología Saturno es el padre de Zeus (Júpiter de los Romanos). En ocasiones, con buenos instrumentos ópticos, puede divisarse también una trémula “estrellita” en las cercanías del planeta, se trata de Titán, la mayor de las 27 lunas que rodean al planeta. Titán, descubierta en 1655 por Christian Huygens, tiene casi el tamaño de la Tierra y, para sorpresa de todos, su atmósfera y

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superficie son muy parecidas a la de nuestro planeta, siendo este el segundo astro con mayores posibilidades de albergar algún tipo de vida en nuestro sistema Solar. Saturno es más grande que la Tierra, del orden de 9 veces en diámetro y de 95 veces en masa, sin embargo su densidad o relación de masa-volumen es 0,7 veces la del agua; si pudiéramos colocarlo encima del océano, Saturno flotaría. Está constituido principalmente por gases y se supone que solo su núcleo es rocoso. Estos gases o atmósfera se mueven en torbellinos y nubes, a veces visibles en franjas o manchas coloreadas sobre su superficie, debidos además al rápido giro del planeta en solo 11 horas. El movimiento de las nubes de Saturno ha sido modelado por medios computacionales, usando las ecuaciones básicas de la física atmosférica y meteorología. Los programas computacionales, diseñados para procesos extremos pueden ser usados en la comprensión de los procesos atmosféricos Terrestres, no en balde una compañía de software, se promocionaba hace algunos años, con el eslogan: “observando a Saturno sabemos cuando lloverá en Sevilla”. ¿Será que Saturno nos podrá decir algo sobre lo que ocurrirá en nuestro entorno? habrá que mirar por si acaso.

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II.10

URANO: UN MUNDO AL REVES.

El séptimo planeta del Sistema Solar es un mundo gigante, gaseoso y extraño. Descubierto por Williams Herschell, astrónomo aficionado y músico ingles de profesión; la noche del 13 marzo de 1781, y equivocadamente catalogado primeramente como “la estrella del Rey George”. Su contemporáneo, el astrónomo J.E. Bode, calculó su orbita y le bautizo con el más antiguo de los dioses griegos: Urano. Distante del Sol 19 veces mas que la Tierra, resulta en un mundo gélido con temperatura cercana a 200 Celsius bajo cero. Su masa 14,5 veces mayor que la Tierra le permite una atmósfera liviana, de Hidrógeno y Helio; gases que escaparon de los planetas interiores y rocosos como el nuestro, durante la formación del sistema solar. Con tamaño cuatro veces superior y gran cantidad de gases livianos tiene una densidad de solo una fracción de la terrestre. Las sondas Voyager detectaron en 1986 varias nubes blanquecinas de hielo de Metano en una atmósfera de Hidrógeno, además de una mancha oscura (Dark Spot) similar a la Gran Mancha Roja de Júpiter; suerte de ciclones permanentes en las turbulentas atmósferas de los planetas gigantes. Urano es un mundo que “gira” al revés (retrógrado), en el sentido que su eje de rotación respecto a su órbita es de 98°, de allí que el movimiento aparente del Sol en ese mundo sea realmente extraño, lo mismo que sus estaciones. Durante el verano, del hemisferio norte de Urano, el Sol permanece estacionario como lo hace la estrella polar en nuestro planeta. A la vez el hemisferio Sur permanece en una noche eterna durante todo casi 22 años terrestres. En el invierno la situación se invierte: el hemisferio norte permanece en una eterna noche mientras que el sur se calienta por

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otros 22 años. En primavera el Sol se vería saliendo por el oeste y ocultándose por el este, travesía que efectúa en solo las 17,2 horas que dura la rotación de ese planeta; en el otoño en cambio el Sol sale por el Este y se oculta por el Oeste (como en la Tierra). Sigue siendo un misterio porque este planeta gira respecto a su eej“acostado” en su orbita; se especula sobre encuentros y colisiones con asteroides o con influencias gravitacionales de otras estrellas en la travesía del Sol alrededor de la galaxia. Más extraño es su campo magnético, 75 veces mas poderoso que el terrestre, inclinado 60° respecto a sus polos geográficos. Por tal motivo las partículas atómicas cargadas del “viento solar” interactúa con la atmósfera del planeta y genera inmensas “auroras boreales”, visibles en las latitudes ecuatoriales de Urano. Sorprende que ese campo magnético no esté centrado en el núcleo líquido del planeta, sino desplazado lateralmente. Comprender la dinámica y el magnetismo de Urano es importante para desentrañar el misterio del campo magnético de la Tierra, me refiero a que el campo magnético de la Tierra ha invertido varias veces su polaridad de forma recurrente; según lo atestigua el magnetismo remanente de la cordillera sumergida del fondo del atlántico. ¿Que ha causado estas oscilaciones periódicas del campo magnético de la Tierra? Y ¿ como han afectado al clima terrestre a lo largo de las eras geológicas?. Para completar el cuadro de este mundo bizarro están sus anillos similares a los de Saturno, descubiertos apenas en 1977. A diferencia de los otros sistemas de anillos, los de Urano son elípticos en lugar de circulares. La estabilidad de las partículas de polvo y hielo de los anillos apenas es mantenidas por una media docena de lunas muy pequeñas y rocosas que, como pastores arreando ovejas, mantienen la precaria estabilidad gravitacional. Ademásestán sus cinco lunas mayores: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania y Oberon; conocidas desde el siglo XVIII; todas menores que la mitad de la nuestra, rocosas y cubiertas de hielos de agua y metano. Las fotografías del Voyager II muestran gran heterogeneidad geológica en la superficie de Miranda, de apenas 420 km de radio. Dada la diversidad incomprensible de características geológicas de Miranda, contradictorias e imposibles, los científicos de la NASA han concluido que “sin duda alguna es el resultado del diseño de un Comité”.

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II.11“HA VISTO EL NUEVO PLANETA EN LA PUNTA DE SU PLUMA”

Así refirió el astrónomo francés Arago, el descubrimiento del planeta Neptuno por Le Verrier, en septiembre de 1846. No era para menos, Urbain-Jean-Josepph Le Verrier había podido resolver 33 ecuaciones acopladas sobre las perturbaciones de la orbita de Urano y predecir acertadamente la posición de un planeta, hasta entonces nunca visto. En las memorias presentadas, de más de 700 páginas, y por ende el trabajo científico más extenso del que se tenga noticias, Le Verrier teorizó la existencia del 8vo. Planeta del Sistema Solar. La comprobación por parte de Johann Galledel Observatorio de Berlín, constituyó un hito sin precedentes una y absoluta confianza en laformulación matemática de la Mecánica Newtoniana. Si bien es cierto que, en forma independiente, el joven estudiante John Adams había calculado la existencia y posición del planeta un año antes, no es menos cierto que la noticia no fue difundida porque sus maestros George Airy y Sir Charlles Director del Observatorio de Greenwich no le dieron credibilidad a las predicciones de su discípulo. También Galileo le observó como una estrella de fondo, cercana en posición aparente cerca de Júpiter, según aparece reflejado en sus notas de fecha 24 de diciembre de 1612 y enero 28 de 1613. Por cierto que Le Verrier se opuso a que tal astro fuera bautizado con su nombre y exigió que se siguiera la tradición de emplear nombres de dioses Griegos. Urano no tenía más ascendientes, siendo el padre de Saturno y éste el padre de Júpiter, por lo que se escogió el nombre de Neptuno (Poseidón) dios de los mares y uno de los hermanos de Júpiter (Zeus). Valga recordar

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que el otro hermano de Júpiter es Plutón, de acuerdo a la mitología griega, el dios de los infiernos y nombre del último de los planetas del sistema Solar. Hoy día sabemos que Neptuno demora 164.8 años en completar una revolución en torno al Sol, del cual dista 30 veces mas que la Tierra. Al ser muy similar físicamente a Urano, con masa de 17 veces la de nuestro planeta y tamaño 4 veces mayor, su composición es básicamente gaseosa de metano e hidrógeno, que le proveen una característica coloración azul-verdosa a ambos mundos. Como Urano, Neptuno tiene un sistema de anillos aunque menos brillantes, y una temperatura atmosférica muy baja, unos doscientos grados bajo cero, así como un fuerte campo magnético asimétrico, su centro no coincide con el centro del planeta. Sus dos Lunas más importantes Tritón y Nereida nos revelaron, a través del navío Voyager II en 1989, volcanes criogénicos de nitrógeno y una superficie helada con cráteres antiguos. Visto desde la Tierra, Neptuno luce como una trémula estrella, sin características distinguibles. La ilustra ción de este artículo corresponde al telescopio espacial Hubble en 1994, cuando se avistó la Gran Mancha Gris, similar a la generada por tormentas permanente en Júpiter y en Urano. Las nubes iridiscentes, verdosas y blanquecinas, se deben quizás a cristales de metano y a la interacción del “viento solar” con el campo magnético del planeta, similares a las auroras borealesde la Tierra. La estructura de bandas, que se observa en la atmósfera de Neptuno nos recuerda a las observadas en los demás planetas gigantes gaseosos: Júpiter, Saturno y Urano. Se teoriza que son causadas por la combinación de la rápida rotación, 16 horas en Neptuno, y los movimientos verticales de los gases (convección) desde el interior del planeta mas cálido. La historia de Neptuno demuestra varios aspectos de los descubrimientos científicos. Por un lado el carácter predictivo de cienlas cias fundadas sobre bases conceptuales sólidas, como Le Verrier. La verificación observacional de tales “especulaciones”, como de Galle. Ilustra también que ningún descubrimiento ocurre propiamente por azar, Galileo observó en1612 a Neptuno, pero lafalta de una investigación exhaustiva no le permitió su temprano descubrimiento. Y por último las preconcepciones humanas pueden interferir en los avances científicos: Airy no supo darlerédito c a su joven discípulo Adams.

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II.12

PLUTON Y PLUTINOS

En 1915 Percival Lowell en Arizona y luego en 1919 W. Pickering de Mount-Wilson conjeturaron y calcularon la posición de un planeta más allá de la órbita de Neptuno (8vo. Planeta del Sistema Solar). Siguieron el conocido método que empleara cincuenta años antes Le Verrier para “descubrir un astro en la punta de su pluma” (descubrimiento de Neptuno), vale decir calcularon la posición que habría de tener el hipotético planeta para “perturbar” gravitacionalmente la órbita de los otros planetas conocidos. Le correspondió a Clyde Tombaugh el honor del descubrimiento del Planeta Plutón a finales de Enero de 1930. Él notó un punto que se desplazaba sobre el fondo estrellado de las diversas placas fotográficas en la región del cielo donde Pickering predecía la posición del nuevo astro. Pero Plutón resultó ser mas bien un objeto pequeño, de menor diámetro y masa que la Luna, y a diferencia de los planetas Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, su composición es mas bien rocosa y densa. Además la órbita de Plutón resulta anómala: es muy excéntrica (alargada) y está inclinada con relación al resto de los planetas. Durante 20 años, de los 250 años que demora Plutón en recorrer una vuelta al Sol, Plutón se acerca más al Sol que el propio planeta Neptuno. Estas características orbitales de Plutón han servido para conjeturar la existencia de otros Planetas aún mas alejados, así la búsqueda se ha centrado en cuerpos de baja masa y tamaño pequeño que parecen orbitar entre Plutón y el denominado Cinturón

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de Kuiper. El cinturón de Kuiper es una región o anillo de desechos de rocas y hielo situado a mas de 60 veces la distancia TierraSol (60 Unidades Astronómicas), del cual provendrían la mayoría de los cometas que periódicamente “nos visitan”, como el caso del cometa Halley. En los últimos años se han descubierto cerca de 40 objetos que pueblan el cinturón de Kuiper. Sin embargo otros objetos “pequeños” han sido detectados en órbitas no circulares entre Plutón y el cinturón de Kuiper. El objeto RQ20 se sitúa entre 36 y 60 unidades astronómicas de distancia al Sol y posee unos 300 kilómetros de diámetro. También TL66 de solo 490 km de diámetro varía su distancia al Sol entre 53 y 130 Unidades Astronómicas. Tales Objetos que, estando más allá de Plutón y quizá mas cerca que el cinturón o anillo esférico de Kuiper se les ha bautizado genéricamente como Plutinos y se consideran una clase particular de asteroides. La ilustración nos muestra al último Plutino descubierto, hasta ahora, y bautizado con las siglas EB17 3, tendría 600 km de diámetro (1/7 del tamaño de la Luna) y estaría orbitando a unas 40 veces la distancia Tierra-Sol. Aún cuando EB173 es de menor tamaño que Plutón, es el segundo asteroide más grande conocido (apenas menor que Ceres) y trae de nuevo la controversia de que consideramos como planeta o como asteroide. Quizá estos Plutinos, Plutón y su luna Caronte, y Tritón la mayor luna de Neptuno compartan un srcen común.

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II. 13 NÉMESIS Y SEDNA, EL DÉCIMO PLANETA

En los confines del sistemasolar, los astrónomos handescubierto un cuerpo misterioso, semejante a un planeta. Investigadores de la NASA han descubierto el objeto más distante en la órbita del Sol. Es un misterioso cuerpo tipo planeta, que está tres veces más lejano de la Tierra que Plutón. “El Sol aparecetan pequeño desde esa distancia que podría ocultársele por completo con la cabeza de un alfiler”, dice el Dr. Mike Brown, del Instituto de Tecnología de California, jefe del equipo de investigación. El objeto, llamado Sedna en honor a la diosa Inuit de los océanos, se encuentra a 13 mil millones de kilómetros de distancia, en los confines del sistema solar Esta es, probablemente, la primera observación de la hipotética “nube de Oort”, un sitio muy distante donde se encuentran pequeños cuerpos helados, y que srcina los cometas que cruzan por la Tierra. Otras características notables de Sedna son su tamaño y su color rojizo. Después de Marte, es el segundo objeto más rojo en el sistema solar. Se calcula que Sedna es aproximadamente tres cuartas partes del tamaño de Plutón. Sedna es, , el objeto más grande encontrado en el sistema solar desde el descubrimiento de Plutón en 1930. Brown, junto con el Dr. C. Trujillo, y el Dr. D.Rabinowitz de la Universidad de Yale descubrieron elobjeto tipo-planeta, oplanetoide, el 14 de Noviembre del 2003..A los pocos días, telescopios en Chile, España, Arizona y Hawai confirmaron la existencia del objeto. Sedna se encuentra extremadamente alejado del Sol, en la región más fría de nuestro sistema solar, donde las temperaturas nunca suben más allá de -240 grados Celsius. El planetoide es aún más frío porque solo se acerca brevemente al sol durante su órbi-

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ta solar de 10.500 años. En su máxima distancia, Sedna se encuentra a 130 mil millones de kilómetros del Sol, lo cual es 900 veces la distancia de la Tierra al Sol. Los científicos utilizaron el hecho de que aun el telescopio Spitzer no pudo detectar el calor de un objeto tan extremadamente distante y frío para determinar que debe de tener menos de 1.700 kilómetros en diámetro, locual lo hace menor quePlutón. Combinando los datos disponibles, Brown calculó el tamaño de Sedna en un punto medio entre Plutón y Quaoar, un pequeño planetoide descubierto por el mismo equipo en el 2002. La órbita elíptica de Sedna no es parecida a nada observado anteriormente por los astrónomos. Se asemeja a las órbitas previstas para objetos que se encuentran en la hipotética nube de Oort — una reserva lejana de cometas. Pero Sedna está 10 veces más cerca que la distancia pronosticada para la nube de Oort. Brown consideró que esta “nube interna de Oort” podría haberse formado miles de millones de años atrás cuando una estrella perdida pasó por el Sol, arrastrando hacia adentro algunos de los cuerpos tipo cometa. “La estrella habría estado lo suficientemente cerca para ser más brillante que la luna llena y habría sido visible durante el día en el cielo por 20.000 años”, explicó Brown. Peor aún, habría desplazado a cometas más allá en la nube de Oort, conduciendo a una intensa lluvia de cometas que podrían haber hecho desaparecer algunas o todas las formas de vida que existieron en la Tierra en esa época. La Estrella elusiva, teóricamente responsable de varios cataclismos simultáneos como la lluvia de asteroides en las lunas de los planetas y el movimiento retrogrado de varios cuerpos el sistema Solar, aun no se ha observado. Bautizada como Némesis, de existir seria una elusiva Enana Marrón, de solo una fracción de la masa Solar y suficientemente fría y lejana para existir solo en el limite infrarrojo (de otro modo ya habría sido detectada). Por ahora la hipotética estrella compañera del Sol, Némesis, nos recuerda al teórico planeta Vulcano, invocado para explicar las anomalías de la orbita de Mercurio, antes de la Relatividad General. Quizás Némes is no es más que, como muchas veces en la historia de la Ciencia, la representación teórica, casi mítica, de nuestra incapacidad de comprender los fenómenos naturales.

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II.14 LA BOLA DE NIEVE SUCIA, LLAMADA HALLEY

Cada 76 años; un viajero cósmico surcal ecielo, dejando tras de si una estela luminosa producto de la evaporación progresiva de su núcleo, compuesto de hielo y partículas metálicas, que al ser calentadas se encandecen como un cocuyo en su paso por las proximidades del astro rey. Su constitución es análoga a una bola de nieve sucia. Cada 76 años también el “Halley”, deja tras su aparición una multitud de presagios catastróficos y desgracias,.algunas veces porque el temor del hombre hacia lo desconocido, nos lleva a asignarle características mitológicas a los cuerpos celestes y otras veces, por la necesidad humana de encontrarle explicación lógica a las calamidades que nos afligen. Así los terremotos como el de México se cargan a cuenta de Halley; pero lo cierto es que nuestro visitante periódico no tiene nada que ver con estas calamidades. Año tras año, los terremotos y otros desastres naturales se suceden sin que nuestro visitante se encuentre cerca de la Tierra. El Halley, al igual que nuestro planeta orbita alrededor del Sol, sólo que lo hace en una órbita más aguzada (más elíptica e inclinada respecto a la órbita terrestre) tardando76 veces más tiempoque nosotros en completar una vuelta entorno al Sol y acercándose a éste 100 veces más que la Tierra. Su srcen es hoy asunto de discusión entre especialistas; pero cobra fuerza la idea de que se formó junto al resto de losplanetas, solo que quedó atrapado en una “nube” de polvo alrededor del Sol (Nube de Oort) y que setaría 1000 veces más lejos que Plutón, el planeta más distante del Sol.

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El Halley ,cuyo nombre lo recibió del Astrónomo Holandés A. Halley quien calculó su órbita en 1.682, se habría desprendido de tal nube, quedando “atrapado” en una órbita más cercana, de allí que podamos verle periódicamente. Con unos pequeños binoculares, un telescopio o un teodolito, podemos ver un disco circular (coma), compuesto por vapor de agua y gases de Carbono y Nitrógeno; esta “Coma” rodea al núcleo sólido del cometa ( invisible por ser opacó). Por efecto de la radiación solar la “coma” se va desprendiendo al pasar el cometa cerca del Sol formando una cauda o “cabellera”de partículas incandescentes que es recta y refleja la luz solar dándole un tinte amarillento; los gases desprendidos por la “cola”, como el dióxido de carbono, se mezclan con otroserosoles a o partículas metálicas del cometa y se vuelven deolor c azulado (acusando así una mayor temperatura) tal y como lo hace el gas de una cocina casera. Se le aprecia curva por el movimiento del cometa en las proximidades del Sol. Al alejarse la “cola” va disminuyendo, porque el calor del sol, es menor. La “cola”, apunta siempre en dirección opuesta al Sol porque las partículas y el Viento Solar la empujan hacia atrás, dándole el aspecto que vemos. En su última visita, el 24 de Febrero de 1986, en horas de la madrugada el Halley fue avistado entre las Constelaciones Zodiacales de Capricornio y Acuario, bastante cerca del horizonte, su observación no llenó las expectativas del gran público porque la distancia relativa cometa-Tierra fue mucho mayor que la de comienzos de siglo XX. Si Ud. No tuvo la fortuna de ver el cometa Halley, no se lamente, el propio Edmond Halley tampoco lo vio. El empleó la ley de Gravitación de su amigo y colega Isaac Newton para demostrar que el cometa observado por Galileoy Kepler en 1577 y el cometa aparecido en 1682 era el mismo astro. Predijo así que volvería en 1758. Desafortunadamente Halley falleciò en 1742, años antes de su llegada. Newton murió en 1727 y tampoco lo observò. Nicolas de Lacaille (1713-1762) le observó en Francia y honró la memoria de Halley.

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II.15

PIEDRAS QUE CAEN DEL CIELO

Los meteoritos son partículas sólidas procedentes del espacio que penetran en la atmósfera terrestre, donde se calientan de tal modo que se convierten en gases incandescentes manifestándose como “estrellas fugaces”. Al cuerpo rocoso que produce el destello se le llama meteorito, mientras que la estela luminosa se denomina meteoro. La primera constancia de una caída de meteorito se remonta al siglo V a.C. donde en las guerras del Peloponeso entre atenienses y espartanos cayó un gran meteorito, que impulso la precaria paz entre ambos por temor a la ira de Zeus. También Cristóbal Colón observó una lluvia en su primer viaje a América, narrándolo así en su bitácora “El 15 de septiembre cayó al mar un maravilloso racimo de fuego”. Lavoisier explicó erróneamente el srcen de los meteoros en1792, como producidos por “piedras terrestres alteradas por el rayo”. A finales de 1794 que el astrónomofrancés Chlandi, quien explico el srcen espacial, comprobandolo en la lluvia de meteoritos de 1802 en Orne. El mayor meteorito del mundo es el llamado “Hoba” de Namibia,África del Sur. Es una masa de HierroNíquel de 2,74 x 2,74 x 0,97 metros que pesa 60 toneladas. Cayó durante tiempos prehistóricos y fue hallado recién en 1920 Las lluvias de meteoros siempre salen de un radiante o zona de la esfera celeste. Schiaparelli, en1860, atribuyó su srcen al material desprendido de los cometas, el cual sigue en la órbita del cometa, creando así el llamado enjambre meteórico. Cuando la Tierra pasa por el enjambre, entonces sus partículas atraviesan la atmósfera, produciéndose en su evaporización, grandes destellos. También otros meteoritos esporádicos se pueden atribuir a

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planetésimos que no se formaron, quedando vagando por el espacio. Las radiantes meteóricas, y las lluvias de estrellas se agotan con el tiempo debido, entre otras, a la perturbación gravitacional de Júpiter y Saturno, lo que explicaría, la extinción de algunas lluvias, como la de las Andromédidas asociadas al cometa Biela o las Dracónida s del cometa Giacobini -Zinner. Aun persist en las Perseidas, llegando hasta 110 meteoros por hora. Los Cometas como restos antiquísimos de la nube que srcinó al Sistema Planetario Solar , hace más de6 mil millones de años,vagan por el espacio. Algunos de estos fragmentos se sitúan en un anillo más allá de Plutón, denominado el cinturón de Kuiper . Otros milesde millones forman una suerte de cascarón esférico alrededor de nuestro sistema planetario, a un año-luz de distancia. Esta suerte de “nube” de escombros, fragmentos de polvo gélido y trozos amorfos de hasta varios de kilómetros de largo es denominada la nube de Oort. De la nube de Oort provienen la mayoría de los cometas, que caen a órbitasmas internas cuando las perturbaciones gravitacionales de los planetas y las colisiones mutuas de los fragmentos los empujan hacia el Sol. También ocurre lo mismo con el cinturón de Kuiper. A medida que su distancia al Sol disminuye se calientan evaporando la superficie de estos, el viento solar empujalos restos de gas incandescente formando una bella cola re cta y azulada en dirección opuesta al astro rey y otra estela de restos de polvo cometario de color menos intenso (rojo y amarillo) es visible como traza curvilínea del paso del cometa en las inmediaciones solares. A medida que el cometa realiza varios “vuelos” rasantes en la proximidad solar su tamaño y esplendor disminuye por la sublimación de los hielos y por las trazas de material que se separan del él.. En ocasiones los meteoros son de tal tamaño que no terminan de volatilizarse en la atmósfera e impactan la superficie terrestre, tal fragmento es un meteorito. Los meteoritos son frecuentes, al año cerca de una tonelada de ellos ingresa a la Tierra, cayendo en su mayoría al mar. Solo en afortunadas ocasionespueden impactar sobre la Tierra, como en el caso de la lluvia de meteoritos del 9 de Octubre de 1992, cuando un automóvil fue perforado porun meteorito de 12,4 Kg en Peekskill, New York. Afortunadamente para el dueño del automóvil el seguro se negó a pagar los daños, pero pudo vender al visitante extraterrestre en varios miles de dólares!.

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II.16

TROYANOS Y CENTAUROS

Entre las orbitas de Marte y Júpiter, a una distancia entre 2 y 4 veces la distancia Tierra-Sol, existe una zona inundada de fragmentos rocosos, suerte de peñascos cósmicos de un planeta que no llego a formarse, denominada el cinturón de asteroides. En el Observatorio de Palermo durante la primera noche de 1801, el astrónomo Piazzi, observó el primero y mas grande de tales fragmentos: Ceres, de apenas 500 km de radio. Luego fue descubierto Palas, por Heinrich Olbers el 28 marzo 1802, y sucesivamente muchos otros, hasta 133 objetos a finales de 1873. Son como pedruscos o planetesimales, de escaso tamaño comparado con la Luna, amorfos en general y sin suficiente masa como para albergar la más tenue atmósfera o presentar actividad geológica. Uno de tales objetos, es el asteroide Gaspra, fotografiado por la Sonda Galileo en 1991, que ilustra estas líneas. En el cinturón principal de asteroides hay regiones casi vacías denominadasZonas de Kirkwood, porque las perturbaciones gravitatorias de Júpiter catapultan a algunos asteroides y los arroja a otras orbitas. Hay mas de 1500 objetos en el cinturón principal, en orbitas mas alejadas que el planeta Marte; ycerca de un centenar en orbitas muy elípticas a distancias menores, son los Near-Earth Asteroids (NEARs). Otro grupo de asteroides comparten laorbita de Júpiter, como dos cortejos delante y atrás del planeta, formando un triangulo equilátero. Se tratan de los asteroides Troyanos: Aquiles, Héctor, Patroclo, Néstor, Eneas, Agamenón, Príamo, etc. Ubicados en los llamados puntos de Lagrange de la orbita de Júpiter. Ya en 1772 el físico francés había predicho que en toda orbita de dos

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masas ligadas gravitatoriamente, podían coexistir enequilibrio otros cuerpos compartiendo la misma orbita, siempre que su masa sean muy inferiores a ambos; como es el caso de los Troyanos. Si existieran objetos en los puntos de Lagrange de la orbita terrestre, sus masas deberían ser menores al 1% de la Tierra. No se han observado aun. Los Troyanos, e incluso los satélites de Marte, posiblemente se srcinaron enel cinturón de Asteroides, bien por perturbaciones gravitacionales o bien por colisiones. En 1977, C. Kowal del Observatorio de Monte Palomar observó un cuerpo aparentemente asteroidal situado entre las órbitas de Saturno y Urano. En 1996, cuando alcanzó su mínima distancia al Sol, empezó a desarrollar una coma, indicando que se trataba de un objeto cometario, pero de tamaño desmesuradamente grande para tratarse de un cometa, unos 170 km de diámetro. ¿Cometa o Asteroide?, por sucarácter dual sele bautizó luegocomo 2060 Chiron. Quirón (Chiron) en la mitología clásica griega, es un centauro: mitad Caballo y mitad hombre. Los Centauros en la mitología son los descendientes de unión de Ixión,monarca cruel y violentoen Tasalia (Grecia), y de una nube, que simulando aHera (esposa deJúpiter) fue creada por Júpiter para engañarlo. En la actualidad se conocen nueve objetos orbitando entre Júpiter y Neptuno (incluyendo a 2060 Chiron y 5145 Pholus). Se ha designado a esta clase de objetos comoCentauros. Sus órbitas no son estables, además de muy elípticas e inclinadas. Los Centauros son, casi con toda certeza, cometas capturados en orbitas interiores. Provenientes, como los cometas, de los confines del sistema solar, bien de la nube de “fragmentos de roca de hielo sucias” llamada nube de Oort, situada quizás a un año luz de distancia o bien de una zona similar mas interna (entre 30 y 40 veces la distancia Tierra-Sol) llamado el Cinturón de Kuiper, en él se han hallados varios centenares de objetos con diámetros entre 100 y 900 km, desde 1992, estimándose que en esta región pueden existir cerca de otros 30.000 similares. Los residuos rocosos y de hielo de la nube primordial que formó al Sistema Solar aun vagan en el espacio, migrando desde el cinturón de Kuiper y desde el cinturón de asteroides por las vecindades terrestres como los NEARS o por las vecindades de los planetas gigantes, como Centauros y Troyanos.

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II.17

LA LUNA DE FAUSTO.

Los Eclipses de Sol y de Luna han suscitado mitos, visiones agoreras y expectación en los humanos desde el comienzo de la civilización. Así la desaparición visual debida a la ocultación de un astro por la sombra de otro ha servido para convencer a incrédulos y profetizar hecatombes. No en vano el Apocalipsis narra como comienzo del fin de los tiempos un eclipse de Luna “…vi a sí mismo como abrió el sexto sello … se sintió un gran terremoto …y la Luna se volvió toda como la sangre…”(San Juan 6, 12-13). Los eclipses son fenómenos naturales bien conocidos que ocurren periódicamente. Las antiguas civilizaciones de Asiria y Caldea predecían tales eventos con gran precisión. Ello es debido a que los movimientos de la Tierra alrededor del Sol y de la Luna alrededor de la Tierra son movimientos periódicos regulados por las leyes de la Mecánica Clásica, y aún cuando los antiguos Caldeos no habían descubierto la formulación explícita de la Mecánica, habían notado la regularidad de los eclipses por el acopio de decenas de años de observación de los astros, la más de las veces por la presunta vinculación de estos con mitos y deidades (astrología). Así, la regla empírica de Saros indica que cada 18 años, 11 días y 8 horas se repiten las condiciones para la ocurrencia de un eclipse, aún cuando no se produzca sobre la misma región del planeta. Particularmente la Mecánica Celeste se rige por las leyes de la Gravitación Universal y sus consecuencias inmediatas: las tres leyes de Kepler del Movimiento planetario. Ello dio lugara la observación científica de los astros (astronomía) a comienzos del siglo XVI. Gracias a ellas podemos predecir las circunstancias de ocurrencia de los Eclipses: entredos y cinco Eclipses de Sol al año y no más de tres eclipses de Luna al año. Para que acontezca un Eclipse de Luna es

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necesario que la Luna penetre en el cono de sombra de la Tierra, para lo cual la Luna estará en fase de Luna Llena o en “oposición” al Sol, análogamente para que acontezca un Eclipse de Sol es menester que la Luna esté entre la Tierra y el Sol (en conjunción) lo que equivale a decir que la Luna debe estar en fase de Luna Nueva. Las condiciones anteriores son necesarias pero no son suficientes. Cada mes la Luna está unavez en fase Llena y una vez en fase Nueva y sin embargo los eclipses no ocurren todos los meses. Se requiere también que el cono de sombra de la Luna alcance la Tierra para que se produzca el eclipse de Sol o que la Luna atraviese el cono de sombra de la Tierra para que acontezca un eclipse de Luna. Como el tamaño de la sombra de la Tierra sobre la Luna es de menor tamaño que la propia Tierra el eclipse de Luna solo es visible en una cierta región del planeta. Similarmente la visibilidad de un eclipse de Sol solo abarca una cierta zona de la superficie terrestre dado el tamaño y la distancia de nuestra Luna. Durante el máximo de un eclipse de Luna, el disco lunar se opacaría totalmente, pero los rayos solares son desviados por la atmósfera terrestre, siendo esta desviación mayor para los colores naranja y rojo del espectro visible. Los rayos así desviados arrojan una coloración pálida sobre la superficie Lunar, tiñendo de naranja, rojo e incluso gris pardo. La coloración de la Luna durante su máximo suele atribuirse a los aerosoles disueltos en la atmósfera local donde es visible el eclipse, de suerte tal que constituye una medida de la polución atmosférica local.En una atmósfera muy clara la Luna luciría toda “sangre” como en la alegoría del Apocalipsis. La Luna puede tornarse de un color muy rojo, como ha ocurrido cuando previo al eclipse hay polvo volcánico en la atmósfera, en cuyo caso la mitología popular le asigna a tal acontecimiento el nombre de Luna de Fausto, y es sinónimo de agoreras profecías. Es claro que la Ciencia moderna no avala estas interpretaciones, que se derivan más bien de la incomprensión de los Fenómenos astronómicos. Como dato curioso, una Luna de Fausto fue apreciable en nuestra localidad cuando murió el último de los de los Wellseres, Felipe de von Hutten, alrededor del año 1590, asesinado por el conquistador español Juan de Carvajal.

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II.18

EL ECLIPSE DE SOL DEL 26 DE FEBRERO DE 1998

Entre los fenómenos naturales, los eventos astronómicos, son quizá los de mayor significación para la humanidad. Desde los albores de la civilización los humanos escrutaron el cielo, unas veces en busca de la divinidad y otras movidos por la curiosidad antelos sucesos recurrentes sobre los cuales no se tiene dominio alguno. Así la aparición de cometas, estrellas fugaces y estrellas “novas” fue interpretada por las civilizaciones primigenias y aborígenas como un designio o presagio agorero. También la desaparición momentánea del Sol o de la Luna ha sido motivo de angustias infundadas sobre el devenir humano. El desarrollo del conocimiento científico ha llevado al abandono de la concepción antropocéntrica delcosmos y también de la astrología ( arte o creencia de la adivinación por medio de los astros) para sentarse las bases de la astronomía o ciencia de los astros. La palabra Eclipse proviene del vocablo griego: ekleipsis, que significa “desaparecer”. Si la Luna es ocultada por la sombra de la Tierra se dice que hay un eclipse de Luna. Análogamente si es el Sol el que es ocultado por la Luna, y la sombra de está alcanza parte del globo terráqueo, se dice que hay un Eclipse de Sol. Dependiendo de la posición del observador sobre la superficie terrestre, éste verá el Sol: completamente (no hay eclipse), parcialmente (la Luna oculta solo una parte del disco solar) o no podrá ver el Sol (el Eclipse es total porque la localización del observador está dentro de la sombra proyectada por la Luna sobre la Tierra). Si la órbita de la Luna se hallase en el plano de la órbita terrestre se produciría un eclipse de Sol cada vez que nuestro satélite

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natural se encontrara entre la Tierra y el Sol, lo que no ocurre debido a la inclinación de la órbita lunar. De lo anterior se comprende que el Eclipse de Sol, es un fenómeno local: ocurre solo en algunas partes del globo terráqueo y que es momentáneo: permanece mientras la Luna transita delante del Sol, proyectando una sombra que se desplaza ha 592 metros por segundo sobre una estrecha franja sobre el globo terrestre. También se comprende que, debido al movimiento periódico de la Luna, los eclipses deben repetirse después de cierto ciclo. Tal período, descubierto por los astrónomos caldeos (siglo v a.c.) se llama período de saros y es igual a 18 años y 11 días. Durante ese período se producen 70 eclipses, 41 solares y 29 de luna, observables en alguna región de la Tierra. El Eclipse del 26 de Febrero fue el último visible en Venezuela hasta el 23 de septiembre del año 2071. En el siglo XX han ocurrido en Venezuela dos eclipses totales de Sol: el del 12 de octubre de 1977 en la región de Puerto Ayacucho y el del 23 de Septiembre de 1916 que pudo observarse sobre casi todo el país y generó una gran expectación cerca del mediodía, algo similar ocurrió en 1998. La franja por donde se desplazó el cono de sombra de la Luna sobre la Tierra abarca desde el pacífico hasta las antillas menores, pasando por Maracaibo y la península de Paraguaná, regiones en donde el Eclipse será total. En Maracaibo y el cabo de San Román, el Eclipse en su fase total duró alrededor de tres minutos, entre las doce horas treinta minutos y las quince horas y cuarenta minutos. En la fase total pudo verse los planetas y las estrellas más brillantes, la temperatura media descendió varios grados y los animales se alterarán. No se espera observó ningún otro efecto como no fuera la natural expectación y nerviosismo del público. Recordemos que los Eclipses Solares son el momento ideal para que los astrónomos estudien la corona solar, suerte de atmósfera del astro rey, cuyas fulguraciones afectan el climay las comunicaciones terrestres. También han servido para comprobar parte de la Teoría General de la Relatividad, elaborada por Albert Einstein en 1905, quién propuso que la fuerza de gravedad era debida a la curvatura del espacio. Fue Sir Arthur Eddington quien verificó esta predicción desde Johanesburgo durante el eclipse total de Sol de 1919.

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II. 19

VENUS PASEA FRENTE AL SOL.

Los planetas interiores: Mercurio y Venus, pueden ocasionalmente alinearse con la Tierra y Sol;de forma tal que, vistosdesde la Tierra, transitan por delantedel disco solar. Esos tránsitos por delante del disco solar son más bien infrecuentes; en el caso de Venus ocurre solo dos veces por siglo, con unos ocho años de intervalo entre uno y otro; y al igual que los eclipses anulares de Sol, solo son perceptibles en estrechas franjas geográficas del globo terrestre. Durante el siglo XX no ocurrió ningún transito de Venus, los últimos tránsitos fueron el 9 de diciembre de 1874 y el seis de diciembre de 1882 .En el siglo que nos ocupa solo ocurrió en el 8 de Junio del 2004 y volverá a verse el 5 de Junio del 2012. Durante el transito, Venus alcanza su mínima distancia a solo 0,27 veces la distancia Tierra-Sol. La importancia de su observación radica, en que midiendo exactamente el tiempo de transito puede estimarse muy precisamente las dimensiones del Sistema Solar; adicionalmente se puede medir muy exactamente el diámetro solar. Se sospecha que el Sol puede tener variaciones radiales de tamaño, relacionadas con los ciclos de actividad de las manchas solares y de producción de energía en su interior; en forma similar a los observados en otras estrellas variables de corto periodo. Los tránsitos de Mercurio y Venus han confirmado los tamaños del Sistema Solar, mucho ante de la invención del Radar. También han demostrado la inexistencia de satélites de estos planetas y los tamaños relativos de estos astros, mucho antes de los ingenios espaciales,

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Durante el transito del siglo XVIII, Halley sugirió efectuar expediciones a las regiones de observación. El abate Chappe fue a Liberia, otros fueron a Tahití; y el astrónomo francés Le Gentil viajó a las Indias. La historia de Le Gentil resulta trágicamente curiosa. A causa de la guerra entre Francia e Inglaterra, Le Gentil tuvo que contemplar el transito de 1761 desde el puente del buque en el que viajaba; pero el movimiento del barco no permitió medidas confiables; por si fuera poco naufragó y terminó esperando ser rescatado con parte de su equipo en Pondichery, donde se quedo hasta 1767; por lo que decidió no volver a Francia ese año y esperar allí el ya cercano transito de 1769. Para colmo esta ultima observación no pudo llevarla acabo por una nube que se interpuso inoportunamente en el momento justo. Por distracción y negligencia no se aseguró de que sus mensajes enviados a Francia en 1767 alcanzaran efectivamente su destino. Cuando regresó finalmente a Francia, luego de nueve años de peripecias, todos le daban por muerto, su puesto en el Observatorio de Paris lo encontró ocupado y su mujer había contraído nuevas nupcias. Por elemental prudencia le recomiendo a mis lectores extremar las precauciones para la observación del transito del 2012.

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II.20

LA HIPOTESIS DE LAPLACE

Hacia 1630 Descartes redactaba su Tratado del Mundo en el que expone la primera génesis científica del sistema solar a partir de su teoría de los torbellinos, que fue publicada en 1664, catorce años después de su muerte. Postuló las bases de las cosmologías llamadas evolucionistas, según las cuales el estado presente del mundo conserva trazas de su srcen y de su desarrollo, y que por lo tanto se puede inferir su historia a partir leyes simples, sin intervención divina o causas telúricas accidentales (catástrofes). Siguiendo a Descartes, Kant, en 1755, y propiamente Pierre Simón Laplace, en 1796, teorizaron sobre la formación del sistema Solar a partir de una nebulosa primitiva. Según Laplace en su obra “Traité de Méchanique céleste”, una nube protosolar de gas, en rotación lenta, se contrajo por su propia gravedad mientras progresivamente aceleraba su rotación debido al principio de conservación del momento angular o cinético. Es decir en forma análoga a la aceleración que experimenta una bailarina de Ballet, cuando pliega sus brazos sobre su cuerpo para aumentar el giro. A partir de cierto valor de la velocidad de rotación se desacoplaron anillos de materia que producirían planetas (y éstos sus satélites, por un procedimiento similar). Los planetas mas cercanos al Sol; Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, se formaron por agregación de granos de polvo; y serían rocosos. Más allá de la órbita de Marte, la temperatura era suficientemente baja para que se formasen granos sólidos de agua, metano y amoniaco, por lo que los planetas en formación aumentaron su masa rápidamente. El incipiente Sol, que se estaba formando en el centro de la nebulosa, emitía un potente viento de

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partículas que empujaban hidrógeno y helio hacia el exterior del sistema solar, siendo captados por los planetas externos cuyo núcleo rocoso había crecido enormemente, por encima de 10 masas terrestres. Así nacieron los planetas gigantes, de atmósfera gaseosa, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón y Segna, desconocidos para la época, parece a la vera del conocimiento actual sobre sus orbitas y tamaños, que se srcinaron por captura de cometas viejos provenientes de la Nube de Oot. En líneas generales hoy prevalece la Teoría de Laplace como el mecanismo correcto de formación de los sistemas planetarios; si bien se incorporan detalles relativos a la interacción entre el disco de materia y la protoestrella; para explicar que la rotación se frene y que el disco sea empujado hacia fuera, lo suficiente como para formar el sistema planetario. Los modelos más modernos dan detalles e incluso razonables simulaciones computarizadas incluyendo efectos tales como la influencia del campo magnético, el viento estelar y procesos de fricción. Cuando Laplace presentó a Napoleón su teoría de formación del mundo, éste le dijo: “Monsieur Laplace, me cuentan que ha escrito usted este gran libro sobre elsistema del universo, sin haber mencionado ni una sola vez a su creador”; a lo que Laplace contestó “Resulta Excelencia, que nunca he necesitado esa hipótesis”. Se cuenta también que Lagrange musitó en referencia a la existencia de Dios y como respuesta a Laplace: “Pues es una bella hipótesis. Explica muchas cosas.”

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Capitulo III VIAJANDO ENTRE LAS ESTRELLAS

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III.1

QUÍMICA ESTELAR

En los más elementales laboratorios de química nos encontramos de ordinario con el Mechero Bunsen, instrumento denominado así en honor a Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899) Profesor en Heidelberg y discípulo de Kirchhoff. No es imaginable que este sencillo dispositivo para calentar hubiera tenido un papel protagónico en el nacimiento de la astrofísica moderna. La historia data de 1814, cuando Joseph Fraunhofer , a la sazón técnico vidriero, ideó un aparato capaz de estudiar en detalle los colores de la luz emitida por los cuerpos, empleando un prima (como lo hiciera Newton) y aumentando luego la gama de colores mediante una lente. Ello le permitió demostrar que el espectro solar posee líneas oscuras que hoy llevan su nombre, midió tales líneas y las designó con letras, nomenclatura que es usada hoy día. Como su trabajo consistía en perfeccionar telescopios, acopló su dispositivo (“Espectroscopio”) a un gran telescopio y enfocó al planeta Venus, comprobando que la luz que nos llega de este astro es una reflexión de la luz solar, por lo cual presenta el mismo espectro. Observó además, que la luz proveniente de otras estrellas, como Sirio, presentan un espectro diferente. Con ello abrió el camino hacia la espectroscopía estelar, que es la base de la Astrofísica. Entre las líneas oscuras observadas por Fraunhofer se encontraba la línea D. A partir de esa línea D, Kirchhoff obtuvo junto a su discípulo Bunsen un espectro similar al observar la combustión en una llama con el Espectroscopio ideado por Fraunhofer. En una epístola de 1859 refiere Bunsen su asombro sobre los espectros: “...Por

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ese método también es posible determinar la composición de los materiales terrestres, distinguiendo las partes componentes con la misma facilidad con que se pueden distinguir los materiales constituyentes en el Sol...”. Un mes después de escribir esta carta, Bunsen descubre el cesio, estudia sus derivados y establece su relación con otros metales alcalinos: el sodio y el potasio. Motivado por estos descubrimientos, Bunsen, idea la forma de generar la combustión rápida a la llama, creando así la pila de carbón y zinc, que genera un arco voltaico capaz de volatilizar diversas sustancias para analizar su espectro. Con ella, publica en 1875 sus resultados sobre el estudio y descubrimiento de las “tierras raras”, elementos químicos muy poco abundantes en la naturaleza. Empleó tales descubrimientos, srcinarios en la astronomía, para el campo de la siderúrgica al analizar los subproductos de las fundiciones en Inglaterra. Durante el Eclipse del 18 de agosto de 1868, var ios científicos se trasladaron a la India, armados con los espectroscopios perfeccionados por Bunsen, y estudiaron la línea D; con ello descubrieron un nuevo elemento químico, encontrado en el Sol antes que en la Tierra y le denominaron con el nombre griego de este astro: Helio. Los espectros de emisión, su estudio y la espectroscopía moderna en general le deben mucho al genio de Robert Bunsen; quién como Fraunhofer, no eludió su interés por el estudio de los astros. La historia de la Ciencia, y la Tecnología que de ella deviene transcurridas varias décadas, nos ejemplifica la conexión ontológica entre el Hombre y el orden del Universo (literalmente: el Cosmos). Parafraseandonos con Levy Strauss: “los mitos se unen sin que los hombres lo sepan”.

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IIII.2

LA ESTRELLA MÁS CERCANA

La estrella mas cercana, no es alfa Centaruro, distante a 4.5 años luz; ni la estrella enana roja componente del trío que conforma a Alfa Centauro, llamada próxima centauro, distante de la Tierra a solo 4,28 años luz. Como imaginas, la estrella mas próxima a nosotros esta 270 mil veces mas cerca, a solo 8 minutos luz y se trata del Sol. El Sol es una estrella típica de la población que forma el disco de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Su posición es cercana al plano ecuatorial de ésta, a una distancia de unos 10 Kiloparsecs de su núcleo, sobre el borde interno de uno de sus brazos espirales, es decir en los suburbios de la galaxia. Es una estrella pequeña, de color amarillento; su temperatura exterior ha sido estimada en unos 5.800 ºK, con una edad aproximada que se estima en 4.600 millones de años. Vista desde su estrella mas próxima, el Sol aparece como la sexta estrella de la constelación de Casiopea, y con brillo similar a como vemos a esas estrellas desde la Tierra. Se mueve junto a las estrellas próximas hacia lgun a punto cercano a la constelación de Hércules (Apex) y gira alrededor del centro de la galaxia, a una velocidad de 216 kms/segundo, tardando 230 millones de años en completar una vuelta. Para tener una idea de cuan grande es la Via Lactea, piensa que desde que surgieron los primeros Dinosaurios hasta hoy, el Sol viajando a esa colosal velocidad aun no completa una sola vuelta en torno a la galaxia. Además el Sol rota en unos 25 días en forma diferencial, es decir laszonas cercanas al ecuador solar giran más aprisa que las polares.

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. Esta compuesto en un 70% de hidrogeno y 29% de helio; todos los demás elementos químicos apenas forman el 1% de su masa. La energía del Sol proviene de la fusión nuclear del hidrógeno, reacción que tiene lugar en su núcleo a una temperatura de 15 millones de grados. La fusión del hidrógeno tiene lugar fusionando cuatro núcleos de Hidrógeno para formar 2 núcleos de Helio, emitiendo la energía correspondiente en forma de radiación gamma. Se calcula que en la parte interna del Sol se fusionan 700 millones de toneladas de hidrógeno cada segundo, y la pérdida de masa es tal que necesitará más de 6000 millones de años para consumir el 10% del hidrógeno que posee. La estabilidad del Sol como estrella se consigue por el equilibrio entre las fuerzas interiores que tienden a expandirla (presion) y las fuerzas de gravitación que tienden a comprimirla. Cuando, en un futuro, el hidrógeno del Sol comience a escasear (cuando se haya perdido alrededor del 10% del que posee), entonces, las fuerzas de gravitación ganarán la partida a las fuerzas interiores y el Sol se colapsará y empezará a morir. En ese momento, el Sol empezará hincharse en capas huecas y rojizas de hidrógeno mientras su núcleo se va comprimiendo cada vez más. Alcanzarán un tamaño cada vez mayor, hasta el punto que engullirá los planetas Mercurio, Venus, la Tierra, convirtiéndose en una estrella gigante roja, y acabará lanzando esas capas de hidrógeno rojizo al vacío interestelar, con lo que quedará solamente el núcleo blanco, pesado, caliente y luminoso en su última etapa moribunda, convertida en una enana blanca del tamaño que hoy puede tener la Tierra. Y las capas de hidrógeno que el Sol lanza al espacio interestelar en su época de gigante roja quedan flotando. Se espera que esto comience a ocurrir en un lapso del orden de la edad actual de la Tierra, 4500 millones de años. Parece sorprendente, que nosotros, “hijos de las estrellas”, comencemos a comprender a “nuestros padres estelares” justo ahora, cuando estamos a mitad de la vida. También, como persona comprendemos a nuestros ancestros solo después de haber transitado la mitad del camino, ¿Casualidad?¸ inconciente colectivo, diría C. Jung.

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IIII.3

NI SIQUIERA EL SOL ES INMACULADO

La frase precedente inmortalizó al astrónomo holandés Juan Fabricius en 1611 al descubrir las manchas oscuras que mostraba el disco solar, visto por el recién inventado anteojo astronómico. Galileo, un año después, las redescubre y observa por primera vez que están rodeadas de regiones claras (o fáculas). Las observaciones posteriores del Sol y de las manchas solares llevaron a Schwabe en 1851 a descubrir el cicloundecanual de la variación de laactividad solar. Este ciclo de once años está asociado con la actividad del Sol, a lo largo del ciclo aumenta el número de manchas y la radiación emitida, afectando el magnetismo terrestre, el clima y la presencia de auroras polares. Hoy día se supone que el ciclo solar está relacionado también con otros fenómenos climáticos recurrentes como el del “Niño”, que consiste en la aparición de una corriente de elevada temperatura en el océano pacífico. Los Eclipses Totales de Sol, ha permitido importantes avances en el conocimiento de nuestra estrella mas cercana y su vinculación con la Tierra. Así, durante el eclipse de 1868 en la India, J. Rayet y N. Lockyer descubren que laluz del Sol exhibe un línea en el espectro de color amarillo, no conocida en ningún material terrestre, Janssen la bautizó como correspondiente a un nuevo elemento químico: el helio (voz griega que significa Sol). Siete años después Ramsay la identifica en el gas extraído de un mineral terrestre (la cleveíta) y en la atmósfera terrestre. El Sol, esa gigantesca esfera de más de un millón de kilómetros de diámetro, compuesta principalmente de Hidrógeno y Helio está tan alejado de nosotros que su luz tarda alrededor de ocho minu-

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tos en alcanzarnos. A pesar de su inmensa temperatura central (dieciséis millones de grados) su superficie (cromosfera) es mas bien fría: de tan solo cuatro mil grados Entre ambas se encuentra la fotosfera, lugar donde se producen las manchas, suerte de burbujas de material ionizado (plasma) cuyo aspecto opaco se debe a que su temperatura, de alrededor de cinco mil grados, es inferior a la de la fotosfera. Las “cuerdas” del campo magnético solar, existente por debajo de la fotosfera, son empujadas hacia afuera como burbujas calientes y al romperse las observamos; como polos oscuros; sobre el disco solar en forma de manchas. La estabilidad del movimiento del material solar (plasma) es objeto de estudio hoy día. También durante los eclipses totales de Sol, podemos ver parte de ese material eyectado como filamentos incandescentes hacia el espacio, son las llamadas protuberancias solares. Algunas de las cuales forman lazos de centenares de veces mas grandes que el tamaño de la Tierra. La importancia del Sol, y también de la contemplación de sus Eclipse, queda de manifiesto enla anécdota entreAlejandro Magno y Diógenes “El Cínico”, cuando el primero se le acerca al filósofo y le increpa: “Soy Alejandro El Grande, emperador del mundo, pedí lo que queráis”, a lo cual respondió Diógenes: “una solacosa te pido Alejandro, apartaos que me tapáis el Sol”. La moraleja histórica es que el ejercicio del poder es efímero, mientras que el Sol aún sin ser inmaculado brillará por mil millones de años.

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III.4

ALGOL, LA ESTRELLA DEL DEMONIO

La regularidad de los movimientos de los astros ya era conocida en Mesopotamia en el siglo VIII a.c. Los sacerdotes-astrólogos podían predecir los eclipses y medir el movimiento aparente; advirtiendo el orden subyacente de los astros. En ocasiones, a falta de otra explicación, a los fenómenos aperiódicos se le atribuía un carácter mágico o de presagio de catástrofes ¿y como no será catastrófico algo que subvierta el orden recurrente de las estrellas? Tal era el caso de la súbita aparición de cometas o el cambio de brillo de alguna estrella desconocida. En la constelación de Perseo, una estrella parpadea cada 2,87 días, como si nos hiciera un “guiño de ojos”. Al ser su período de variación tan corto comparado con las variaciones estaciónales de la traslación de la Tierra, pareciera que sus fluctuaciones de brillo fueran erráticas. El astrónomo árabe Al Sufi (s. II a.c.) le bautizó como ras-al-ghul o cabeza de demonio, la traducción literal de Algol sería “el necrófago” o quien devora a los difuntos. El brillo a simple vista de las estrellas, omagnitud aparente, se cataloga con 1 para las más brillantes y 6 para las más tenues, bajo condiciones atmosféricas ideales. Rudamente puede decirse que una estrella de magnitud sexta es 100 veces menos brillante que otra de primera magnitud. Una estrellas de primera magnitud es 2,51 veces mas brillante que otra de segunda magnitud, y a la vez es 6,31 veces mas brillante que otra de tercera magnitud. Algol disminuye su brillo desde 2.1 hasta 3.4 en un lapso de

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apenas diez horas, permanece opaca por casi 20 minutos, y luego vuelve a “encenderse” gradualmente y conservando su brillo máximo durante 2,5 días. Esas variaciones se asociaron mitológicamente con el “ojo maligno” de la Gorgona Medusa, cuya mirada convertía en piedra a todo el que la veía. Como se recuerda Medusa había sido una sacerdotisa del templo de Atenea, quien fuera enamorada por el Dios de los Mares, Poseidón o Neptuno en la categoría Romana. Como castigo Zeus (Júpiter) la transformó en una terrorífica criatura con la cabeza llena de serpientes. En la astrofísica moderna sabemos que Algol es en realidad una estrella binaria eclipsante, es decir dos estrellas que giran alrededor de su centro de masa y su plano orbital es tal que, vistas desde la Tierra, una pasa delante de la otra eclipsándola. Las estrellas binari as y los sistemas de varios soles, se habían propuesto en 1777 por Mayer tras las observaciones de muchas otras estrellas con telescopios; como theta-Orión desdoblada por Huyghens y phi-Carnero observada por Hooke en 1664. El lector aprensivo notará que los grandes físicos fueron también excelentes observadores del cielo. La confirmación de la Ley de Gravitación de Newton a escala “universal” se le debe a Williams Herschell, quien incluso calculó certeramente el período orbital de 342 años de la compañera de Castor (Alfa Géminis) y realizó el primer catálogo de estrellas binarias. Hoy sabemos que Castor es un conjunto de seis estrellas girando de masas). en torno a un centro común centro ( Pronto se supuso que si la pareja de estrellas estaban muy próximas podrían verse en el telescopio como una sola pero de brillo variable; así en 1782 Goodricke propuso el modelo eclipsante para explicar los cambios perió dicos en la luminosidad de Algol, quien sería una estrella 3.6 veces mayor que el Sol con una compañera oscura. Existen otras binarias eclipsantes cuyo brillo cambia apreciablemente; quizá la mas conspicua es MiraCeti, la estrella Omicrón en la constelación de la Ballena. Mira Ceti ola Maravillosa, está a 250 años luz del Sol, cambia su brillo en 331 días, desde la magnitud 2.1 hasta la 10, se trata de una subenana y opaca que gira en torno a una estrella supergigante roja. El estudio de las estrellas binarias eclipsantes ha permitido medir las masas de las estrellas empleando la Ley de Gravitación y el

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período de revolución. Para ello se hace unacurva de luz, es decir una grafica de la variación temporal de brillo, que además provee el radio de la estrella mayor. Asumiendo luego que las estrellas de la misma composición química (espectro) tienen la misma masa, se extrapola el resultado y se obtiene una estimación razonable de las masas de casi todas las estrellas. Los antiguos astrónomos árabes, incapaces de comprender los rápidos cambios, atribuyeron al demonio aquella fulgurante estrella; ¿Será por ello que hay quienes satanizan a todo aquel que genera cambios en el entorno, que se les antojen incomprensibles?

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III.5 COCUYOS ESTELARES

Vivimos en un mundo de cuatro dimensiones: el tiempo y las tres dimensiones espaciales de alto, ancho y profundidad que percibimos. Sin embargo en el firmamento solo apreciamos dos dimensiones, vale decir vemos a todos los astros en el mismo plano: la bóveda celeste o cielo. En los albores de la astronomía constituía un reto estimar la distancia y lo tamaños reales del Sol y la Luna, aun cuando se reconocía que estaban mas cerca de la Tierra que las estrellas, cuya posición parecía inmóvil respecto a aquellos. Ya Aristarco (310230 a.c.) había estimado que el Sol estaba 19 veces mas lejos que la Luna (el valor actual es 20 veces), midiendo el ángulo entre la posición del Sol y de la Luna justo cuando a la mitad de la fase creciente. Dado que sus tamaños aparentes son casi iguales, dedujo que el Sol es mucho más grande que la Luna. Similarmente estimó, un tanto erróneamente, el tamaño de la Tierra por medio de la sombra que ella arroja durante un eclipse total de Luna, el valor correcto es 4 veces. Eratóstenes (276- 195 a.c) se valió de la sombra producida en el fondo de un pozo en Alejandria y de la ausencia de tal sombra en Siena para estimar casi fortuitamente el tamaño de la Tierra. El mundo antiguo pudo así conocer las dimensiones y distancias del Sol y la Luna. La distancia de los planetas al Sol se le debe a Kepler (1571-1630) y su tercera ley del movimiento planetario, que vincula el cuadrado del periodo orbital (observable astronómicamente) con el cubo de la distancia al Sol. Las estrellas se sabían muy lejanas pero a distancias inconmen-

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surables, incluso para Newton y sus contemporáneos; aun cuando ya se advertía que la diferencia en su color y brillo indicaban diferencia en la composición y temperatura de algunas de ellas. Si todas las estrellas tuvieran la misma temperatura y tamaño entonces sería obvio que las más brillantes serían también las más cercanas; pero no es el caso. Hubo que esperar hasta 1838 cuando Bessel logró medir la minúscula variación anual del ángulo (0.5 segundos de arco) bajo el cual se observaba la estrella #61 de la constelación del Cisne, que correspondería a 600 000 mil veces la distancia Tierra-Sol o 10.5 años-luz. En 1840 empleando el método de Bessel o de paralaje anual, Henderson calculó que la distancia a Alfa Centauro era solo de 4.5 años-luz. El paralaje es una técnica igual a las usadas por los topógrafos para estimar distancias en la superficie terrestre, se basa en la medición de ángulos con los cuales se observa un punto alejado, desde dos posiciones diferentes cuya distancia entre si es conocida. La distancia tomada como línea base es, en el caso del paralaje estelar, la orbita de la Tierra alrededor del Sol, valedecir dos veces la distancia Tierra-Sol. Para la mayoría de las estrellas conocidas el método de paralaje anual resulta inoperante porque el ángulo es muy pequeño para ser medido, incluso con instrumentos modernos. Se apela entonces a la idea de las “bujías-estándar” o “faros típicos”, que supone que si dos estrellas son del mismo tipo y una luce más brillante que otra es porque está más cerca. Si se conoce por paralaje la distancia de alguna estrella de características similares entonces puede estimarse la distancia con un error razonable. El procedimiento se dificulta al intentar establecer que se entiende por “bujiasestandars” es decir por aquellos astros cuyo brillo o luminosidad absoluta conocemos previamente. A escalas de nuestra galaxia este método puede aplicarse usando estrellas muy brillantes (por ejemplo estrellas O-B típicas) pero falla a distancias mayores, es decir para otras galaxias donde, hasta hace apenas unas décadas, no se podían observar estrellas individuales con precisión. Además muchas estrellas tienen fluctuaciones en su brillo, solo algunas de ellas varían su brillo regularmente, como la estrella Delta Cefeo, cuyo periodo de variación es constante, suerte de cocuyo cósmico o faro típico. En 1912, la Doctorante en astrofisica Miss Leavitt descubrió estrellas

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Cefeídas en la Nube Menor de Magallanes, galaxia satélite de la Vía Láctea y estableció la relación entre el periodo de variabilidad con la luminosidad absoluta, lo que permitía emplearla para medir distancias extra galácticas. Y en 1924 Hubble usando este método, determinó que la “nebulosa” de Andrómeda está a 1.5 millones de años-luz; con ello ponía fin a la controversia sobre si tal “nebulosa” estaba dentro de la Vía Láctea o era otro Universo-Isla similar a nuestra Galaxia, como había intuido acertadamente Kant dos siglos antes. Las estrellas Cefeidas son luciérnagas o “cocuyos” cósmicos cuyos parpadeos nos muestran la vastedad del Universo que nos rodea.

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III.6

NEBULOSAS PLANETARIAS Y ESTRELLAS ENANAS BLANCAS

Las imágenes fotográficas de larga exposición tomadas con telescopios medianos, o la observación visual con grandes telescopios, dan cuenta de la existencia de muchas manchas difusas en el fondo estrellado del cielo. Los gases y polvo de muchas de estas nebulosas presentan una típica simetría esférica y, erróneamente, se les denominó como nebulosas “planetarias”. La construcción de grandes telescopios, durante el siglo XVIII, indujo a muchos astrónomos a pensar que esas nebulosas constituían los sistemas planetarios en formación como lo previó Laplace. Sin embargo, no se comprendía porque los gases componentes de estas nebulosas son tan brillantes, lo que evidencia que su temperatura es igualmente alta, entre losdiez y veinte mil kelvin. No fue sino hasta bien entrado el siglo XX cuando se comprendió que tales nebulosas no representan los estados iniciales de las estrellas sino mas bien sus estados finales. En la imagen la nebulosa M57 de la constelación de Lira, visible incluso con pequeños telescopios. Nótese la estrella remanente o Enana Blanca, en el centro de la nebulosa. Las estrellas son enormes esferas de gases incandescentes (plasma) compuestas principalmente de hidrógeno y helio, su masa es tal que la fuerza gravitacional compacta el material del núcleo elevando la temperatura a millones de grados y generando la fusión nuclear. El horno nuclear posibilita que la estrellaradie luz “propia” mientras exista hidrógeno y helio en su interior. Cuando este material

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fusionable se agota, al cabo de varios miles de millones de años, y la masa de la estrella supera el límite de 1,4 veces la masa del Sol, entonces la estrella se hace inestable y comienza a fenecer. La inestabilidad ocasiona que las capas externas de la estrella exploten y se expandan los gases como una gigantesca burbuja hacia el espacio exterior. A la vez el núcleo desnudo (otrora el reactor nuclear) se comprime rápidamente para formar un objeto compacto del tamaño de la Tierra. La burbuja se observa como una nebulosa “planetaria”, caso de la nebulosa de la fotografía, y el núcleo colapsa a una estrella Enana Blanca. Esta suerte de estallido se denomina estrella nova. Las Enanas Blancas están constituidas por materia degenerada, no por átomos ni iones. Su modelado teórico le valió el premio Nobel al astrofísico indio Chandrasekhar a comienzos de la década. La confirmación de la existencia de tales estrellas, sin embargo, se produjo a mediados de siglo. La temperatura de estos objetos es del orden de los centenares de miles de grados por lo que su luminosidad es muy grande a pesar de sus reducidas dimensiones, de allí el nombre de “Blancas”, vale decir metafóricamente lo contrario a la radiación que emite un cuerpo negro. La Enana Blanca más conspicua es la estrella compañera de Sirio, la estrella más brillante del firmamento, observada indirectamente por Bessel el siglo pasado quien estableció que tenía una masa similar a la solar. El 10% de las estrellas cercanas al Sol son de este tipo y su estudio es de gran interés en la astrofísica moderna para la comprensión de la evolución estelar y del comportamiento de la materia en física nuclear. El modelado de la propagación de calor al interior de estos objetos y las variabilidades de brillo son motivo de estudio por el suscrito, en el Grupo de Física Teórica y Astrofísica de la FACYT-UC, y en varios centros de investigación más allá del tercer mundo. Su aplicabilidad potencial a la generación de fuentes de energías alternativas trasciende al campo de la astrofísica.

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III.7

SIRIO B Y EL “MISTERIO” DE LOS DOGON

La estrella Sirio es fácilmente reconocible en estas épocas del año por ser el punto mas brillante del cielo con un débil parpadeo blanco azulado, en las cercanías de la constelación de Oríon. Sirio pertenece a la constelación del Perro Mayor, uno de los dos canes con los cuales los antiguos griegos inmortalizaron en el cielo sus tradiciones orales mitológicas como los acompañantes del cazador Orión. La astrofísica moderna ha determinado que la estrella Sirio tiene como compañera una segunda estrella enana, visible solo con grandes telescopios, denominada Sirio B, y como explicaré posteriormente constituye una estrella Enana Blanca, cuya masa es comparable a la del Sol y cuyo tamaño es similar al de la Tierra. Esta estrella de altísima densidad realiza un período orbital de cincuenta años alrededor de Sirio, como lo haría un planeta alrededor del Sol. En la década de los años cuarenta los antropólogos franceses Griaule y Diertelen anunciaron que el pueblo Dogón, comunidad absrcen del Sudán y de Malí, tenía una cosmología con rituales centrados en el culto a la estrella Sirio, la misma estrella usada por los antiguos egipcios para predecir los recurrentes desbordamientos del río Nilo y realizar sus calendarios agrícolas. El misterio se evidenció cuando se comunicó que los Dogón señalaban en sus ritos una compañera invisible de la estrella Sirio, denominada “la estrella negra” o Po Tolo, la cual representaban en órbita elíptica alrededor de ésta. El estudio de la tradición oral de los Dogón es aún más sorprendente porque Tolo es el nombre de un cereal, autóctono de la región de Malí, cuya semilla es

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extremadamente densa. ¿Cómo puede una etnia absrcen acceder a conocimientos tan “avanzados” de astrofísica moderna?. La especulación sensacionalista no se hizo esperar y en 1976 el escritor Robert Temple en su libro “The Sirius Mistery” materializó la idea de visitas extraterrestres provenientes de un planeta hipotético alrededor de Sirio B. caso es al que el astrónomo de Halley ya en 1718 llamó ciónElrespecto desplazamiento la posición de Sirio en la el atencielo, problema que retomó después Bessel en 1844 y que le permitió a Auwers a finales del siglo XIX calcular la masa de la compañera “oscura” de Sirio, en el sentido de invisible a ojo desnudo. Es claro que el concepto de estrella Enana Blanca fue acuñado muy posteriormente, a mediados de este siglo, cuando se estableció que estos astros son estrellas colapsadas. Las estrellas Enanas Blancas no genera energía nuclear en su interior, su masa es del orden de 1,4 veces la masa del Sol y su tamaño es similar al de la Tierra. Su génesis ocurre cuando el combustible fusionable de una estrella como Solcapas se agota, colapsando el núcleoalestelar “mar” de iones yellas externas son expulsadas espacioenenununa explosión (estrella nova). Obviamente ningún planeta podría sobrevivir a un evento de este tipo. El misterio de los Dogón tiene una explicación más simple que la propuesta por Temple, y es que posiblemente los aborígenes incorporaron en su tradición mítica la existencia de Sirio B a partir de las noticias llevadas a Sudán y Malí de comienzos de siglo por misioneros franceses versados en astronomía, los cuales conocían ampliamente los trabajos de Bessel y Auwers sobre la “invisible” compañera de Sirio. La moraleja, si existe alguna, es que no solo la Ciencia dinámica sino también las tradiciones y la transpropia cultura, y que lasesinterpretaciones ligeras aunadas aprejuicios forman en misterio lo que es perfectamente comprensible.

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III.8

CYGNUS X-1

Cygnus X-1 es el nombre de una fuente de rayos X en laconstelación del Cisne, descubierta en 1962 con un primitivo telescopio de rayos X enviado a bordo de un cohete. Un avance fundamental se dió en marzo de 1971, cuando una nueva fuente de ondas de radio se descubrió en Cygnus, cerca de la posición de la fuente de rayos X. La señal de radio variaba exactamente al mismo tiempo que la intensidad de rayos X, una fuerte evidencia de que la fuente de radio y la de rayos X eran el mismo objeto. Una estrella débil llamada HDE 226868 aparece en la posición de esta fuente de radio. Los astrónomos que estudiaban la luz de esa estrella habían encontrado dos hechos importantes: (1) HDE 226868 es una estrella supergigante azul, una estrella normal, masiva, cerca del final de su vida; y (2) la estrella gira alrededor de otro objeto masivo en una órbita con período de 5.6 días. Conociendo la fuerza necesaria para mantener a HDE 226868 en órbita, se puede calcular la masa de la compañera, de cerca de 10 masas solares. Pero no hay signos de luz visible de ella y algo en el objeto produce rayos X. La explicación o “modelo” que mejor se ajusta a estos hechos es que la compañera es un agujero negro de cerca de 10 masas solares es decir el cadáver de una estrella masiva que alguna vez fue la compañera de HDE 226868. Los rayos X son producidos conforme el gas de la atmósfera de la supergigante azul cae hacia el objeto colapsado y se calienta. El objeto colapsado no puede ser una enana blanca o una estrella de neutrones, porque estos objetos no pueden tener masas mayores de 1.44 y 3 masas solares, respectivament e. Según algunos es el candidato más seguro de los llamados Aguje-

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ros u Hoyos Negros. Nunca podremos “probar” esta teoría de Cygnus X-1 “viendo” el agujero negro, pero la evidencia circunstancial es fuerte. Otros tres objetos LMC X-3 en la Nube Mayor de Magallanes, y A0620-00 y V404 Cygni en nuestra galaxia también se cree que tienen agujeros negros como una de sus componentes. Según constelación otros sería una neutrónica peculiar. En la misma del estrella Cisne, otros objetos acaparan nuestra atención. Al norte de Deneb, nos encontramos con la nebulosa del velo, constituida por bellos encajes de colores visibles con pequeños telescopios, escombros de la supernova que explotó hace 100 000 años, en el centro de esta nebulosa una estrella colapsada, compuesta mayormente por neutrones, emite ondas de radio como un faro cósmico de increíble precisión en el rango de los milisegundos. Se trata del Pulsar de la Vela, uno de los objetos más estudiados en la Astrofísica actual; entre otras razones porque una cucharada de su material constituyente pesa tanto como la yTierra a pesar de queque su le radio es es solo de unos kilómetros el campo magnético rodea millones de 14 veces mayor que el Terrestre. La estrella número 61 del Cisnees famosa desde 1838, cuando el astrónomo Friedrich Bessel le determinóla distancia alSol: unos 11 años-luz ( el Sol dista de la Tierra solo 8 minutos luz) siendo la primera vez que se medía la distancia de un astro situado fuera del sistema solar, utilizando la técnica del paralaje o sea la aplicación de la triangulación en la astronomía. La estrella SS-Cisne por el contrario, si es visible aún con pequeños telescopios, pero su brillo cambia erráticamente cada 50 días,los mecanismos ycausas de estoscambios, losson de todavía otras estrellas denominadas variables novascomo enanas motivosimilares de estudio. El Cisne nos cautiva por su riqueza y nos recuerda que la investigación científica comienza allí: en la observación y contemplación de los fenómenos naturales. Lo mas bellas de la vida y de nuestro ser carecen, como en el arte y la filosofía, de aplicación práctica inmediata, sobre todo si se circunscribe estrechamente la realidad como aquello que sea de aplicable desde aquí hasta el “peaje de la Cabrera”.

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III. 9

LA NEBULOSA DEL CANGREJO

Las estrellas, como nuestro Sol, generan su luz y radiación por reacciones de fusión nuclear. Los átomos de Hidrógeno se funden en núcleos de átomos más pesados, liberando energía, proceso que ocurre cuando la temperatura alcanza millones de grados. Estas altas temperaturas imperan en los “hornos” estelares por acción de la fuerza de gravedad que comprimen los gases calentándolos. Análogamente a como se calienta una bomba manual de aire cuando intentamos comprimir el aire para llenar los neumáticos de bicicletas. La fuerza de gravedad comprime la masa estelar hacia él interior y la presión la empuja hacia el exterior Este estado de equilibrio hidrostático se mantiene hasta que el combustible nuclear se agota, momento en el cual la fuerza de gravedad no puede ser soportada por la expansión del gas interior y sobreviene la muerte de la estrella. El “ocaso” de la estrella, dependerá de que tan grande sea la fuerza de gravedad, vale decir de que tan grande sea la masa de la estrella. En las estrellas de masa similar a la de nuestro Sol, al agotar el combustible nuclear la fuerza de gravedad comprime las capas internas para formar una “enana blanca”. Las Enanas Blancas son objetos del tamaño de la Tierra y cuya densidad es tan grande que una cucharada de ella pesa más que nuestra Luna. En ellas no se producen reacciones nucleares y emiten luz gracias a su calor remanente. Un ejemplo de éstas es la estrella Sirio B, compañera de la estrella más brillante del cielo nocturno, que puede observarse con telescopios de mediano tamaño en la constelación del Can Mayor Las estrellas con masas de más de 5 veces la masa solar agonizan en forma de Estrellas de Neutrones. Estos objetos no emiten

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energía visible y se srcinan cuando los electrones se combinan con los núcleos atómicos, neutralizando sus cargas. El objeto, formado sólo por neutrones, tiene un radio de unos catorce kilómetros y una masa tan grande como la de nuestro sol. Tales objetos giran rápidamente y poseen un campo magnético enorme. De ellos emanan pulsos de radio como gigantescos faros celestes, denominados pulsares. Hoy día se puede “oir”, con radiotelescopios, el pulsar de la Nebulosa del Cangrejo, en la constelación del Toro. Este pulsar y la nube de gas y polvo que le rodea, se formó cuando colapsó una estrella cuya explosión fue observada a pleno día por astrónomos chinos en el año 1054. Tal evento recibe el nombre de explosión de supernova y los restos de la nebulosa, como se ilustra en fotografía del catálogo de Messier (M1), constituyen un remanente de supernova Pero si la masa de la estrella es tan grande como 10 o más veces la masa del Sol, ya nada puede detener el colapso. La presión que ejercen las partículas de las Enanas Blancas ni la presión de los neutrones pueden soportar la enorme fuerza de contracción gravitacional y la estrella decae en un objeto cada vez mi3s denso. Tan masivo que su fuerza de gravedad atrae todo hacia él; incluyendo la luz. Esta gigantesca aspiradora celeste se denomina Agujero o Hueco Negro. Su srcen y comportamiento puede explicarse por medio de las soluciones de las ecuaciones de la Relatividad General, como la hallada en 1917 por Karl Schwarchild. Las evidencias de las observaciones son aún motivo de controversia, y el mejor candidato a este tipo de objetos es la radiofuente Cisne X-l, un gigantesco sistema compuesto por una estrella visible que arroja material sobre un objeto compañero invisible y emite enormes cantidades de rayos X. El modelo usual es que un hueco negro atrae la materia de su rededor, durante la caída de la materia sobre el Hueco Negro se emiten rayos X. La alegoría del Cangrejo, por la forma del remanente de Supernova, parece recordarnos que podemos retroceder en el tiempo; observando hoy el cataclismo que le dio srcen en el año 1054.

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III.10

MUERTE DE ESTRELLAS EN LA FLECHA DE SAGITARIO.

En los tres primeros meses del año vemos, casi al alba, una de las constelaciones zodiacales por el horizonte del levante. Este grupo de estrellas fue denominado “sagitario”; de la raíz sagita (saeta, flecha), por los antiguos caldeos y también por los griegos, quienes plasmaban en el cielo sus deidades y las hazañas de sus héroes para preservar, quizá, las tradiciones culturales que se transmitían oralmente entre generaciones. Hoy, por tradición se conserva su designación. Este grupo de luminarias semeja, si se unen por vectores imaginarios sus puntos estelares, un arco y una flecha que, según los helénicos apunta hacia una refulgente estrella color rubí: Antares, el corazón del Escorpión, otra de las constelaciones zodiacales. En Sagitario se puede observar, con telescopios medianos, una nube de gas de refulgentes colores: azul, lila,rubí y zafíreo, compuesta por tres pétalos de gas y polvo cósmico. Oficialmente se denomina NGC6523 o nebulosa Trífida de Sagitario. La nebulosa Trífida (Messier 20) es una colosal estructura de 20 años luz de longitud, situada a 3.900 años luz de nosotros. Esta nube de gas contiene decenas y quizá centenares de estrellas calientes que ionizan los gases y el polvo disuelto lo difumina en todas direcciones; típicamente la nube contiene cerca de 100 átomos por centímetro cuadrado, mayormente hidrógeno y helio, y elementos tan pesados como carbono, silicio y hierro. Estos elementos pesados no existían cuando se formó el universo, ellos se fraguan en el interior de las estrellas por sucesivas y

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complicadas reacciones termonucleares en el interior de las estrella “envejecidas”, vale decir se producen luego que las estrellas agotan su combustible de hidrógeno y helio. De modo que, metafóricamente hablando, la nebulosa trífida evidencia la muerte de las estrellas primigenias de nuestra galaxia (denominada como la población II en el argot astronómico). La fusión nuclear permite construir núcleos mas pesados que el hidrógeno y liberar energía en el proceso, así se crean el carbono, nitrógeno, etc. hasta el hierro, después no es posible fabricar elementos mas pesado por reacciones nucleares a lo interno de los “hornos” estelares. Las reacciones de fusión para átomos más pesados que el hierro, absorben energía en lugar de liberarla. Entonces sobreviene la muerte de la estrella, incapaz de generar calor para contrarrestar el peso de las capas exteriores (atraídas continuamente hacia el centro debido a la colosal fuerza de gravitación) colapsa. Parte de las capas exteriores rebotan sobre el núcleo inerte de la estrella y son enviadas a fantásticas velocidades hacia el espacio exterior. En ese proceso una onda de choque acelera las partículas, difundiendo los átomos hacia el plano de la galaxia, a la vez que reacciones nucleares muy energéticas permiten la síntesis de elementos más pesados que el hierro. El esbozo anterior permite comprender porque la abundancia relativa de elementos mas pesados que el hierro es tan baja en la vecindad solar, y en el resto del universo. El polvo cósmico observado en la nebulosa trífida, al igual que en muchas otras regiones de formación estelar, nos acercan a los procesos dinámicos que tienen lugar en el plano de la galaxia: la continua formación de estrellas a partir del material de “desecho” de otras generaciones estelares. La nebulosa trífida es el más vívido ejemplo del aforismo: “del polvo vienes y al polvo vais”.

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IIII.11

LA CONSTELACION DE ORION

A comienzos de la noche, mirando hacia el Este, es fácil reconocer la constelación de Orión, con su característico cinturón de luminarias, popularmente conocido como “los tres Reyes Magos”. Esta constelación parece adquirir significaciónespecial en los días decembrinos, cuando el firmamento estrellado se nos antoja espectacular, bien porque en la celebración de navidad elevamos nuestros ojos hacia lo imperecedero y la creación, bien porque, menos poéticamente, la Tierra se acerca al solsticio de invierno (21-22 de Diciembre) y las noches se tornan mas largas, menos nubosas y amainan las lluvias. Desde tiempos inmemoriales este conjunto destaca por contener estrellas brillantes y coloridas: Betelgeuse o alfa Orionis: súper gigante roja, de brillo variable debido a sus oscilaciones radiales, unas 700 veces mas grande que nuestro Sol, distante a unos 520 años luz; Rigel o beta-Orionis en el extremo inferior del cuadrilátero, gigante de tinte azulado y miles de veces mas brillante que el Sol, tan lejana como 900 años luz; además de Bellatrix y Saiph, conspicuas estrellas que completan el cuadrilátero. El cinturón de Orión, o los llamados tres reyes magos, está conformado por las estrellas Almitak, Alnilam y Mintaka, colocada está última sobre el Ecuador Celeste, por lo que la constelación

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queda justamente entre los dos hemisferios y es fácilmente reconocible desde casi cualquier punto de la Tierra, en alguna época del año. Hay quienes piensan que las tres mayores Pirámides de Egipto están dispuestas siguiendo esta representación, factible quizás porque el mito y lo mágico estaban ligados en el comienzo de las civilizaciones con las posiciones aparentes de los astros. Los antiguos griegos creyeron ver allí representado el mito de Orión, el cazador, perseguido en el firmamento por el Escorpión, por lo entre ambas constelaciones hacen entre si un ángulo de casi 180 grados en el cielo. Unas veces se le representa como armado con un arco y otras blandiendo un garrote, tras la constelación del Toro (Taurus). Perpendicular al cinturón sedistinguen con facilidad unconjunto de tres estrellas menores, que solían representar astrológicamente la daga del guerrero. Desde la perspectiva de la astrofísica la segunda de esas estrellas adquiere especial significación por su aspecto nebular visible a ojo desnudo: se trata de la Gran Nebulosa de Orión, distante a 1500 años luz y es una inmensa zona de formación y nacimiento de nuevos sistemas planetarios con más de 10.000 estrellas. Allí se han descubierto los primeros protoplanetas y las estrellas más jóvenes y frías: las Enanas marrones (Brown Dwarfs) en la jerga astrofísica. Otear esas regiones por simple curiosidad con unos prismáticos o un telescopio pequeño es un espectáculo, que nos vincula con ese cosmos del cual provenimos y formamos parte como una totalidad, mas allá de las mínimas diferencias artificialmente establecidas en el modus vivendi actual.

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III.12

SÍNTESIS ESTELAR EN LA CABEZA DEL CABALLO

A comienzos del año y a medianoche se alza sobre la parte más alta del firmamento (cenit) un grupo de estrellas muy vistosas en colorido y brillo conocido tomo la “Constelación de Orión”, semeja un cuadrilátero atravesado por una banda de tresluminarias que popularmente se conoce como les “Tres Marías”. Dentro de este conglomerado estelar existen numerosas estrellas y nubes gaseosas que se aprecian fácilmente con un modesto telescopio. Los antiguos astrónomos griegos y caldeos acostumbraban agrupar a las estrellas por medio de líneas imaginarias en el cielo y construir así figuras mitológicas de sus héroes y dioses, denominadas constelaciones, particularmente la de Orión se ideó para representar este dios hijode Júpiter, dios de dioses,y de Gea (diosa de la tierra). Con el desarrollo de la cultura occidental y más luego con la invención del telescopio cerca delsiglo XVI, se descubrió que las estrellas que vemos juntas en el cielo no lo están realmente, sino que su posición es una ilusión óptica pues las estrellas que creemos juntas las vemos sin perspectiva; como una ciudad vista desde un avión donde no se aprecian las alturas de los diferentes objetos. Así las constelaciones no son sistemas físicos, su ubicación se determina por coordenadas semejantes a los paralelos y meridianos terrestres y que se denominan Ascensión Recta y Declinación, no por constelaciones que se conservan hoy por tradición. En el siglo XVIII, se producen avances en las construcciones de lentes y espejos y con ellos se elaboraron grandes telescopios que acercan millones veces los objetos nuevos: Nubes de polvo y ga-

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ses de disímiles formas y colores, estrellas de todos los brillos y tamaños aglutinaciones de todos los tipos de luminarias y planetoides. Entre estos hallazgos encontramos, en la constelación de Orión, una pintoresca nube de gas oscuro similar a la cabeza de un caballo y así se bautizó. Esta nube de oscuro rodeada de otro gas azulado y brillante y salpicada de miles de estrellas blanquecinas es objeto de modernas investigaciones pues en ésta zona, que comprende un tamaño de millones de veces el de nuestro Sol, tiene una edad similar a la Tierra, 4.600 millones de años, es decir sería una zona de formación de estrellas muy jóvenes dentro del universo. Las estrellas son soles parecidos al nuestro, las hay miles de veces más grandes y cientos de veces más chicas, las vemos como puntos de luz pues están alejadísimas; lamas próxima a nosotros, esta a la distancia de 4.900 billones de kilómetros, esto es a 4.3 “Años-Luz”. Las estrellas como el Sol emiten luz, calor y radiaciones, producidos por el estallido de cientos de miles de bombas atómicas a cada minuto y en todo caso este combustible nuclear se produce por la acumulación de nubes de gases y polvo en el cosmos que se van calentando por la luzque le llega de otras estrellas y porel giro de los gases y partículas (este estadio de una estrella se denomina glóbulos de BOK), A medida que se calienta aumenta su brillo hasta volverse incandescente es entonces cuando comienzan a concentrarse loa gases por la fuerza de gravedad concentrándolos a una gran temperatura tal como una “inmensa bola de fuego” conocida como objeto “Herbig-Haro”. Luego se va aplastando como un disco por el giro y se transforma al cabo de miles de millones de años en un sistema planetario similar al nuestro, estas casi estrellas se llaman estrellas TTauri. Todo este proceso se realiza en millones de años y culmina con el nacimiento de varios sistemas estelares y planetarios. Lo más notable de la nebulosa de La Cabeza del Caballo es que contiene dentro de sí todos los estadosde formación de estrellas y ha permitido la construcción de la teoría ya explicada. Así pues, su estudio ha servido para describir y descifrar la formación de nuestro sistema planetario, al tiempo que nos plantea la posibilidad de que, en alguno de los miles de sistemas planetarios que se formaron o que se están formando exista algunaforma de vida inteligenteo civilización y, después de todo quizás no estemos solos en el cosmos . . . . .

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III. 13

LAS PLEYADES

Las Pléyades también conocidas como las “siete cabrillas”, es un cúmulo estelar en la constelación del Toro. Forman un grupo de luminarias azul-plateado fácilmente distinguible por su forma de “cucharón” o carrusel. En ocasiones este cúmulo abierto es confundido, por los observadores desaprensivos, con la constelación de la Osa Menor. A simple vista, un observador acucioso logrará distinguir entre 9 y 11 estrellas. Vistas a través de binoculares y pequeños telescopios notamos una zona del tamaño aparente al de la luna llena, con decenas de estrellas envueltas en un tenue halo brillante de tinte azulado. Ellas conforman en realidad un conjunto de estrellas jóvenes muy calientes y “recién nacidas”, su antigüedad se estima entre 20 y 100 millones de años, casi contemporáneas al Sol y por ende, mucho más jóvenes que el resto de las estrellas de la Galaxia. Las Pléyades (M45) son conocidas desde la antigüedad y deben su nombre a las hijas de Atlas, deidad griega hija de Zeus, a saber: Electra, Asterope, Alcyone, Merope, Celaena, Maia y Taygeta. Fueron catalogadas por Messier como unCúmulo estelar bajo el número 45. Constituyen un cúmulo abierto con mas de 250 estrellas, situadas a unos 410 años luz de nosotros (unas cien veces mas alejadas que la estrella más próxima al Sol). El polvo y el gas que las rodea difunden la luz por reflexión y le confieren el aspecto nebular que ostenta. El color azul de estas estrellas nos dan información sobre su temperatura, que debe ser mucho mayor que la temperatura superficial del Sol, de color amarillento . Análogamente a como intuimos que el color azulado de la llama de las cocinas atestiguan una mayor

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temperatura que la flama amarillenta de una vela. Técnicamente diríase que las estrellas de las Pléyades son estre llas tipo B, con temperaturas entre 16 000 y 35 000 kelvin y cada una con masas entre 6 y 30 veces la de nuestro Sol, estrella enana tipo G. El cúmulo de las Pléyades permite estudiar el srcen de los sistemas planetarios como el nuestro y comprender fenómenos dinámicos como la eyección de material de las estrellas en rápida rotación. Pongamos por caso a Pleyona, una de las estrellas de éste cúmulo, la cual atestigua la eyección de material por su zona ecuatorial a 300 km/s . Las estrellas en nuestra galaxia se formaron en racimos, vale decir en cúmulos abiertos como las Pléyades, se crearon por la fragmentación de colosales nubes de polvo y gas existentes en el medio interestelar del disco galáctico. Estos “racimos” de estrellas se van disgregando paulatinamente y cada estrella individual aglutina material alrededor para formar sistemas planetarios. Así por ejemplo cada una de las Pléyades se mueve a la fantástica velocidad de 40 kilómetros por segundo, en un futuro remoto se “mezclaran” con el resto de estrellas del disco galáctico. El Sol y sus estrellas vecinas debieron pasar por un proceso similar al de las Pléyades, por lo que los sistemas planetarios vecinos al nuestro deben estar constituidas por el mismo material y en la misma proporción, de abundancias químicas, unos de otros. Quizá no es casual que se designe con pléyade ala reunión de poetas celebres. Tuvimos un mismo srcen en la noche de los tiempos, rememorando a Vicente Gerbasi “Vinimos de la noche y hacia la noche vamos”....

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IIII.14 Exoplanetas y Enanas Marrones

En la última década, nos sorprendió la noticia del descubrimiento de otros planetas extrasolares, confirmando la sospecha de que, efectivamente, los sistemas planetarios son comunes en el universo. Y que por lo tanto la vida, como fenómeno físico-químico, debe darse también en otros confines del espacio. La pluralidad de mundos habitados, como denominó el siglo XIX Camilo Flamarión, a la esperanza de que la raza humana no sea única, sino que otros seres pensantes cohabiten los espacios siderales; es hoy día cada vez mayor debida a la confirmación de existencia de otros sistemas planetarios. La búsqueda no es nueva, ya en 1997 Mayor y Queloz reportaron el descubierto un planeta similar a Júpiter orbitando alrededor de la estrella 51Piscis. A ello le siguieron técnicas interferométricas para detectar oscilaciones en el movimiento de otras estrellas y la confirmación de la existencia de planetas gigantes gaseosos. Hoy día se reconocen 88 sistemas planetarios con un planeta además de 14 sistemas múltiples, todos ellos en estrellas de la secuencia principal; es decir estrellas “normales”. También se ha reportado planetas orbitando púlsares en PSR 1257+12 y PSR B 1620-26 (Wolsczan & Frail 1992) e incluso en forma aislada en el objeto d Ori 70 (Zapatero et al 2003) que seria un planeta con masa entre 2 y 8 veces la masa de Júpiter. Casi todas las detecciones son indirectas por la oscilación de la estrella alrededor de su posición en el cielo; y en los casos de mayor masa como d Ori 70 por su emisión infrarroja. El exoplaneta mas cercano detectado està a unos 10 años-luz. Por efecto de sesgo observacional, los planetas extrasolares detectados son muy ma-

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sivos y muy separados del disco de la estrella. Los planetas menos masivos o los mas cercanos no producen oscilaciones mensurables de la posición de la estrella, que podamos observar desde la Tierra. Solo en la estrella 47 Ursae Majoris, distante a 51 años luz, se han detectado recientemente el transito frente al disco estelar (eclipse) de dos planetas con masas similares a Saturno y Júpiter. La novedad en los últimos años es el descubrimiento de planetas de menor tamaño, girando alrededor de estrellas semejantes a nuestro Sol. En la estrella HD 210277 se ha detectado un planeta de apenas el doble de la masa de Júpiter, en orbita similar a la Solar, con periodo de revolución de 436 días. Al momento de escribir estas líneas llegan noticias de el hallazgo de otros sistemas planetarios semejantes, con planetas orbitando alrededor de estrellas similares al Sol a relativamente cortas distancias y con masas comparables a los planetas gaseosos del Sistema Solar. La abundancia de objetos fríos, en el sentido de tener temperaturas muy bajas en relación a las estrellas, y emisores de luz infrarroja ha revitalizado la discusión acerca de que se considera un planeta. Parece que existen objetos con masas de menos del 1% de la masa de la Tierra hasta decenas de veces la masa de Júpiter. Una estrella muy fría, digamos una enana roja que agota su combustible nuclear no puede considerarse un planeta. ¿Cómo distinguir un objeto estelar “apagado” de un planeta?. Desde mediados del siglo pasado se sospechaba de la existencia de objetos cuasi-estelares con poca emisión de luz y con reacciones nucleares apenas para fusionar el Deuterio, tales objetos se llamaron estrellas Enanas Marrones y se invento una clasificación espectral especial: L y T. Hoy parece existir consenso en que si la masa es menor a 13 veces la masa de Júpiter el objeto es un exoplaneta, en caso contrario seria una Enana Marrón. Se conocen varios centenares de estos objetos, cuya existencia se sospechaba. Ante la búsqueda de planetas extrasolares parecidos ala Tierra, cabria preguntarse, como lo hiciera Guillermo de Ocam (12801347) ¿Pudo Dios haber inventado un Mundo Mejor?

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III.15

CRUZ DEL SUR

La constelación de la Cruz del Sur, conocida ya desde tiempos inmemoriales, se le consideró como parte de la Constelación del Centauro, que prácticamente le rodea, hasta la publicación de la Carta Celeste de Agustin Royer en 1679. Como toda constelación, la Cruz del Sur es una asociación aparente de estrella brillante; fácilmente distinguible si miramos en dirección Sur desde nuestra latitud durante la primera mitad del año. Constituida por cuatro estrellas muy brillantes parece más bien un diamante, con Acruz (Alfa Crucis) y Gacruz (Gamma Crucis) señalando en sentido vertical la proyección hacia el polo Sur. Alfa Crucis dista unos 370 años luz de nosotros, con binoculares es fácil advertir que se trata de una pareja de estrellas azules muy juntas (técnicamente separadas por una distancia angular de 4.4 segundos), además cada estrella ha de tener a su vez una estrella compañera invisible desde la Tierra, constituyendo así un sistema cuádruple. En el extremo izquierdo de la cruz nos encontramos con Mimosa (beta crucis), una estrella gigante, alejada apenas 90 años luz de nosotros y con una compañera azul. A la izquierda y debajo de Mimosa es fácil advertir con binoculares el cúmulo estelar de la Caja de Joyas (número 4755 en el New General Catalogue) constituido por unas 50 estrellas brillantes, todas súper gigantes azules, calientes y jóvenes. Cada una de estas estrellas es centenares de veces el tamaño de nuestro Sol, y

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a solo 7.700 años luz de distancia. En cúmulos estelares abiertos como éste, y como las Pléyades, nacen las estrellas a partir del polvo y gas existentes en las numerosas nebulosas oscuras de los brazos de las galaxias, tras millones de años de colapso del gas debido a la fuerza gravitacional. Precisamente en la constelación de la Cruz del Sur es fácilmente identificable una de esas enormes asociaciones de gas difuso y no luminoso, conocido en la jerga como el Saco de Carbón, su tamaño es casi 60 años luz y dista de nosotros apenas unos 500 años luz. Ubicado entre Acrux y Mimosa el saco de Carbón se nos presenta como zona oscura visible a ojo desnudo que destaca como un agujero sobre el fondo luminoso de la Vía Láctea. La Cruz del Sur era visible desde Jerusalén en épocas de Cristo; su posición aparente en el cielo y la de todas las constelaciones, cambia a lo largo del ciclo de 25.800 años de la precesión del eje terrestre. Por ello desde el siglo XIV esa constelación era invisible desde Jerusalén y desde Europa. Dante Alligieri, en su obra la Divina Comedia refiere este singular hecho en el pasaje de la entrada al Purgatorio como: “dispuesto a espiar este extraño polo, recuerdo cuatro estrellas, las mismas que vieron los primeros cristianos y que desde entonces ningún vivo ha vuelto a ver”. Quiso así el ilustre florentino ejemplificar la era dela humanidad, sin Dios, tras la muerte de Cristo. ¿Conocía Dante la Precesión Terrestre?, es decir ¿fue una alegoría intencionada? ¿Una curiosa casualidad?, los invito a otear esta noche la Cruz del Sur para reflexionar en busca de alguna respuesta.

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IIII.16

LOS EXTRAÑOS OBJETOS GEMINGA Y ETA CARINA

Los astros de nuestra galaxia, pueden catalogarse rudamente en tres grandes grupos: estrellas o astros con “reactores” nucleares interiores, en planetoides o astros sin actividad de fusión nuclear y masas menores al 1% de la Solar (por ejemplo todos los astros del sistema solar excluyendo al Sol) y en objetos compactos o suerte de “cadáveres” de estrellas apagadas (Enanas Blancas, estrellas de neutrones y pulsares, y los llamados Hoyos Negros). Por supuesto que las estrellas en proceso de colapso como Novas y Supernovas, y en proceso de formación con T-Tauri están incluidas en las categorías anteriores. Pero, como toda clasificación sobre la naturaleza, ésta resulta ser incompleta. Dos objetos en los últimos años desconciertan a los astrónomos: un escandaloso faro de rayos gamma, situado en la constelación de Géminis y una estrella que explota y resucita en laconstelación de Carina. Aparte de los procesos cataclismitos del fin de una estrella como Novas y Supernovas, existen estadios en el ciclo de actividad estelar que hacen oscilar el brillo e incluso el radio de las estrellas (estrellas variables cefeidas, Wolf-Rayet, etc.). Se ha observado variaciones de luminosidad en objetos compactos (“estrellas” Enanas Blancas variables o ZZ Cetti, en estrellas de neutrones en rápida rotación o pulsares; que emiten ondas de radio). Adicionalmente hay asociaciones entre estrellas o entre una estrella y algún objeto compacto, que por su interacción se nos muestran con variaciones peculiares de brillo o emisión en rayos X, rayos gamma, etc.; y se denominan “estrellas” variables. De todas ellas existe más de un ejemplo en nuestra galaxia y, aun cuando desconocemos algu-

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nos detalles, se comprende grosso modo la física de los procesos tienen lugar allí. Pero que decir de un solo objetoque pulsa cada 237 milisegundos, emitiendo un faro super energético de rayos gamma, rayos X y ondas de radio. Situado cerca del polo sur galáctico, en la constelación de los Gémelos, este emisor de rayosgamma (Geminga) sigue desconcertándonos desde su descubrimiento en 1981. Por otro lado de nuestra galaxia, en la constelación de Carina, una estrella gigante azul comenzó a hacerse visible a simple vista a partir de 1940, no era una Nova, sino más bien una estrella “resucitada”. Entre 1837 y 1856 la estrella Eta Carina incrementó su brillo, primero paulatinamente y luego en forma dramática. De ser apenas visibles a ojo desnudo pasó a ser la más brillante del firmamento, luego disminuyó su brillo y hoy es apreciable con mucha dificultad, rodeada sin embargo de una nube pardo-rojiza con una luz laser natural. Radia energía a una proporción de 5 millones de veces mayor que el Sol; por lo que Eta-Carinae nos resulta la estrella de mayor luminosidad de toda la Galaxia. También emite fuertemente ondas de radio e incluso rayos gamma. Las observaciones sugieren que es una estrella inestable que está hirviendo materia rápidamente fuera de su superficie, pero no sabemos como ni por que. Ambos objetos, la estrella Eta Carina y el posible pulsar anómalo de Geminga, han sido observados con todo tipo de instrumentos, hay imágenes de su emisión en radio, infrarrojo, rayos X, rayos Gamma, y aun se desconoce el porque son tan únicos y el mecanismo que puede generar tanta energía. Tampoco se comprende como es que estos objetos pueden variar su brillo tan abruptamente, No falta quien, en los pasillo de los Congresos especializados, especule que Geminga en una señal inteligente de alguna civilización mas desarrollada. Y eso, de veras, es lo mas probable; queda por ver si en verdad esa civilización mas desarrollada es necesariamente extraterrestre…pudiera ser que sea la señal del comportamiento del Universo, que comprenderemos dentro de varios siglos, cuando ciertamente alcancemos una ciencia mas desarrollada.

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IIII.17

LAS GORGONAS DE PERSEO

Los habitantes de la Grecia antigua rememoraban sus tradiciones, mitos y leyendas colocando las deidades en el firmamento, vale decir asociado las estrellas en constelaciones por medio de diagramas figurativos entre los puntos de luz del firmamento estrellado, que por su aparente proximidad relativa, constituían algún dibujo inteligible. Tal y como hacemos hoy día con las formas caprichosas de las nubes, que nuestros niños asocian con forma mas o menos semejantes a figuras conocidas. Una de tales constelaciones, cercanas al polo norte celeste, digamos hacia el noreste de Casiopea, y limitada hacia el sur por la constelación de Taurus es la constelación de Perseo. Perseo, héroe mitológico Griego, realizó varias epopeyas que principiaron cuando este defendió a su madre Dànae, delas pretensiones del Rey Polidectes, quien convino en no molestar mas a Dànae siempre que Perseo lograra traerle la cabeza de la Gorgona Medusa. Única de las tres gorgonas, que era mortal. Como narra la tradición tales monstruos; alados y con la cabeza cubierta de víboras en lugar de cabellera; petrificaban a quienes le mirasen convirtiéndolos en estatuas de sal. Medusa fue inicialmente una sacerdotisa del templo de Atenea, quien perdió su acstidad dentro del propio templo por el dios del Mar (Poseidón) y como castigo fue convertida en la monstruosa Gorgona. Para hacer ese trabajo imposible de cortar la cabeza de Medusa, Perseo se valió de un espej o pulido que le dio Atenea y una hoz con la cual pudo acertarle el golpe mortal sin mirarla directamente, evitando así ser petrificado. En la constelación de Perseo se advierte con fac ilidad, por medio de telescopios pequeños e incluso con binoculares, dos enjam-

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bres de estrellas blancas-azuladas, que constituyen el denominado cúmulo doble de Perseo como se ilustra al comienzo de estas líneas. Los cúmulos son asociaciones físicas de estrellas que se formaron por el colapso y la subsecuente fragmentación del gas y polvo interestelar que pulula disperso en el plano de la Vía Láctea, nuestra galaxia, y que le confiere ese carácter lechoso al disco galáctico que advertimos en el cielo en las noches despejadas y muy oscuras. Nuestro Sol y las estrellas vecinas al mismo tuvieron un srcen semejante; puesto que las estrellas se gestan en cúmulos o enjambres. La tradición mitológica refiere que al regreso de matar a Medusa, Perseo se encontró con una hermosa mujer, Andrómeda o la Gobernadora de Hombres, encadenada desnuda como ofrenda al monstruo marino Cettus, a la orilla de Jope en Palestina. Perseo la liberó aproximándose en el caballo alado Pegasus y nuevamente empleo un ardid para matar al monstruo marino Cetus, confundiéndolo con la sombra que el propio Perseo reflejaba en el agua. Andrómeda era hija de Casiopea y del Rey Cefeo, quienes ofrecieron a Andrómeda como tributo ante Poseidón para ser libradas del la ballena Cettus. Los lectores avezados en astronomía notaran que Cettus, Cefeo y Andrómeda son también constelaciones del hemisferio norte, en sintonía con la tradición helénica. Los griegos no disponían de ningún instrumento óptico, difícilmente podían saber que las estrellas h y c de la constelación de Perseo eran dos asociaciones “monstruosas” de estrellas, distantes a 7 400 años luz de nosotros, denominados hoy como NGC 869 y NGC 864. Es decir las dos Gorgonas inmortales que el Héroe Perseo no mató. Será que la lluvia anual de meteoros “perseidas”, srcinadas en dicha constelación motivo la tradición de la Gorgona fallecida? Confieso que en las noches de la segunda quincena de agosto, yo mismo he quedado petrificado de asombro al observar la belleza dela “lluvia de meteoros” de las Perseidas.

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IIII.18

TYCHO DESCUBRE UNA ESTRELLA NUEVA (NOVA)

En el siglo XVI, la Astronomía no era una profesión adecuada para un noble. Pero el astrónomo danés Tycho Brahe, que procedía de muy buena familia, no pudo evitar serlo. Primero observó un eclipse de Sol. Luego, una conjunción entre Saturno y Júpiter. Y, el 11 de noviembre de 1572, una nueva estrella muy brillante en la constelación de Casiopea. Esta estrella era una “supernova”, un fenómeno que contradecía la inmutabilidad de los cielos propuesta por Aristóteles, según se desprende de su obraDe “ nova et Nullius aevi memoria prius visa Stella Contemplatio Mathematica ” La muerte violenta de una estrella, cuando llega el final de sus días, es todo un espectáculo de pirotecnia que se conoce como supernova. Primero y de forma repentina, como si quisiera llamar nuestra atención, la estrella incrementa su luminosidad varias decenas o cientos de miles de veces liberando una gran cantidad de energía (la equivalente a la producida por el Sol durante mil millones de años). Después, aparece como un punto muy brillante en el cielo, allí donde antes pasaba inadvertida. Y, tras unos meses, desaparece de nuestra vista para siempre. Existen varios tipos de supernovas. La de tipo Ia es la explosión de una estrella pequeña extremadamente densa (enana blanca), compuesta principalmente de carbono y oxígeno. Se encuentra en la última etapa de su existencia y pertenece a un sistema binario (de dos estrellas). La supernova de tipo II es la explosión de una estrella de gran masa y rica en hidrógeno que sufre un violento colapso; la materia de las capas más externas tiende a ir hacia el centro por la fuerza de la gravedad al acabarse la producción de energía en su núcleo. Las

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supernovas de tipo Ib/Ic, si bien se producen en un sistema binario, son debidas al colapso gravitatorio de unastrella e masiva como las de tipo II. La estrella que colapsa ha perdido la envoltura de hidrógeno. En cualquier caso, las supernovas constituyen la principal fuente de elementos químicos del Universo: las de tipo I producen fundamentalmente hierro y níquel, mientras que las de tipo II suministran el resto (carbono, oxígeno, azufre, silicio, lcio, ca etc.), todos ellos apartir de los elementos ligeros que forman las estrellas: hidrógeno y helio. Algunas supernovas apenas dejan entre sus cenizas una débil nebulosa, como la supernova observadapor Tycho Brahe, en 1572, una supernova termonuclear (o de tipo Ia), por oposición a las de colapso gravitatorio. Supernova de tipo II fue la de 1054, que dio lugar a la Nebulosa del Cangrejo, en la constelación del Toro, y que fue perfectamente visible incluso de día durante dieciocho meses. Se cree que también se debió a un colapso gravitatorio la observada por el astrónomo Johannes Kepler, en 1604, que sería una supernova de tipo Ib/Ic. Una supernova reciente de tipo II fue la supernova 1987A la más luminosa desde los tiempos de Kepler, ocurrida en la cercana nube de Magallanes.. Tycho Brahe realizó observaciones astronómicas durante más de veinte años sin telescopio, que no se utilizó en Astronomía hasta después de su muerte (se cree que Thomas Digges, astrónomo inglés coetáneo de Tycho Brahe, yaconoció el telescopio,pero no se divulgó por la ventaja que proporcionaba en la prevención de un ataque naval). Pero el astrónomo danés no fue el único que observó la supernova de 1572. Un contemporáneo, el valenciano Jerónimo Muñoz, escribió por entonces, a petición de Felipe II,Libro el del nuevo cometa (pues así la llamó), con el fin de demostrar que la nueva estrella estaba situada en la esfera celeste, en contra de la doctrina aristotélica. El mismo Tycho Brahe comentó este libro en su extensa recopilación en losAstronomiae Instauratae Progymnasmata de 1603, comparando las observaciones de Muñoz con las suyas propias. La rivalidad en torno a la stella nova no llegó al extremo de batirse en duelo, como había hecho a los 20 años (en esa ocasión, Tycho perdió parte de su nariz, que sustituyó con una prótesis de oro y plata). El danés citaba extensamente los trabajos de diversos autores sobre esta supernova en su compilación de 1603, y en particular elogiaba los conocimientos astronómicos de Jerónimo

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Muñoz. La supernova de Tycho Brahe era una supernova de tipo Ia. En esta categoría, la explosión se produce por la caída de material sobre una enana blanca. “El material atrapado procede de una estrella compañera que puede ser una estrella de la Secuencia Principal, una subgigante, una gigante roja u otra enana blanca. Excepto en este último caso en que la enana blanca se funde con la estrella que explota y no queda compañera superviviente, es de esperar que después de la explosión la estrella compañera donante reciba un fuerte impulso y adquiera una velocidad propia inusualmente grande. También sufrirá una pérdida de material que reducirá su masa, lo cual podría modificar su estado evolutivo, y una inyección de energía que aumentará su luminosidad y podría producir una expansión que reduciría su gravedad superficial.” Los astrónomos han buscado, aun sin éxito, la estrella compañera de la supernova de Tycho con algunos de los mayores telescopios del mundo. En los alrededores delos restos de la supernova han hallado una estrella subgigante (denominada “Tycho G”) que se mueve mucho más rápido que las estrellas de la vecindad y concuerda con las expectativasde posición,distancia yvelocidad previstas.Si Tycho G fuese la estrella compañera, el sistema binario correspondería a un tipo de variables cataclísmicas U Scorpii caracterizado por un período entre dos y siete días y compuesto por una estrella enana blanca y una compañera como el Sol en el momento de la explosión. Todas estas estrellas acabarán explotando como la supernova de 1572, pero eso ocurrirá dentro de cientos de miles de años”. La primera obra de Tycho, citada, le granjeo la fama y la protección de l rey Federico II de Dinamarca, quien fuera su mecenas por mas de 20 años, dotándolo de las ventajas que astrónomo alguno haya tenido jamás: la concesión de toda la Isla Hven, cerca de Copenhague, un castillo, laboratorios, talleres y hasta una imprenta propia, además de la servidumbre y custodia. De suerte que la nova de Casiopea trajo dichay prosperidad para Tycho, en la misma medida que elaboraba las agoreras profecías de los horóscopos Realespara Federico II. La vida de Tycho, de alguna forma nos ayuda a comprender porque, en las orbitas adulantes del poder, son mejor recompensados los vaticinios catastróficos que los buenos augurios, por inciertos o inevitables que sean los primeros.

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IIII.19 HUECOS NEGROS Y OTROS CUENTOS

Todos creen saber lo que es un agujero negro. Todos menos los físicos. Si Ud. habla con un astrónomo, le convencerá que un agujero negro es el resultado final de la vida de una estrella con más de ocho veces la masa del Sol. Cuando se agota su combustible, la masa se contrae bajo su propio peso. Puede llegar a estar tan densa que, hasta una cierta distancia del centro, la velocidad necesaria para poder escapar de su atracción gravitatoria puede ser mayor que la velocidad de la luz. Llegados a ese extremo, ni siquiera la luz puede escapar y por ello se denomina agujero negro. Y también le dirá que la radio fuente Cygnus X-1 y otras fuentes estelares de rayos X y gamma son sin lugar a dudas, esos objetos teóricos inobservables en principio, pero que se evidencian por la materia que cae en esas colosales aspiradoras. Si Ud. le hace la misma pregunta a un físico relativista, este le responderá que Hoyos Negros (Black Hole) son una solución de la Ecuaciones de campo de Einstein aplicadas a un modelo estelar. Le referirá que, en un modelo estelar, aparece un termino indeterminado o infinito, que se interpreta como el colapso puntual de la estrella; y relaciona la masa con el radio estelar (la estrella colapsa a un punto si, en unidades correcta, su radio es el doble de su masa). También conocerá Ud. que esa relación no es debida a Einstein, sino a Kart Schwarzschild quien resolvió las Ecuaciones de gravedad de Einstein en 1916 para un caso simple, completamente esférico y sin considerar la rotación de la estrella ni la existencia de campo magnético. El propio Einstein en 1939, en su trabajo publicado en Annals of Mathematics titulado “Sobre un Sistema Estacionario con simetría esférica formado por muchas masa puntuales” advirtió

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sobre la imposibilidad física de la formación de tales objetos. Si se considera un modelo estelar con rotación o bien con carga o con radiación; vale decir modelos estelares mas realistas, la solución también da srcen a un infinito (singularidad) que puede ser interpretado como un Hueco Negro, pero en cada caso la expresión que relaciona el radio con la masa del objeto es diferente y lo es también respecto a la calculada por Schwarzschild. Así, un Hoyo Negro puede ser tipo Kerr, tipo Schwarzschild, tipo TomimatsuSato, ect. y en cada caso solo se tiene en cuenta el colapso gravitacional. La relatividad no dice nada como se comporta la materia a densidades tan extremas, vale decir no específica si aparecen o no fuerzas de presión que detengan el colapso de la estrella antes de formar la singularidad. Una estrella como el Sol, colapsa a una estrella Enana Blanca formada por materia “degenerada”, su tamaño final es comparable al de la Tierra. Si la estrella es mucho más masiva que el Sol, su peso la hace colapsar hasta unos 15 kilómetros de radio, los átomos se funden en neutrones. El peso de su enorme masa es detenido por la fuerza de los neutrones, únicos constituyentes que sobreviven al colapso. ¿Y si la masa es aun mucho mayor? Es decir, si llegase a ser tan grande como ocho masas solares ¿no se formaría un Hueco Negro? No sabemos pero hay otras posibilidades teóricas no siempre bien divulgadas. Podría formarse una Estrella de Quark, de Piones o de otros materiales subatómicos, que no son estrictamente iguales a los Huecos Negros que aparecen en las ecuaciones de Schwarzschild o de Kerr. Tales objetos, de existir serian los responsables de las radio fuentes atípicas como Cygnus X-1 y se denominan también Huecos Negros, aun cuando es un abuso del lenguaje. Se entiende así, en astrofísica, por Hueco Negro a cualquier estrella más densa que una típica estrella de neutrones. El termino Hueco Negro o Agujero Negro lo acuñó John Wheeler en una conferencia de 1967, antes se les denominaba como lo hacia Schwarzschild, “estrellas congeladas”. Para un Físico Relativista la única información que podemos obtener sobre un Hueco Negro es su masa, su carga eléctrica y sugiro, cuyo enunciado se sintetiza en la jocosa frase “A Black Hole has not hair” (un hueco negro no tiene pelos).

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Sin embargo, tras introducir la mecánica cuántica en la descripción de los agujeros negros, Stephen Hawking dedujo en 1977 que emiten radiación y que, por lo tanto, a la larga pierden masa y acaban desapareciendo. El argumentó qué un par de partícula y antipartícula se crea a partir de una fluctuación cuántica, en el mismo borde de un agujero negro zona denominada el “horizonte de sucesos”, una de las dos partículas del par puede escapar de la influencia gravitatoria mientras la otra cae hacia el interior del agujero negro. Esas partículas constituyen la radiación de Hawking e implican la evaporación del agujero negro que terminará por extinguirlo Hace poco, George Chapline, publicó un artículo en el que dedujo que no pueden existir. Chapline aseguraba que el colapso de las estrellas masivas, que hasta la fecha se había pensado que generaba agujeros negros, conduce en realidad a la formación de estrellas que contienen energía oscura, posiblemente la energía responsable de la expansión acelerada del Universo. También hay resultados que muestran quesi durante el colapso de una estrella la esfericidad no es exactamente perfecta, como ocurre siempre en la naturaleza, entonces no es posible la formación de un Hoyo Negro. Pese a todo, hay quienes siguen pregonando los Hoyos Negros, de todos los tipos y en todo lugar del cosmos, no como una posibilidad teórica sino, equivocadamente, como un hecho demostrado. Postulan Hoyos Negros supermasivos en el Centro de las Galaxias Activas, pequeños Hoyos Negros en el halo de las galaxia e incluso del tamaño de un átomo en las cercanías del sistema Solar para explicar el srcen de los cometas. Sin hablar claro está, de los usado por los “divulgadores de la Ciencia” para proponer viajes en el tiempo, o a velocidades mayores que la luz, o a otros universos. Y es que los Black Hole son un paradigma como en su tiempo lo fue el flogisto, los epiciclos, el éter, el calórico, etc. ¿Que valor tiene una hipótesis que no puede ser comprobada? ¿Qué existencia real tiene un objeto que por definición es inobservable? ¿Cuántos Huecos Negros hay en la galaxia? ¿Cuántos ángeles caben en la cabeza de un alfiler?

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III.20 EL DIAGRAMA DE HERTSPRUNG Y RUSSELL

A comienzos del siglo XX, se habían obtenido las distancias de de muchas estrellas de la vecindad solar, empleando el método de paralaje, procedimiento análogo al empleado en agrimensura. Para este conjunto de estrellas también fue posible medir su brillo aparente y sus espectros. Es claro que si se tiene la distancia a una fuente de luz y se mide su brillo aparente, puede entonces puede obtenerse su brillo intrínseco. Así conocido el brillo de una estrella y su distancia también obtenemos la luminosidad (Magnitud Absoluta). En un intento por clasificar todo estos datos gráficamente, el astrónomo Danés Ejnar Hertzsprung descubrió es 1905, una regularidad al graficar la magnitud absoluta con el color de las estrellas. Las estrellas de color azul-blanco como alfa del León (Régulus) son también muy calientes, y disminuyen progresivamente en temperatura conforme su color es blanco como Altair (alfa del águila), Azul-blanco como Sirio (alfa del Can Mayor), amarillo como el Sol, naranja como Aldebarán (alfa del Toro) o Roja como Gacrux (en la Cruz del Sur). En forma análoga observamos como una barra de hierro incandescente cambia de color blanco a azul, amarillo y luego a naranja y rojo conforme se va enfriando. Una relación análoga a la hallada por Hertsprung para las estrellas, fue encontrada en 1907 por Henry Russell de la Uni-

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versidad de Pricenton, al relacionar los tipos de espectro de las estrellas con la magnitud absoluta. Si hacemos un diagrama de Luminosidad versus tipo espectral, o equivalentemente de magnitud absoluta versus color; encontramos que las estrellas no están uniformemente distribuidas sino agrupadas por zonas que permiten una clasificación de su propiedades físicas en relación a su tamaño y composición. Tal diagrama se le conoce hoy como Diagrama de Hertsprung-Russell o HR, que ilustra estas lineas. Puede observarse en el diagrama que el tamaño de las estrellas aumenta con la distancia respecto al vértice inferior izquierdo. Es posible tipificar las estrellas según su posición en el diagrama. Así, por ejemplo, las estrellas hacia el extremo superior derecho del diagrama son de gran tamaño y poseen temperaturas superficiales bajas. Son denominadas habitualmente gigantes rojas. Por otro lado, las situadas en el vértice opuesto son pequeñas y calientes, son las Enanas Blancas. La inmensa mayoría de las estrellas que se dibujan en un diagrama HR quedan dispuestas sobre una diagonal que va del extremo inferior derecho al superior izquierdo. A esta zona se la denomina secuencia principal, al que pertenece, nuestro Sol. Las estrellas al formarse adquieren una temperatura tanto mayor como mayor sea su masa, y ello determinara su evolución posterior. Las mas masivas agotaran mas rápidamente su combustible nuclear y son de menor edad, tal es el caso de las estrellas de la parte superior izquierda del diagrama HR, equivalentemente las menos masivas alcanzaran menor temperatura y agotaran su reservorio de Hidrogeno mas lentamente, duraran mas tiempo (mayor edad), como el caso del Sol. Al agotar su combustible nuclear, las estrellas pasaran por otros procesos físicos, cada tipo particular de tales estadios o fases, como por ejemplo Gigantes Rojas, Enanas Blancas, variables cefeadas, etc. Corresponde a cierto valor de luminosidad y temperatura y puede encontrase en alguna otra zona del diagrama HR. Ello permite predecir el estadio evolutivo, la edad y otros parámetros físicos de alguna estrella en particular con solo medir su espectro y luminosidad y clasificarla a través del diagrama HR.

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Una anécdota apócrifa dice que el diagrama HR también sirve para clasificar a quienes estudian el Universo, así para un astrónomo el diagrama HR relaciona los aspectos observables directamente, es un diagrama de color-magnitud. Los astrofísicos más dados a la conceptualizacion dicenque es un diagrama Temperatura- Luminosidad; y un cosmólogo; mas dado de ordinario a la especulación que a la observación, simplemente ¡no tiene idea sobre eso!. .

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Capitulo IV : TRANSITO POR OTROS UNIVERSOS

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IV.1

UN CAMINO DE ESTRELLAS Y POLVO

Los cielos de Septiembre y Octubre nos parecen más plagados de estrellas que de costumbre, sobre todo mirando desde nuestra localidad en dirección sur durante la media noche. Esta región, llena de estrellas y de gigantescas nubes de polvo, es conocida como la región del plano galáctico. Abarca entre otras, a las constelaciones de Sagitario y del Escorpión. Los antiguos griegos la denominaron el camino de leche (Vía Láctea) por el color blanquecino de la luz difuminada por las regionesde hidrógeno ionizado sobre el fondo oscuro del cielo nocturno. Una rápida “visita” a través de binoculares o pequeños telescopios nos muestran gran cantidad de regiones de formación estelar: cúmulos estelares abiertos y nebulosas. Mirando hacia la constelación de Sagitario nos encontramos con la zona más densa en estrellas del firmamento: el centro galáctico. El centro de nuestra galaxia podría albergar centenares de miles de estrellas tipo OB jóvenes gigantes azules, explotando en forma casi continua (supernovas) o bien un gigantesco agujero negro ( suerte de aspiradora celestial con una masa de trillones de veces la de nuestro Sol). La controversia aún no es dilucidada porque el polvo de las nubes oscuras no permiten escrutar con instrumentos estos confines celestes. Nebulosas iluminadas como la “Laguna” o la “trífida de Sagitario” cautivan a los astrónomos con sus miles de soles, creándose y muriendo continuamente. Allí se están generando sistemas planetario y quizás vida como la nuestra y luego, después de mil mi-

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llones de años, languidecen explotando en forma de supernovas. Estas estrellas explotan cuando agotan el combustible nuclear que les da luz arrojando al espacio los elementos químicos más pesados que el hierro. Ese material se mezclará en el medio interestelar formando nubes oscuras que luego colapsarán para formar nuevos soles y planetas de la próxima generación de estrellas. Nosotros, nuestra Tierra y el resto de la materia del sistema solar contiene elementos pesados que se srcinaron el plano galáctico, de materia perteneciente a la anterior generación de estrellas. Estamos formados por polvo cósmico y seremos, perogrullescamente, polvo cósmico. Es que en la contemplación del firmamento, el mundo de las Ciencias le da la mano a la poesía: somos los ojos de las estrellas que miramos a las estrellas, vale decir: somos la porción del universo que se estudia a sí misma. Estas reflexiones constituyen el denominado principio antrópico según el cual la base de la Ciencia es humana, antes que nada, y por ende ecológica y sociológica. Así, el principio antrópico, se introduce en la cosmología para intentar explicar la paradoja según la cual, el universo parece estar justamente a la mitad de su edad desde su srcen, hace unos 15 mil millones de años, hasta su previsible final, dentro de unos 15 mil millones de años. Claramente si el Universo tuviera un año de duración, toda la existencia humana, desde los primates hasta hoy, abarcaría solo un segundo del último minuto del ultimo día de ese año hipotético; y el Sol agotará su combustible nuclear y se extinguirá mucho antes de que transcurra una pequeñísima fracción del próximo “año cósmico” de la duración del Universo. Parafraseándonos con Vicente Gerbasi: “despierta hijo, que te traga la vida”

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IV.2

EL DIAPASON DE HUBBLE.

En el siglo XVIII, Williams Herchell, a la sazón un músico aficionado a la astronomía, se dedicó a la construcción de grandes telescopios con el fin de descubrir nuevos cometas, ello le permitió el descubrimiento del Planeta Urano y observar una plétora de nebulosas, algunas de ellas con formas espirales, elípticas e incluso en forma de sombrero. Con el advenimiento de la física cuántica a comienzos del presente siglo, quedo establecido por medio del estudio de los espectros de estos astros, que tales “nebulosas” se encontraban fuera de nuestra Galaxia (la Vía Láctea) y se les denominó Universos Islas, galaxias o “nebulosas extra-galácticas”. Edwin Hubble clasificó en 1924, mas de un centenar de ellas en tres grandes grupos de acuerdo a su morfología. Las galaxias amorfas o irregulares como las llamadas “nubes de Magallanes” (dos galaxias satélites de la Vía Láctea), las galaxias espirales (como Andrómeda y la Vía Láctea) y las que semejaban un sombrero o una lentícula, denominadas elípticas. La morfología de las galaxias se denominó en la jerga pionera de los años veinte como la “teoría de la tasa de café”; por cuanto la espuma en rotación, de una mezcla de café y leche, parecía dibujar caprichosamente lasformas elípticas y espirales, semejantes a las fotos de galaxias. Simíl acentuado por la disposición de las burbujas mayores hacia el centro y las burbujas menores formando pliegues alrededor de éste. Este “modelo” inspiró un diagrama evolutivo también conocido como el “diapasón de Hubble” según el cual las galaxias elípticas (E) provenían de galaxias espirales sim-

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ples (S) y de espirales con un centro y una barra desde la que emergerían los brazos espirales (SB). Cada uno de los tipos admiten una subclasificación dependiendo de cuan elíptica u oblonga sea la galaxia (desde E0 a E7) y cuan separados esten los “brazos” espirales respecto al centro (Sa, Sb, Sc) o respecto a la barra central (SBa, SBb, SBc). Como toda clasificación morfológica y cualitativa de entes en la naturaleza, la de Hubble, estaba destinada a ser incompleta y con ella el esquema evolutivo propuesto. Hoy día sabemos que en efecto las galaxias elípticas, que constituyen un tercio del total, poseen poco gas y polvo y en ellas las estrellas constituyentes son antiguas, mientras que las galaxias espirales (barradas o simples) conforman dos tercios del total de galaxias, contienen mucho gas y polvo cósmico y las estrellas se forman continuamente. Sin embargo no es claro que las galaxias evolucionen desde elípticas a espirales o a la inversa, ni que las galaxias irregulares sean más antiguas que ambos grupos. En los Cluster o cúmulos de galaxias los encuentros e interacciones de galaxias son muy frecuentes, y la dinámica del movimiento estelar en los brazos espirales es mucho más compleja. En la década de los años sesenta, Chiao y Shu explicaron la formación de los brazos espirales a través de ondas de densidad, y mostraron que al igual que las “barras”, los brazos aparecen y desaparecen continuamente en una misma galaxia. También los estudios recientes demuestran que existe un estadio morfológico no contemplado anteriormente: las galaxias con anillos, en el cual las barras y/o el centro presenta un anillo de materia a partir del cual emergen los brazos espirales. El srcen de esta aglutinación fuera del centro parece deberse a las resonancias o frecuencias de acoplamiento entre el movimiento del gas constituyente de la barra y el resto del disco galáctico. La velocidad de rotación afecta también la dinámica de los brazos espirales: el centro gira mas aprisa que el resto del disco, enrollando las espirales. Las inestabilidades dinámicas y gravitatorias serían las causantes de la morfología observada como espirales, brazos, anillos y barras. Hoy, la clasificación fina de Vaucouleurs reemplaza con mejor acierto la tricotómica de Hubble, quizá porque incorpora los procesos en lugar de las apariencias formales al establecer las categorías.

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IV.3

LA GALAXIA ANDROMEDA.

Ese conjunto de mas de cien mil millones de estrellas o soles, nubes de hidrógeno y de polvo, similar a un disco espiral aplastado, es la imagen mas parecida a nuestra propia Galaxia “La Vía Láctea”. La galaxia a que nos referimos, ilustrada en la fotografía, es la galaxia Andrómeda, y es la galaxia espiral mas cercana a la nuestra, distante a tan solo 1,5 millones de años luz. Aunque le veamos como un trémula estrellita cerca de la constelación del Pegaso en una noche clara, su área nebular puede distinguirse en un área del cielo tan grande como la propia luna vistacon un telescopio de mediano aumento. La galaxia Andrómeda es también conocida como M31, vale decir como el Objeto del Catálogo de nebulosas número 31; realizado por el astrónomo Charles Messier en el siglo XVIII. Su nombre de Andrómeda, refiere a su ubicación en la constelación homónima ideada por la mitología griega para recordar a la hija de Casiopea y Cefeo; reyes etíopes, de vida legendaria. No fue sino hasta 1925 cuando se comprendió que la “nebulosa” de Andrómeda M31 era en realidad un Universo-isla, y que, al igual que centenares de otras “nebulosas difusas”, contenían millones de soles. Durante décadas se había mantenido la controversia entre H. D. Curtis y sus colegas sobre si las galaxias eran o no sistemas de estrellas externos a la propia Vía Láctea. Pronto, a finales de los años veinte, con el desarrollo de los grandes telescopios de mas de dos metros de diámetro, se comprendió que existen en el Universo millones de galaxias cada una con tantas estrellas como las que podemos ver en el cielo.

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Morfológicamente se les puede catalogar en irregulares, como las dos galaxias satélites de la Vía Láctea: las nubes de Magallanes, en galaxias espirales como la nuestra o como Andrómeda y en galaxias elípticas de apariencia lenticular. Andrómeda es una de las galaxias mejor conocidas, por su cercanía a nosotros, posee una región central de forma elíptica con densidad mucho mayor que los brazos espirales, tiene dos galaxias enanas satélites numeradas en el nuevo catálogo general (NGC) 205 y 221, y contiene varios cúmulos globulares con centenares de estrellas cada uno, fuera de la estructura espiral, de suerte tal que la galaxia posee un halo esférico tenue, de gases, algunas pocas estrellas dispersas y cúmulos globulares. Este halo, no visible en las fotografías contiene en su interior al disco galáctico con un tamaño de 65 000 años luz. Para imaginar tal distancia pensemos que un viajero que se desplace a la fantástica velocidad de 300 000 kilómetros por segundo demoraría 65 000 años en recorrer la galaxia de un extremo al otro. El tamaño aparente, la edad y la distribución espacial de las galaxias es muy variable. Las hay por doquier en el cielo, visibles en las fotografías realizadas con telescopios, en segundo plano, detrás de las estrellas de nuestra propia galaxia. Su tamaño puede ser mil veces mayor a nuestra propia galaxia o diez veces mas pequeñas. Se agrupan por acción gravitacional en cúmulos de galaxias; como el denominado Grupo Local, al cual pertenece la Vía láctea, las nubes de Magallanes, la propia galaxia Andrómeda y una veintena de galaxias menores. Otros cúmulos como el de la constelación de Virgo puede tener centenares de galaxias. La edad de tales sistemas estelares es tan antigua como el propio Universo: unos 12 mil millones de años y su dinámica y evolución es aun tema de debate en la astrofísica moderna. Es lícito pensar que en algún lugar entre mil millones de galaxias , cada una con diez mil millones de estrellas, en un lapso de tiempo de al menos 12 mil millones de años, debería haberse reproducido las condiciones que dieron srcen en nuestro SistemaSolar, al fenómeno de la vida y de la civilización. El hallazgo de alguna de esas otras, hipotéticas pero muy verosímiles, civilizaciones será en el próximo milenio el hito mas trascendental de la cultura humana.

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IV.4

LAS NUBES DE MAGALLANES

Cuando Fernando de Magallanes (1480-1521) circunnavegó la patagónia en 1519, advirtió un par de nubecillas inmóviles en el cielo austral, difusas y brillantes justo al sur de la brillante estrella Canopus. Las estrellas de brillo débil que circundan a estas nubes serian luego catalogadas por los navegantes holandeses Pieter Keiser y Frederick de Houtman en los años 1595-1597 y la bautizaron como la constelación del Dorado, homónimo de un pez de la región de carne muy apreciada. Las dos nubes difusas registradas por Magallanes, sin lugar a dudas, eran astros, que muchos años después se identificaron como galaxias irregulares, satélites de nuestra propia galaxia Vía Láctea. Hoy se les denominan la Gran y Pequeña nubes de Magallanes respectivamente y son un espectáculo del cielo, visibles a simple vista para observadores (como nosotros) situados por debajo de los 15º de latitud Norte. La Gran Nube de Magallanes (LMG) con susmas de mil millones de soles o estrellas, es en realidad una galaxia espiral similar a la galaxia Andrómeda, pero con una estructura alargada o de barra central, técnicamente se le dice deltipo SB (espiral barrada). La LMG está situada a 170 mil años luz de nosotros, digamos décima parte de la distancia que nos separa de la galaxia Andrómeda. Su diámetro es de unos 26 mil años luz, digamos que es una cuarta parte del tamaño de la Vía Láctea. En su barra central puede observarse con telescopios medianos, varias regiones activas de formación de estrellas, constituidas por nebulosas de aspecto rojizo, debidas al hidrógeno ionizado. Destacándose entre ellas la denominadaNebulosa de la Tarántula (# 2070 del New General Catalogue) que es a la vez el objeto mas brillante de toda la Gran Nubes de Magallanes, en

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su centro se encuentra un singular objeto superestelar, el R136a, cuya masa estimada esde 3000 veces la delSol y su luminosidad es mas de 30 millones de veces la del Sol. De tratarse de una única estrella sería la mayor de todas las conocidas. La Pequeña Nube de Magallanes (SMC) es en realidad la superposición visual de dos galaxias irregulares, ambas satélites la Vía Láctea (nuestra galaxia) y están a 205 y 237 mil años luz de distancia. La mas próxima se le denomina SMC o Pequeña Nube de Magallanes propiamente dicha, mientras que la más distante se denomina Mini Nube de Magallanes (MMC). Al estar ambas galaxias irregulares en la misma dirección visual las vemos como un solo objeto, muy cercano al polo sur, debajo de la constelación del Tucán. En la SMC de divisan, con telescopios profesionales, numerosas estrellas gigantes azules, jóvenes y masivas, y racimos de estrellas o cúmulos estelares abiertos muy similares a Las Pléyades. Se ha teorizado que estas galaxias irregulares son los restos de otrora mayores galaxias espirales, que perdieron parte de su masa luego de haber colisionado con la Vía Láctea. Y es que las colisiones o mezcla de galaxias es un fenómeno frecuente, la enorme fuerza gravitacional genera colisiones entre las galaxias próximas, dando por resultado el continuo acrecentamiento de la masa de la galaxia mayor a expensas de las galaxias satélites. Por sorprendente que parezca, las galaxias menores atraviesan el disco de las galaxias mas grandes con relativamente pocas colisiones entre las estrellas componentes; debido a el enorme espacio que hay entre las estrellas. Luego de varias colisiones, la galaxia satélite deja un rastro de estrellas y polvo, parecido a una maraña de “espaguetis”, alrededor de la galaxia principal. Esas estructuras filamentosas alrededor de la Vía Láctea han sido detectadas en los años recientes. No debemos preocuparnos por tales cataclismos cómicos, ya que ocurren en escala de tiempo mucho mayor que la edad del Sol. Si ha de verse algún cataclismo, es mucho mas probable que lo sea por la intolerancia y las “colisiones de intereses materiales” entre los humanos que por asuntos galácticos. Las Nubes de Magallanes, diría el filósofo, nos recuerdan el devenir cotidiano entre lo humano y lo divino.

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IV.5 LA GALAXIA ENANA DE SAGITARIO

La observación del cielo a simple vista muestra que estamos rodeados por estrellas de diferente brillo (magnitudes) distribuidas en el cielo uniformemente, junto a una amplia banda de aspecto lechoso (Vía Láctea) que cruza el cielo y que contiene, visto al telescopio, un innumerable cantidad de estrellas débiles, junto a centenares de objetos de apariencia difusa (nebulosas) y gran cantidad de de racimos de estrellas (Cúmulos). Este conjunto constituye nuestra Galaxia o Vía Láctea, descrita primeramente en el siglo XVIII por el filosofo Kant como un disco de estrella en el cual estaba inmerso el Sistema Solar. Los objetos celestes de aspecto difuso o nebular fueron listados catalogados por Messier en 1784, por ejemplo M31 es la Galaxia Andrómeda y M42 la nebulosa de Orión. Luego en 1802, el hijo de Williams Herschel; John; amplió el catalogo a mas de 5000; luego fue extendido por J. Dreyer en 1888 y bautizado como New General Catalogue, con lo cual las nebulosas y las galaxias se les conoce con las siglas así la galaxia Andrómeda o M31 tiene también la denominación de NGC 224. Algunos de los objetos tenían centenares de estrellas formando estructuras de pequeñas espirales, como lo descubrió Lord Rosse (1845) en Irlanda. Rosse había arriesgado casi toda su fortuna en la construcción del mayor telescopio de la época, apodado el “Leviatán” ( La Ballena) por su enorme tamaño. Hacia los albores del siglo XX la distancia a esas nebulosas espirales no podía medirse, subsistía una controversia de si tales objetos formaban o no parte de la Vía Láctea conocido como el debate Curtis-Shapley (1920). Hasta que en 1925 Erwin Hubble

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midió la distancia a la Galaxia Andrómeda y determino que, las hasta entonces llamadas “nebulosas planetarias”, eran objetos extragalácticos. Ello convino en imaginar a la Vía Láctea con aspecto espiral de la Galaxia Andrómeda, con un disco aplanado denso de gas y estrellas, un bulbo central o núcleo, y un halo o rededor esférico, menos poblado. Si la forma de nuestra galaxia era espiral ¿Dónde y como estaba constituido el núcleo?. Las observaciones conllevaron a las regiones más densas en la constelación de Sagitario. El problema es que allí se observaban, dos regiones extremadamente densas, que incluyen estrellas gigantes y supergigantes y una aglomeración de colosal de masa (equivante a miles de masas solares) en una región del tamaño de la orbita de saturno, y con fuerte emisión de ondas de radio; región conocida como la radiofuente Sagitario A. Solo en 1994, R. Ibata, G.Gilmore y M. Irwin del Observatorio de Greenwich, descubrieron dos grandes filamentos de estrellas que surgen desde el centro, una hacia el Norte Galáctico y otra hacia el Sur Galáctico, con velocidades de giro alrededor de otra región, justo detrás del centro galáctico; en la dirección opuesta a nuestra visual. Digamos que en la antípoda de nuestra posición galáctica, a unos 75 000 años luz de distancia, hay una estructura de estrellas relativamente viejas y ricas en metales, dispuestas en un plano casi ortogonal al disco de nuestra Galaxia y que constituyen otra galaxia en proceso de destrucción por las fuerzas de marea de la Vía Láctea. La Enana Sagitario describe una órbita elíptica en torno al centro de nuestra Galaxia con un periodo de mil millones de años. Su velocidad espacial es de 250 km/s y es unas mil veces menos masiva que nuestra Galaxia. La atracción gravitacional de nuestra Galaxia sobre la Galaxia Enana de Sagitario arranca filamentos de materia que contribuyen al crecimiento de filamentos estelares alrededor de la Vía Láctea, con forma de una maraña e Spaghetti en torno al disco. Y ese proceso de colisión galáctica, rápido en escalas cósmicas, ha permanecido así desde incluso antes que se formara nuestro Sistema Solar. De suerte tal que la verdadera cara de nuestra galaxia es mas bien la forma de la ilustración de estas líneas y no el apacible disco de la Galaxia Andrómeda.

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IV.6

EL SPAGHETTI GALACTICO

Si bien el descubrimiento, en 1994, de la galaxia enana de Sagitario, puso a los astrónomos sobre la pista del carácter caníbal de la Vía Láctea, la detección de otra galaxia enana, ahora en la constelación del Can Mayor, ha confirmado esta hipótesis. La pequeña galaxia se halla a tan sólo 42.000 años luz del centro de la Vía Láctea, y a 25.000 años luz de la Tierra, lo que la sitúa a la mitad de distancia que Sagitario, que dista 50.000 años luz del centro galáctico. La órbita de la Galaxia Esferoidal en Can Mayor también resulta peculiar ya que, a diferencia de la Galaxia Sagitario, que muestra una órbita perpendicular al plano galáctico, Can Mayor orbita prácticamente en dicho plano. Hasta ahora se creía que la Vía Láctea adquirió su imponente tamaño devorando pequeñas galaxias vecinas que añadían estrellas al halo, pero hasta este momento nunca se habían planteado que el disco galáctico también creciera de este modo. Así las relativas galaxias “enormes” como Andrómeda y la Vía Láctea han crecido casi por acreción de galaxias esferoidales enanas como las de Sagitario y Can Mayor. De hecho, algunas simulaciones por ordenador indican que la Vía Láctea lleva tiempo arrebatando estrellas a Can Mayor para engordar su disco y que continuará haciéndolo, hasta que la galaxia enana pierda su carácter independiente y se fusione con la Vía Láctea. Había pasado tanto tiempo inadvertida porque se encuentra escondida tras una densa zona de gas y polvo y por su naturaleza dispersa, con su estrellas aparentemente mezcladas con las de la Vía

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Láctea. El descubrimiento ha sido posible gracias a un rastreo de todo el cielo en longitud de onda infrarroja, que ha permitido a los astrónomos ver a través del polvo que oscurece el disco galáctico. Así, el grupo investigador descubrió un exceso de estrellas gigantes rojas (tipo M en la jerga especializada) características de las galaxias enanas que brillan mucho en el infrarrojo. El hallazgo de Canis Major constituye un importante hito astrofísico, ya que confirma las teorías de formación de galaxias que defienden una evolución del Universo de pequeño a grande, en el que las grandes estructuras se forman a partir de la agrupación de objetos menores. También indica que nuestra galaxia no se encuentra aislada y “terminada”, sino que sigue interaccionando y se halla aún en formación. La complejidad inteligible de nuestra galaxia nos recuerda la otrora reflexión de Kepler, en su obra de 1604,De Nova Stella in pede Serpentario,… “ayer, cansado de escribir, con el espíritu fatigado por mis meditaciones…, me senté a la mesa en la que mi esposa acababa de servir una ensalada ¿crees tu, le dije, que si desde la creación del mundo, hubiera platos de estaño, hojas de lechuga, sal, aceite, vinagre y pedacitos de huevo duro flotando en el espacio en todos los sentidos y sin orden ni concierto, el azar habría podido reunirlos hoy para confeccionar una ensalada?. En todo caso, respondió mi bella esposa, no seria ni tan buena ni estaría tan bien preparada”.

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IV.7

EL QUINTETO DE STEPHAN

En la constelación del Cisne, una fotografía de larga exposición (cielo profundo) muestra un conjunto dé cinco galaxias: dos tipo elípticas, dos espirales regulares y una espiral con barra central / barrada/ entrelazadas por nubes o “puentes” de hidrógeno molecular La primera imagen de tal sistema la obtuvo desde el Observatorio de Marsella el astrónomo M. E. Stephan por el año 1877. Son comunes los sistemas de varias galaxias ínter actuantes. Pero el Quinteto de Stephan es todavía un enigma, o cuando menos centro de fuertes controversias entre los defensores del modelo estándar sobre el srcen del Universo, teoría del Big Bang (Gran Explosión), y los astrónomos heterodoxos como Halton Arp. Según el modelo de la gran explosión las galaxias se separan entre sí continuamente y la velocidad con la cual dos galaxias se alejan es proporcional a su distancia de separación; vale decir como pasas dentro de un pastel, la constante de proporcionalidad se denomina la constante de Hubble, del orden de 80 km/s por cada millón de parsec de distancia (un parsec es la distancia recorrida por un rayo de luz en 3,26 años). Además conforme un objeto se aleja de nosotros, sus líneas espectrales se desplazan más y más hacia la parte roja del espectro (Efecto Doppler); este efecto, denominado también “corrimiento al rojo” es una indicación de la distancia cósmica. De lo que se des-

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prende que si dos o más objetos están a la misma distancia, entonces tienen aproximadamente el mismo corrimiento al rojo. Las galaxias de la fotografía del Quinteto de Stephan son desconcertantes porque muestran que están unidas físicamente y sin embargo, sus corrimientos al rojo son muy diferentes entre sí. La galaxia elíptica NGC7320 presenta un corrimiento al rojo z = 800 km/s, mientras que sus compañeras espirales exhiben z = 6 700 km/s. No hay modelos alternativos para explicar el caso anómalo del Quinteto de Stephan, lo que es peor: no es el único caso de galaxias con “corrimientos al rojo’ controversiales. Los estudios de H. Arp han puesto en evidencia que al menos el modelo de la Gran Explosión sobre el srcen del Universo podría no ser completo. Tampoco está claro por qué existen vastas regiones del Universo donde hay gran concentración de galaxias la zona denominada la Gran Muralla, zonas de centenares de cúmulos, de miles de galaxias como el Cúmulo de Virgo, supercúmulos de galaxias con millones de cúmulos como “El Gran Atractor” y otras enormes regiones vacías (Voids); la anisotropía en la distribución de galaxias compite contra las formulaciones simplificadoras de los modelos relativistas sobre el srcen del Universo. Quizás nunca sabremos por qué galaxias diversas se unen entre sí para formar grupos anómalos, pero el estudio de lo atípico es lo que permite el descubrimiento de nuevas leyes y principios; la verdad última está, desde luego, en el Topus Uranos o en el mundo de la ideas, como diría Platón.

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IV.8

CABELLERA DE BERENICE

Entre las constelaciones de la Osa Mayor y Virgo se destaca una pequeña constelación de trémulas estrellas, todas de magnitud más débiles que tres. La constelación de Cabellera de Berenice o Coma Berenices está en la dirección del polo norte galáctico, vale decir en dirección a la parte más alejada del disco de la Vía Láctea, y por tanto es una región poco obstruida por el gas y polvo que inunda las zonas del disco galáctico, fértil en regiones de formación estelar. Catalogada como constelación en 1602 por Tycho Brahe, debe su nombre a la reina Berenice II ( 269 a.C - 221 a.C) hija del rey Magas de Cirene y de Apama, hija de Antíoco I Sóter. Su matrimonio con Evergetes (Ptolomeo III), tercer gobernante de la Dinastía Ptolemaica del Antiguo Egipto, dinastía surgida luego de la conquista de Alejandro Magno. En la moneda que ilustra estas líneas el rostro de Berenice II (Museo del Cairo). Cuando Ptolomeo subió al trono, su primera misión consistió en ir a Siria para luchar contra el rey Seleuco II y vengar el asesinato de su hermana y de su sobrino (heredero al trono de esta región de Asia). Combatió largamente y obtuvo muchas victorias, pero en su ausencia, su esposa Berenice languidecía y estaba llena de temores por la vida de su esposo. En su desconsuelo, un día fue al templ o de Venus y allí juró ante la diosa que sacrificaría para ella su hermosa cabellera (que era la admiración de todos cuantos la conocían), en el caso en que Evergetes regresara vivo y vencedor. Así fue, y ese mismo día, el día de su regreso, Berenice cumplió su promesa. Pero por la noche alguien llegó hasta el templo y robó la cabellera. Se rumoreó que lo hizo un sacerdote del templo egipcio del

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dios Serapis, indignado por el hecho de que la reina hiciera un sacrificio a una deidad griega. Ante la desesperación de Berenice, Ptolomeo III llamó al astrónomo Conón de Samos. Conòn era muy venerado por sus siete libros sobre astronomía ysu entrañable amistad con el famoso Arquímedes de Siracusa. Conón mostró a los reyes una agrupación de estrellas, y les contó que esa agrupación acababa de aparecer en el firmamento y que sin duda se trataba de la cabellera de Berenice, que había sido transportada allí por la diosa Venus, a quien se le había ofrecido. El poeta y gramático griego, Calímaco de Cirene, bibliotecario durante muchos años de Alejandria, inmortalizó a la reina Berenice y su magnífica cabellera en una elegía junto al dibujo que hiciera el sabio Conón, de una larga melena de estrellas en el globo celeste del Museo de Alejandría. Hoy día, sigue siendo notable esta pequeña constelación, porque en ella se divisa el mayor de lo cúmulos de galaxias conocidos, denominado simplemente Coma.Contiene más de 5.000 galaxias en un diámetro de unos 20 millones de años luz, con un corrimiento hacia el rojo de 0.023, o equivalentemente alejándose de nosotros a 6800 km por segundo. En el cúmulo de Coma, hemos detectado en la Universidad de Carabobo, conjuntamente con la Universidad de Cambridge y el Instituto de Astrofísica de Canarias, una colosal masa de gas disperso entre las estrellas y galaxias que lo componen: gas equivalente a 150 billones de masas solares, mediante el estudio de las fluctuaciones que ese plasma caliente impronta en la radiación cósmica del fondo de microondas o radiación fósil primordial delBig Bang. Este descubrimiento constituye una primera detección cierta de la elusiva materia oscura que inunda el cosmos, y que según nuestros resultados estaría en buena parte en forma de gas muy tenue disperso en los ricos cúmulos de galaxias. Su densidad seria mil veces menor a la del medio interestelar. De alguna forma alegórica el astrónomo alejandrino Conón se adelantó más de dos mil años a su época. Por el dibujo, entonces desmesurado de la Cabellera de Berenice, en el globo celeste del Museum, hoy nos preguntamos ¿será que Conòn evocaba la colosal masa perdida en forma de materia oscura del Universo y no solo la cabellera de su reina Berenice II?

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IV.9

JETS GALACTICOS .

La Imagen de la fotografía corresponde al centro de una galaxia en el enjambre de galaxias de Virgo, tan distante como 52 millones de años luz. Específicamente se trata del centro de la gigante galaxia elíptica NGC4261 tal y como luce a través del telescopio espacial Hubble. Aun no se comprende la naturaleza de las enormes emisiones de radiación y gas en forma de chorros que emanan de un centro esférico, en dos direcciones polares. Estos chorros supersónicos viajan a velocidades muy cercanas a la velocidad de la luz, y su naturaleza aún es desconocida. Los mecanismos de generación de energía conocidos, tales como fusión nuclear, radiación sincrotrón y explosiones de supernovas, no son tan eficientes para explicar estos Jets. Para algunos, la existencia de un enorme anillo (ver foto) con 300 años luz de diámetro, sería la evidencia de la existencia de un disco de acreción en cuyo centro existiría un objeto compacto denominado “Hueco Negro”. Los Hoyos Negros (Black Hole) han sido propuestos en el formalismo de la Teoría de la Relatividad General (teoría elaborada por A. Einstein sobre la gravitación) desde hace mas de cincuenta años. En tales objetos la materia estaría en un estado ultradenso y la fuerza de gravedad que ejerce sobre su entorno, es de dimensiones tan colosales que toda materia alrededor e incluso la luz es atraída hacia el centro. La formación de un Hueco Negro supone el colapso de una estrella muy masiva, al agotar ésta su combustible nuclear la presión de los gases y de la radiación no puede compensar así la enorme fuerza gravitacional de las capas externas de la estrella, luego ella

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colapsa (implota) formando una Estrella de Neutrones o un Agujero Negro dependiendo de la masa de la estrella inicial. Para formar el Hueco Negro de la galaxia NGC2461 se requeriría de una masa inicial del orden de un millón de veces la masa del Sol. Los Huecos Negros Súper masivos, invocados como posible causal de los Jets, no se han observado, las medidas de las observaciones recientes con el Telescopio Espacial Hubble han demostrado la existencia de enormes masas estelares en el núcleo algunas galaxias activas, pero el tamaño de las regiones donde estas se encuentran supera en mas de 1000 veces e diámetro esperado para un objeto compacto como un hueco negro, y la controversia continua. Adicionalmente queda el problema de explicar la estructura bipolar del chorro y el mecanismo causal del chorro, observado también en muchas otras galaxias e incluso en algunas estrellas. La relevancia de estudios de este tipo y de la astrofísica de altas energías estriba en que, imágenes como la mostrada, evidencian que buena parte de las leyes físicas sobre la constitución de la materia son desconocidas y las aplicaciones tecnológicas de las mismas resultan insospechadas, como lo fueron a comienzos de siglo las investigaciones sobre la estructura atómica y la radioactividad. Quien para entonces juzgara el saber solo por su aplicación potencial, de seguro habría apelado al calificativo de ser “ciencia irrelevante” desconectada de las necesidades locales y puntuales de su momento histórico.

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IV.10

LA CRUZ DE EINSTEIN

El 29 de Mayo de 1919 dos grupos expedicionarios enfilaban sus telescopios durante el eclipsetotal de Sol. Desde el norte del Brasil uno, y otro, comandado por Sir Arthur Eddington , se aprestaba en el golfo de Guinea, para escrutar las trémulas luces de las estrellas que, durante escasos minutos, permitirían poner a prueba la tesis central del Profesor alemán Albert Einstein. ¿Y es que acaso no resultaba sorprendente que un Inglés, en plena postguerra, intentara validar la teoría de un Alemán?. Además que tal tesis resulta, por su nombre, un tanto irreverente: Teoría General de la Relatividad (TRG) y la misma parecía contradecir dos símbolos del honor del Gran Imperio Británico: el tiempo absoluto y la memoria del genio Lord Isaac Newton. El final de la historia es bien conocido: la predicción de la desviación de los rayos de luz a causa del campo gravitatorio del Sol, efectuada por Einstein, resultaba por mucho, más exacta y veraz, que la calculada a partir de la Teoría de Gravitación y de la Mecánica de Newton. Este era el segundo acierto de la TRG, suerte de generalización de su otrora Teoría Especial postulada en 1905 para comprender la “Electrodinámica de los cuerpos en movimiento”. Esencialmente la TGR postula que la atracción gravitacional es consecuencia de la curvatura del espacio. Su primer acierto fue explicar el anómalo comportamiento de la órbita de Mercurio, cuya precesión ya había señalado Le Verrier en 1857, y que llevó a éste a proponer, erróneamente, un planeta inobservable, y por ende inexistente (bautizado como Vulcano). Luego en 1927, J. Evershed confirmó la predicción de enrojecimiento de la luz emitida por una fuente en un campo gravitacional

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intenso. Hoy día la precisión de la teoría concuerda con los experimentos hasta la exactitud de una millonésima para el caso de la estrella Sirio. La cuarta “prueba” o evidencia experimental de la TGR es la medición realizada a partir de los años setenta sobre el retraso del viaje de una onda electromagnética al atravesar un fuerte campo gravitacional. Este experimento lo ideó Shapiro en 1964 y hoy día se considera exacto hasta una precisión de una milésima para las medidas efectuadas con el mayor radiotelescopio del mundo, en Arecibo, sobre las señales emitidas por los ingenios espaciales más remotos (las sondas Espaciales Pionner ). Otra predicción de la TGR es que una masa acelerada emite ondas gravitacionales, en forma análoga a la emisión de ondas electromagnéticas por las partículas cargadas. Tales ondas no han sido medidas directamente, sin embargo su determinación indirecta le valió el Premio Nobel, en 1993, a R. Hulse y J. Taylor. Ellos estudiaron el movimiento del radiopulsar binario PRS 1913+16, medidas acumuladas durante 17 años, demuestran que los cálculos relativistas explican satisfactoriamente (con precisión de una diezmilésima) la disminución progresiva del período orbital como consecuencia de la emisión de ondas gravitacionales. Pero la prueba más conspicua es sin duda la mostrada en la fotografía, en ella se observa la imagen cuádruple de un astro alrededor de un cierto objeto muy masivo, según lo revela el Telescopio Espacial Hubble (HTS). Ya Einstein en 1936 había predicho la existencia de “lentes gravitacionales”, vale decir de objetos muy masivos capaces de desviar la luz de los objetos circundantes como lo haría un sistema óptico para formar una o varias imágenes, efecto éste que no puede ser explicado por la Teoría de Newton. Hoy día se conocen gracias al HTS varias decenas de “lentes gravitacionales” que forman arcos, anillos y múltiples imágenes en los confines del espacio. Los seis tests o experimentos cruciales señalados parecen probar la validez de la Teoría General de la Relatividad que entre otras señala el fin de la concepción absoluta del tiempo y la existencia de “espejismos” en el Universo. Y uno se pregunta ¿cuál “lente” debe emplearse para la lectura de la realidad, aprisionada entre lapsos absolutos y relatividad generalizada?.

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IV.11

LA PARADOJA DE OLBERS.

Decía Albert Einstein que mas importante que una buena hipótesis de investigación era plantearse la pregunta adecuada. Ese fue el caso de Heinrich Olbers quienen 1826 formuló la pregunta trivial ¿Por que el cielo es oscuro de noche?. Pensemos por un instante que el universo es infinitamente grande, tan grande que al mirar con unos binoculares o un telescopio, hacia cualquier región del cielo nocturno observamos estrellas. Incrementando el tamaño del instrumento óptico empleado notaremos cada vez más puntos brillantes (astros o “estrellas”) en porciones cada vez mas pequeñas del cielo. Si el universo es infinito y muy antiguo (12 mil millones de años) todo punto del cielo debe ser iluminado por algún astro distante y por lo tanto el cielo nocturno sería brillante y no oscuro. Está contradicción ha llevado a dilatadas controversias desde el siglo pasado. Podría pensarse, para salir de la contradicción que la velocidad de la luz es constante en el vacío y que por lo tanto, la luz dealgunos objetos no hanllegado todavía y que, en consecuencia, el cielo será brillante dentro de algún tiempo. Sin embargo ese argumento es incorrecto porque la luz de los objetos más distantes ya nos han alcanzado, la luzviaja a unavelocidad cercana a los 300.000 kilómetros por segundos. Otro argumento es que la luz es absorbida por las partículas de polvo entre los objetos más distantes y nosotros, en ese caso el polvo se calentaría y se haría brillante, lo cual no se observa. Otra respuesta inteligente es que la luz “se cansa” o se “desparrama” antes de llegar a nosotros, pero es a respuesta intuitiva no es fisicamente correcta, ya que la energía se conserva y la intensidad de la luz en un punto del cielo sería la suma o superpos ición de

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la luz de todas las estrellas. El lector interesado en la cosmogonía u srcen del universo pensará que la respuesta a la paradoja es que el universo se expande, separando las galaxias unas de otras; sin embargo la rapidez de tal separación es inferior a la rapidez con la cual se mueve la luz y por lo tanto no se responde a la pregunta capital ¿por que el cielo es oscuro de noche?. La respuesta actual a la paradoja es que las fuentes de luz, las estrellas, no son eternas, aún en el caso de que el universo si lo fuera. Así la luz de todas las estrellas no nos alcanzan porque muchas de ellas se apagan antes de que podamos observarlas. Este argumento lo demostró el astrónomo Harrinson, apenas en 1974, tras cuidadosos cálculos. Pero de nuevo podemos proponer la paradoja de otro modo: si en el universo hay infinitas galaxias uniformemente distribuidas la luz de cada galaxia llegaría a la Tierra iluminando todo el cielo de noche. En ese caso la idea de que las galaxias se apagan ya no es válida pues el tiempo transcurrido desde su creación no es tan largo como para pensar que algunas galaxias ya han desaparecido. La única alternativa sería suponer que no hay tantas galaxias en el universo, o lo que es lo mismo, tendríamos que admitir que el universo es limitado en tamaño. Un Universo finito nos lleva a replantear el concepto de espacio para evadir el dilema siguiente ¿si el universo observable es finito, que hay fuera de él?. Es que el concepto de espacio no es la concepción sensorial de volumen: solo hay espacio donde hay materia, la materia define el espacio. Si las galaxias se alejan unas de otras el espacio se agranda y el universo crece de tamaño. La respuesta a la pregunta, trivial en apariencia, que se hizo Olbers ilustra bien que las preguntas básicas suelen tener respuestas muy elaboradas. Quizá por ello se hizo inmortal el buen Sócrates, con su método mayéutico, de indigar la verdad a través de la búsqueda de lo esencial, del replanteo de las “verdades” admitidas en forma convencional, tradicional, o por simple votación. No siempre la demos, como ocurrió en la antigua Grecia y más recientemente en la “Comuna de París”, permite alcanzar lo racional y valedero. ¿Será que en la Ciencia y en las organizaciones se requiere de pioneros quese replanteen lo admisible, y de líderes que orienten las respuestas aún a costa de la fama popularis ?.

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IV .12

MATERIA Y ANTIMATERIA

En la naturaleza, las partículas atómicas y subatómicas muestran una completa simetría, al punto de que, para cada partícula cargada existe una partícula idéntica pero de carga eléctrica contraria, su antipartícula. Los electrones y los positrones, los protones y antiprotones por ejemplo. Desafortunadamente esta realidad solo comenzó a ser manifiesta bien entrado el siglo XX, cuando ya se había mas o menos configurada una visión de la cosmología, de modo que la pregunta acerca de si existe o no antimateria en el universo surgió mas tarde que los primeros modelos acerca de la evolución del Universo. Por otro lado, la naturaleza del macro mundo, a nivel humano y también a nivel astronómico evidencia una asimetría, todo lo observable parece estar compuesto solo de materia. ¿Por qué? ¿En que instante de la evolución cósmica se rompió la simetría de las partículas?. El problema es mayor si se tiene en cuenta que la fuerza gravitacional no distingue entre materia y antimateria, así en principio la fuerza gravitacional entre astros de materia seria la misma que entre astros de antimateria y, en consecuencia, serian astronómicamente indiscernibles. Pero tampoco la materia y la antimateria pueden coexistir ni mezclarse sin aniquilarse mutuamente. Cuando una partícula se “encuentra” con su respectiva antipartícula, ambas se convierten en cuantos de energía, mas específicamente en radiación muy energética (rayos gamma) tal como lo demuestran los experimentos realizados en laboratorios terrestres.

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Si asumimos que inicialmente el universo tenia un pequeño exceso de materia respecto a la antimateria y luego, explicamos como creció la materia para formar todo lo existente, podemos no satisfacer la curiosidad de todos, pues en el fondo equivale a aceptar que la asimetría materia-antimateria existió siempre,y la explicación ulterior es cuando menos ociosa. Los intentos por dar cuenta de la asimetría sin recurrir a este hechono han dado resultado, como no sea cambiar un problema por otro; me refiero a la supuesta transición de Fase del Universo temprano, según la cual la asimetría es el resultado de un cambio de fase; por analogía al cambio de la fase de agua liquida a la fase de hielo cuando disminuye la temperatura del agua. ¿Y porque hubo el cambio de fase? ¿Acaso eso No es equivalente a preguntar porque inicialmente hubo un pequeño exceso de materia? Otra posibilidad es que el Universo en realidad sea simétrico, que existan antisoles, anti- galaxias y anti- hidrogeno (compuesto de un positrón orbitando alrededor de un antiprotón) pero confinados en regiones espaciales muy distantes, separadas y sin interacción del resto de las regiones con materia. Si fuera ese el caso, eventualmente algunas veces se producirían encuentros, raros pero probables de materia y antimateria, y debería observarse colosales explosiones de rayos gamma. Muy recientemente se han instalados varios telescopios gamma con base en Tierra, y se han detectado erupciones gamma. Falta probar, y no es sencillo, que corresponden a erupciones muy lejanas (no se espera encontrar antimateria libre en el Grupo Local de Galaxias) y que además son de la magnitud esperada. Otros procesos y fenómenos astrofísicos diferentes a la aniquilación materia- antimateria son capaces también de generar rayos gamma. De todas formas el arribo de grandes cantidades de antimateria a nuestro universo cercano (grupo local de galaxias) equivaldría a la aniquilación total, eufemísticamente seria la llegada del anticristo.

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IV.13

EL ECO DE DIOS.

Cuando se srcinó el Universo se formaron primero las partículas subatómicas: fotones, electrones, etc; luego los átomos de hidrógeno y casi enseguida las primeras galaxias y sus estrellas, mucho después en uno de esos mil millones de “pequeñas islas” se srcinó una estrella enana amarilla y un cortejo de nueve planetas. En sus últimos instantes apareció la vida. No importa ahora la discusión Teológica si lo relatado ocurrió en “siete días” o en 1215 mil millones de años. Al menos la Cosmología del Big-Bang admite que existió un srcen y pretende determinar los detalles de cómo ocurrió, desde la perspectiva de la naturaleza (o Física). Como el Universo se expande, alejando entre sí a los cúmulos de galaxias, la luz emitida en el instante de la Gran Explosión que srcinó al Universo (en el momento justo que Dios dijo: “Hágase la Luz”) debería todavía inundar todo el espacio. Pero esa radiación residual no sería visible como luz sino como microondas (ondas de radio). Debido a que, al expandirse las galaxias entre sí con velocidad creciente, la longitud de las ondas se alargan (efecto Doppler) y se desplaza el “color” de la luz, primero hacia el rojo, luego hacia el infrarrojo e incluso hacia las ondas de radio. Como el Universo es muy viejo, entre 12 y 15 mil millones de años, la velocidad de las galaxias entre si ha crecido mucho desde aquel instante primigenio y por ende el efecto Doppler es muy acentuado, por lo cual la radiación srcinal se corrió hacia las microondas. Además a medida que el Universo se expande libremente, como lo haría un gas, su temperatura debía descender. Así, la radiación “fósil” correspondería hoy a la de un cuerpo frío,

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tanto mas frío como la edad del Universo. En 1948, George Gamow predijo que en efecto la “luz” de la Gran explosión debería observarse como la que emitiría un cuerpo negro a 2,.7 kelvin y podría observarse como una emisión de microndas o ruido de fondo en todo el espacio. En 1955, Emile Le Roux parece haber detectado esa radiación y estima su temperatura en 3 kelvin (270 grados por debajo del punto de cero grados Celsius), pero su trabajo pasó inadvertido. En 1965 Arno Penzias y Robert Wilson de los Laboratorios Bell se encargaron de estudiar la eficiencia de transmisiones por radio de las comunicaciones comerciales, las cuales tenían un ruido de fondo, debido quizá a defectos en las antenas de radar. En un principio atribuyeron ese ruido parásito a la los desechos de las palomas que anidan en las antenas; pero luego de una exhaustiva limpieza de los equipos constataron que tal ruido provenía del espacio. Pronto, tras decenas de medidas, constataron que no se debía a la posición del Sol ni de los planetas. Verificaron que el eco de microondas inundaba todo el espacio y correspondía a un cuerpo de negro de 2,7 kelvin. Por el descubrimiento del eco de la formación del Universo recibieron el premio Nobel en Física en 1978. Hoy día la existencia radiación cósmica de fondo, equivalente a la de un cuerpo negro a 2,7 kelvin, se ha comprobado con satélites como el COBE (ilustración). Se considera que es una de las pruebas más sólidas a favor de la Teoría de la Gran Explosión (BigBang). Si durante una transmisión de TV, transmitida vía microondas, una interferencia súbita y fugaz le estropea su programa favorito no se desanime ni intente eliminarla, no podrá hacerlo, pues es posible que Ud. esté observando los efectos del Eco de Dios en la formación del Universo.

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IV.14

RAYOS COSMICOS

Eran las seis de la mañana del 7 de agosto de 1912, cuando un globo ascendía desde un campo cercano de Aussig en Austria. En una barquilla se hallaban un piloto, un meteorólogo y un físico. Durante las siguientes dos horas y media el globo subió hasta una altura de 3900 metros mientras era rápidamente arrastrado hacia el norte. El físico y jefe el vuelo era Victor F. Hess, quien llevaba consigo tres electroscopios para detectar y medir partículas cargadas y sustancias radiactivas. Mientras sus compañeros se encargaban de la navegación y median alturas y temperaturas, Hess observaba sus instrumentos, comprobando que la descarga electroscópica disminuía conforme ascendía el globo; pero por encima de los 600 metros la tendencia se invirtió y la ionización comenzó a crecer con la altura, como si el globo al ascender se acercara a la fuente de la radiación ionizante. Pronto , en no viembre de ese año, publicaba en Physikalische Zeitschrift: “los resultados de mis investigaciones se explican por el supuesto de que una radiación de gran poder de penetración se introduce en nuestra atmósfera desde arriba”. Por vez primera se presenciaban procesos en que se creaban partículas de materia a partir de la energía y luego desaparecían para dar nacimiento a otras partículas. Robert Millikan confirmaría en 1923 las medidas y bautizó la radiación con el nombre de rayos Cósmicos. Hess obtendría el Nóbel de Física en 1936. La mayor parte de los rayos cósmicos tienen su srcen en el Sol, el cual exhala radiación y partículas hacia su rededor, que constituyen el “viento solar”. Su efecto mas conspicuo son las hermo-

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sas auroras polares que observamos en la Tierra cuando las partículas cargadas emitidas por el Sol, son primero desviadas por el campo magnético terrestre hacia los polos, y luego colisionan con la atmósfera emitiendo luz como si se tratara de colosales anuncios luminosos de neón, como lo que adornan artificialmente nuestras ciudades nocturnas. Hay sin embargo otros eventos transitorios en el Universo, como la ocurrencia de supernovas, capaces de producir destellos (flash) de partículas que llegan a la atmósfera terrestre en forma de rayos cósmicos, es decir en forma de radiación gamma, rayos X y partículas cargadas de gran energía. Se sospecha que algunos brotes, en ingles bursts, de rayos gamma pueden tener su srcen en la caída de material sobre estrellas compactas (estrellas de neutrones o huecos negros). Estos haces direccionales y muy energéticos emiten incluso energía visible en forma de colosales chorros supersonidos conocidos como Jets y son característicos de los núcleos de las galaxias activas, llamadas Quasares. Una fuente de rayos cósmicos lo constituye también la galaxia M87 con masa de 800 mil millones de soles. El haz alcanza la longitud de 4000 años luz. Esa radiación sincrónica es acelerada por un campo magnético intenso y recibe el nombre de radiación sincrotón. También la galaxia NGC5128, en la constelación del Centauro, emite chorros de partículas y es una potente fuente de rayos cósmicos, provenientes desde los 12 millones de años luz que nos separan de ella. Centauro A, como se le llama, es una galaxia que emite fuertemente en radio, rayos X, gamma e infrarrojo. Una anécdota apócrifa relata que el globo de Hess, se alejó mucho del punto de partida y lógicamente se extraviaron. El y sus compañeros aun sin descender por completo, a gritos le preguntaron a una persona que paseaba en una solitaria colina “¿Dónde estamos?”; el caminante pensó un poco y luego musito sin mucho ánimo: “¡en un globo!”…Hess dijo a sus compañeros: “no se preocupen estamos cerca del grupo de Física Teórica de la Universidad de Munich”, “¿por que estas tan seguro?”, le preguntaron los dos argonautas, Hess respondió: “solo un Físico Teórico puede dar una respuesta tan precisa y escueta como inútil”.

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IV. 15

REPULSION COSMICA

El Sol y los planetas están ubicados en los suburbios de nuestra galaxia, la Vía Láctea, a ella pertenecen la totalidad de las estrellas que observamos en el firmamento. Observando la mayoría de las galaxias cercanas, advertimos que ellas parecen alejarse continuamente de la Vía Láctea. La totalidad de las miles de galaxias situadas a mayores distanciasque nuestra galaxia “gemela” Andrómeda, también parecen afectadas por una suerte de repulsión, que las aleja hacia todas direcciones. Lo singular es que la velocidad con la cual parecen alejarse de nosotros es tanto mayor conforme están más distantes, es decir las galaxias más remotas se alejan a velocidades mayores que las galaxias más próximas y esa relación o “ley” de alejamiento es lineal. Podría pensarse que nuestra Vía Láctea es el centro del Universo, pero como quiera que las características de tamaño, masa y composición de nuestra galaxia sean similares a las galaxias vecinas debemos buscar otra explicación. El paradigma actual es que el Universo se expande, como un globo que se infla. Y las galaxias, situadas en la superficie de ese globo hipotético, se alejan entre si unas de otras, como movidas por una repulsión cósmica: la expansión del Universo. Huelga decir que esta concepción del Universo no es en si misma un hecho demostrable, sino mas bien un principio de pensamiento según el cual ni el Sol ni nuestra Vía Láctea ocupa lugar privilegiado en vasto Universo conocido, verbigracia llamado Principio Copernicano, por analogía a la posición

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filosófica que no le asigna a Tierra lugar primordial en la estructura del Sistema Solar. Así tampoco nuestra galaxia esta en posición privilegiada y se supone que la expansión del Universo también debería ser medida desde cualquier otra galaxia. Fue un abogado graduado en Oxford, Edwin Hubble; y a la sazón astrónomo por convicción; quien descubrió ese fenómeno de alejamiento aparente. En 1936 Hubble junto a su ayudante Milton Humason estableció la Ley de Recesión de las Galaxias, observando y midiendo el espectro de unas 40 galaxias desde el Observatorio de Monte Wilson. Para la época ya era conocido el llamado Efecto Doppler, según el cual las líneas de absorción del espectro se desplazan hacia el rojo, conforme aumenta la velocidad de alejamiento (de la fuente o del receptor) y hacia el azul en caso de acercamiento de la fuente o del receptor. Según la ley, hoy conocida como Ley de Hubble, la velocidad de “alejamiento” (Recesión) de una galaxia es proporcional a la distancia de aquella. El coeficiente de proporcionalidad se le conoce hoy como la constante de Hubble y su valor esta entre 50 y 100 km/segundo por cada Mega Pársec de distancia, digamos cada 3,26 millones de años luz. La importancia de la Ley de Hubble se comprende de inmediato si se advierte que el inverso de esta constante es justamente la Edad del Universo. No en balde se bautizo al Telecopio espacial con su nombre. Hay diversas maneras de estimar la constante de Hubble, siendo su valor exacto motivo de controversia; para el momento de escribir estas líneas se acepta que su valor es próximo a 71 km/s/Mpc que equivale a decir que el Universo es tan antiguo como 12 mil millones de años. Debe advertirse que la expansión del Universo solo opera a grandes distancias, es decir los cúmulos de galaxias se alejan unos de otros cada vez mas, aumentando la distancia entre ellos, pero en ningún modo significa que la distancia entre las estrellas de nuestra galaxia o entre los planetas o entre objetos en la Tierra este creciendo. Pensar de otro modo llevaría a la paranoia del personaje de la película de Woody Allen, Manhatttan; quien se preocupaba porque “si el Universo se expande entonces el Brooklyn (barrio de N.Y. famoso por la delincuencia) también esta expandiéndose” y a la postre aumentando de tamaño.

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Sorprende que la Expansión del Universo, piedra angular de la Cosmología Moderna, fuera descubierta por dos astrónomos no profesionales. Un abogado: Hubble y us ayudante: Milton Humason, también autodidacta, quien comenzó sus labores como el arriero de las mulas que llevaban los equipos hasta la cima de l Monte Wilson durante la construcción del Observatorio. Y uno reflexiona: hay arrieros de mulas que ser convierten en Científicos por su actitud hacia el conocimiento y la verdad…y viceversa!.

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IV. 16

EL GRAN ATRACTOR.

Los resultados de las investigaciones cosmológicas, sobre la estructura del Universo y la distribución de galaxias, han puesto de manifiesto la existencia de asociaciones complejas de sub-universos. Los resultados recientes de la exploración del llamado cielo profundo, vale decir de los objetos del cielo situados mas allá de nuestra propia Galaxia, han revelado que existen gigantescos cúmulos y supercúmulos de galaxias y también regiones vacías de galaxias y estrellas, denominadas Voids. Para hacernos una idea de las dimensiones y de las supraestructuras existentes en el Universo señalaremos que la estrella mas próxima a nuestro Sol, la estrella alfa centauro, dista apenas 1,3 parsec ( unos 40 mil millardos de kilómetros), nuestra galaxia: la Vía Láctea esta formada un disco espiral de radio de 12 000 parsec y de solo 0,3 parsec de espesor. Las galaxias amorfas conocidas como las “Nubes” de Magallanes, en honor al navegante portugués que las divisó a simple vista en el cielo austral, están situadas a 55.000 parsec de nosotros. Estas nubes son galaxias satélites de la Vía Láctea, que junto a otras veinte galaxias mas conforman el llamado Grupo Local. A este grupo pertenece también la galaxia Andrómeda, distante a 770 000 parsec, y su tamaño es tal que podemos verla a ojo desnudo como una trémula estrellita al sur de la Constelación del Pegaso. Todo el Grupo Local tiene un radio de unos 5 millones de parsec. El Grupo Local de galaxias parece estar ligadoa un supercúmulo de mas de 10.000 galaxias, conocido como el Supercúmulo de Virgo, tan lejano como 16 millones de parsec. En otra dirección se encuentra el Supercúmulo de Galaxias de Coma Berenice, alejado

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unos 100 millones de parsec. Otros cúmulos aparecen dispers os en direcciones diferentes y se suponen estarían moviéndose por atracción gravitacional alrededor de un punto de masa colosal: 5 mil billones de veces más masivo que nuestro Sol, tal región en el supercúmulo de Hidra-Centauro se conoce como elGran Atractor, y podría constituir un gigantesco hiper-hoyo negro. Si se elabora un mapa de distribución de galaxias aparecen regiones densamente llenas de cúmulos y supercúmulos de galaxias, pero tal distribución es altamente no uniforme, dejando vacíos dispersos de tamaños colosales y zonas muy “pobladas” como el Gran Atractor. En un mapa tridimensional del Universo conocido hasta ahora, surge una zona o camino de galaxias denominado la Gran Vía. Las galaxias sin embargo se mueven en todas direcciones y los cúmulos se separan conforme el universo se expande, en forma análoga a lo que le ocurre a las pasas de un pastel en el horno: se separan cada vez mas unas de otras. La diferencia con el análogo del pastel es que las galaxias no presentan, extrañamente, una distribución homogénea incluso a gran escala. Todos los modelos matemáticos sobre el universo, parten sin embargo, de la hipótesis simplificadora de que el Universo es homogéneo e isótropo a gran escala. Vale decir: tiene el mismo comportamiento y constitución en todas direcciones. Esta idea es conocida como el Principio Cosmológico Perfecto, y no pasa de ser una ayuda para la comprensión de la totalidad. Modelos mas elaborados entrañan dificultades inmensas para explicar las estructuras inhomogéneas antes mencionadas. Y deberían dar cuenta también de un hecho singular, descubierto apenas a finales de 1998, y es que el Universo en su conjunto aparece ahora acelerado. Las galaxias no solo se alejan unas de otras sino que lo hacen a velocidades cada vez mayores. Las diversas formas de las galaxias: irregulares, lenticulares o elípticas, esféricas y espirales, sus diversas formas de agregación y la existencia de Grandes Atractores nos inducen a pensar, que la realidad física posee incontables analogías con nuestra visión coyuntural de la realidad socio-política nacional. Allí también se aceleran los cambios, se aglutinan formas diferentes, existe un Principio Perfecto (la soberanía) y se presenta un Gran Atractor.

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La diferencia epistémica, sin embargo, es que en la cosmología las leyes y principios están bien definidas y no pueden ser cambiadas, de suerte tal que siempre es posible hacer predicciones razonables. En los sistemas humanos en cambio, el libre albedrío, no permite cuantificar magnitudes ni predecir efectos con la misma certeza de las Ciencias Naturales. Para cerrar la analogía huelga decir que la complejidad de ambas realidades es inmensa pero nos afectan de diferente manera ya que el Universo no cambiará substancialmente en los próximos 12 mil millones de años.

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IV.17

DEL “BIG BANG” AL UNIVERSO INFLACIONARIO.

La conclusión más directa de las observaciones astronómicas, acumuladas en el último centenar de años mediante telescopios e ingenios espaciales, es que el Universo se expande y por ende evoluciona con una cierta dinámica propia; esto es en esencia el modelo de la “Gran Explosión” (Big Bang). Entendemos por Universo al conjunto de astros observables: los centenares de miles de galaxias, cada una constituida a su vez por un número similar de estrellas, millares de nubes de gas y quizá también miles de millones de planetas. Debido a que la velocidad de la luz es constante en el vacío, las galaxias más remotas son también más antiguas. Su luz demora en alcanzarnos miles de millones de años y por ende hoy las observamos no como son en este instante sino más bien como fueron hace miles de millones de años. Fue el abad Lemaître quien postuló, a comienzos de siglo, la creación del Universo a partir deun cierto estado primigenio, donde toda la materia conformaría un estado ultradenso, compactada en un “átomo” primordial a temperatura elevadísima. Sin embargo, fue solo a partir de la teoría geométrica de la gravitación; desarrollada por Einstein en 1915 bajo la denominación de Teoría General de la Relatividad, que el estudio y evolución del Cosmos adquiriera el “status” de ciencia ; al formular matemáticamente las ecuaciones que permiten establecer una dinámica para todo el Universo; naciendo así la Cosmología.

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Hoy día los modelos cosmológicos basados en la Relatividad General (Modelos de Friedmann-Roberston-Walker), suponen que el Universo tiene el mismo comportamiento y apariencia general a gran escala (es homogéneo e isótropo) tal y como lo confirman las medidas efectuadas por el Satélite COBE (1980) y el telescopio espacial Hubble (1990-1998). También admite que el Universo se expande permanentemente, separando los cúmulos de galaxias entre sí tanto mas cuanto mayor es la distancia entre ellas, como si fueran puntos dibujados sobre un globo que se está hinchando. Esta Ley de recesión de las galaxias fue hallada en 1920 por Hubble a partir de las Observaciones con el telescopio de Monte Palomar. Como ironía del destino, Einstein previó tal descubrimiento, independientemente a través del mero análisis teórico. Pero él desconfió de sus propias conclusiones y postuló en sus ecuaciones un termino ad hoc, denominado la constante cosmológica, para crear así un modelo de Universo estático. Cuenta Sir Arthur Eddington que Einstein se lamentaría luego admitiendo que el término de la constante cosmológica fue el mayor error de su vida. Actualmente el Modelo del Big Bang es la mejor opción hacia la comprensión delorden (Cosmos) en el Universo. El Universo ha pasado por diversas eras o etapas evolutivas, desde un instante de su creación hace unos 12 mil millones de años, su dinámica está gobernada por la fuerza de gravedad y se expande continuamente quizá por siempre. La temperatura del Universo disminuye conforme se expande, siendo la temperatura del medio insterestelar del orden de los tres kelvin, en concordancia con las mediciones efectuadas. Pero ¿como diversas regionesdel universo, espacialmente muy separadas, estar tan sincronizadas para que su temperatura sea actualmente del mismo valor? ¿cómo se crearon las galaxias? o bien ¿por que el Universo es asimétrico en el sentido de que los astros parecen estar solo constituida por bariones y electrones en lugar de positrones y antibariones?. Las respuestas a esas preguntas fundamentales en la comprensión de la naturaleza son motivo de ingentes esfuerzos financieros e intelectuales en el mundo académico. La razón de ello es que parte de las leyes de la naturaleza aún están por ser descubiertas y con ello aplicaciones insospechadas en la tecnología del milenio que recién comienza.

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IV.18

MATERIA OSCURA INUNDA EL COSMOS

El cosmos, el orden de la Grecia Clásica, es sinónimo del Universo, vale decir de la totalidad del mundo material y mensurable; parece estar constituido esencialmente por dos ingredientes: la materia y la radiación. La materia se encuentra condensada en innumerables estrellas y planetas, gas diluido y polvo cómico agregados en caprichosas formas elípticas y espirales de las galaxias y estas, se asocian gravitatoriamente por centenares, en unidades jerárquicamente mas grandes, llamadas cúmulos de galaxias. Toda esa materia conocida está conformada por los 118 elementos químicos, prevaleciendo en abundancia el Hidrógeno (99%). La radiación, ese segundo componente del Universo, es la luz y más propiamente es todo el espectro electromagnético que incluye las ondas de radio, la radiación ultravioleta e infrarroja, los rayos X y también los neutrinos. Si se asume que el Universo es homogéneo, a gran escala, y que presenta el mismo aspecto en todas direcciones (isotropía), entonces puede emplearse la formulación matemática de la Gravitación (Teoría de la Relatividad General, propuesta por A. Einstein en 1915) para describir su evolución, vale decir para determinar su tamaño y el movimiento de sus componentes (galaxias) en el pasado y en el futuro. Visto así, la evolución del Universo dependerá esencialmente de la fuerza de gravedad entre sus componentes, y en conse-

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cuencia depende de la cantidad de materia existente en él. Obviamente esa materia no puede contabilizarse pero si puede estimarse su valor promedio: usando la homogeneidad, antes asumida, y midiendo la densidad promedio en algún cúmulo de galaxias, bajo la hipótesis de que el Universo se srcinó como un todo, de una sola vez, y que estuvo siempre bajo las mismas leyes físicas. Independientemente de la densidad media del Universo (que técnicamente se designa por un parámetro adimensional llamado Omega) la forma del espacio puede ser medido analizando la Radiación Cósmica de Fondo, suerte de efluvio que inunda todo el espacio y que corresponde a los fotones primordiales que dieron srcen al Universo. Los estudios mas recientes acerca de esa radiación fósil o “eco” de la Gran Explosión que srcinó el Universo, dan cuenta de que el Universo es plano y por ende obliga la condición de que la densidad media de materia tiene que ser exactamente 1 (en valores de Omega). Estos resultados han sido confirmados a partir de 2000 por el interferómetro VSA (Colaboración Cambridge University y el Inst. de Astrofísica de Canarias) y por las medidas del Satélite WMAP (Smithsonian Center-USA). Desafortunadamente las medidas de la densidad del materia del Universo están muy por debajo del valor 1 para Omega, vale decir solo el 0.3 de la materia del Universo está conformada por estrellas, planetas, gas y polvo. ¿Y la masa que falta? nadie sabe, por ahora se le denomina “materia oscura” y no parece estar dentro de las galaxias ni interactuar con la materia conocida, por lo que el 70% del Universo es literalmente “inmaterial”, en el sentido que no esta constituido de ninguno de los 118 elementos conocidos, ni de ninguna de las partículas subatómicas ni por la radiación. Hoy por hoy dilucidar el problema de la materia oscura es el reto mas grande de la física, y abre una perspectiva tan revolucionaria como la que se viviera a comienzos del siglo XX. Luce incierto el panorama: la mayor cantidad de esa masa de allá afuera es elusiva, oscura y no interactúa con el resto del mundo en la forma a la que estamos acostumbrados, pero su dinámica ciertamente es la que gobierna el destino del Universo: nuestro destino, nos guste o no.

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IV.19

LÍMITES DE LA COSMOLOGIA

La Cosmología o tratado del cosmos, del orden inmanente del Universo, es una disciplina nonata, apenas tiene un siglo. Puede decirse que la cosmología científica surgió junto al descubrimiento de Hubble de la expansión del Universo, como resultado experimental, y a los Modelos de Friedmann-Robertson-Walker, como resultado teórico de aplicar las ecuaciones de la Teoría Einsteniana de la Relatividad General. Los modelos FRW son grosso modo dedescribir las galaxias como partículas que se mueven sometidas al campo gravitacional y a la “fuerza” de la expansión del espacio, bajo los supuestos de que el universo se ve igual en todas direcciones (isotropía) y que todas sus porciones grandes contienen la misma cantidad de partículas (homogeneidad). Los estudios acerca de la radiación cósmica del fondo de 2.7 Kelvin (en el rango de las microondas), junto a la composición mayoritaria de hidroge no-helio del universo son evidencias adicionales de soporte del llamado Modelo estándar de la Cosmología o de la Gran Explosión (Big Bang). Es cierto que el Modelo del Big Bang es una simplificación de la realidad física, pues la hipótesis de la homogeneidad parece ser parcialmente validad solo a escala de los supercúmulos de galaxias. Pero también es cierto que el Big Bang no pretende describir el Origen del Universo, sino mas bien su evolución, de un pasado remoto; digamos 12-15 mil millones de años atrás, cuando el estadio del Universo era mas caliente, compacto y compuesto solo de un plasma donde la radiación y la materia estaban en equilibrio permanente. Es pertinente referir que la Teoría del Big Bang se basa en la hipótesis, pocas veces mencionada, del Principio Copernicano, que

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asume que la Tierra no ocupa ningún lugar privileg iado en el Universo. En consecuencia el dato observacional de que las galaxias parecen alejarse de nosotros a velocidades mayores según su distancia, es interpretado como que el espacio se expande uniformemente en todo punto. Pero ¿es necesariamentecierto? No lo es, pudiera ser que el Universo no fuera homogéneo, tuviera simetría esférica y nuestra galaxia estuviera ubicados cerca de su centro; ello no contradice las observaciones. Pero pocos científicos, incluyéndome, estaríamos dispuestos a aceptar este paradigma, por razones filosóficas, y eso ciertamente no prueba su inexactitud. Los Modelos teóricos del Universo eterno y estático, tales como el pionero Modelo de Einstein y De Sitter o la Teoría de Hoyle sobre creación continua de materia, son contradictorios con las observaciones. Mención aparte son las llamadas Teorías del srcen del Universo, como la Teoría de la Inflación, Gravedad Quántica y similares, que por su carácter pretenden extrapolar las leyes físicas a condiciones extremas, digamos de dudosa certidumbre y carentes en general de evidencias observacionales que las sustenten. El carácter especulativo de estas Teorías recuerda al sabio San Agustín, quien ante la pregunta ¿Qué estaba haciendo Dios antes de crear el mundo (Universo)?, la sagaz respuesta que diera San Agustín fue “Creando el Infierno para quienes hicieran preguntas como esa”.

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IV.20

FILOSOFIA COSMICA

¿Agujeros Negros? ¿Universos paralelos? ¿Agujeros de Gusanos? ¿Arrugas en el tiempo? Desde el punto de vista Físico, llamamos Universo a una entidad única compuesta por definición por todos los elementos que mantienen entre si alguna relación causal en la naturaleza. De lo que se desprende que solo hay un único Universo. Supongamos por un momento que existe otro “universo”. Si, de algún modo interactúa con nuestro Universo o lo hizo en algún pasado remoto, entonces no es mas que otro elemento del Universo Físico y la distinción semántica además de innecesaria es engañosa y confusa. Si, por el contrario, “existe” y no tiene ni tuvo relación alguna con el Universo Observable entonces es irrelevante para comprender el Universo Físico y mas aun no podemos abordarlo con ninguna Teoría Científica. Por su carácter único, el Universo no es comparable con ningún otro ente similar y en consecuencia se pierde el carácter de Ley tal y como se entiende en ciencias. ¿Qué significa una Ley para un objeto único? ¿Ley es igual a propiedad o igual a característica?. La comprensión del Universo es siempre limitada porque solo podemos abordarlo parcialmente y en el momento actual, aquí y ahora. De lo que se sigue que la visión del Universo es y será incompleta, independientemente de los progresos teóricos o del desarrollo técnico de la civilización humana. No podemos observar el universo desde ningún otro punto (aun en escalas geológicas de tiempo, digamos tres mil años adelan-

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te, apenas si habremos podido viajar optimistamente por nuestra Vía Láctea, pero nuestra galaxia es solo un punto del Universo) y en consecuencia cualquier intento de probar la isotropía y la homogeneidad supuesta en el Big-Bang esta condenado al fracaso. Aun cuando dispusiéramos de las ecuaciones que rigen la dinámica del Universo como un todo; pongamos por caso las ecuaciones Friedmann-Robertson-Walker del Modelo del Big Bang; estas son necesariamente expresiones matemáticas diferenciales y por lo tanto precisarían para su solución de las condiciones iniciales posibles (y de contorno). Las condiciones iniciales y de contorno, que posibilitan su resolución, son un conjunto infinito de posibilidades ¿Qué condiciones escoger?; aun escogiendo por azar las correctas ¿Cómo podemos estar seguros de que hemos acertado? Intentar establecer una “Física de la Creación” es forzar más allá de lo razonable el sentido de la palabra Física. ¿Agujeros Negros? ¿Universos paralelos? ¿Agujeros de Gusanos? ¿Arrugas en el tiempo? …Jerigonza palabrería, mas cercana a la Ciencia Ficción y la promoción Holliwoodense que al mundo físico, solo sirve para confundir a legos e incautos!.

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Capitulo V : PLURALIDAD DE MUNDOS HABITADOS

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V.1

CUANDO LOS MOAIS MIRABAN AL CIELO

Durante más de treinta generaciones, los descendientesHotude Matu’a y sus colonos habían vivido aislados en el rincón más alejado de un continente del planeta. Sus habitantes lo denominaban el Ombligo del Mundo, pues creían que era la única tierra emergida que quedaba. También llamaban asu isla Pequeña Rapa, oRapa Nui, de poco más de 150 km, quizás como recuerdo de su tierra ancestral, situada según la leyenda mucho más hacia el oeste. En un domingo de Pascua a principios del siglo XVIII,la pequeña isla, fue descubierta por unos navegantes holandeses, cuya sorpresa debió de ser mayúscula cuando constataron que estaba densamente poblada por lo que parecía ser una cultura bastante avanzada, que había cubierto las costas concentenares de estatuas gigantescas, los «moais». Así comenzó la leyenda de la isla de Pascua o Rapa Nui. Tras su hallazgo, la isla sufrió una devastadora «revolución», así como los asaltos de barcos esclavistas, que diezmaron la población y en la cual casi todas las estatuas fueron derribadas;. Con la llegada de la cristianización, fue gobernada durante casi un siglo como una finca particular arrendada por el gobierno de Chile. Es sorprendente que, pese a todo, los rapanuis se las ingeniasen para conservar gran parte de su cultura, aunque algunas tradiciones, como la lectura de las famosas «rongorongo» (inscripciones en tablas de madera), se perdieron por completo. Mantuvieron el recuerdo de sus costumbres ancestrales transmitiéndolas de forma oral de padres a hijos y recopiladas solo a mediados del siglo pasado. Los pascuences usaban las estrella s como guía, tanto para la navegación, a semejanza de otros habitantes de 2

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Polinesia, como para el control del tiempo a través de la observación de sus ortos y sus ocasos en momentos claves del año. Asimismo, habían cartografiado casi todo el cielo visible desde su isla, dando nombre a las estrellas más importantes y a algunos asterismos singulares. Las resplandecientes Alfa y Beta del Centauro recibían el nombre de Nga Vaka, la Canoa, y posiblemente ayudaban en la navegación por su proximidad al polo sur. El orto helíaco de una las estrellas más brillantes de sus cielos, Canopo, llamada Po Roroa, marcaba el principio de la época de la siembra. De entre todos los asterismos, dos destacaban por su singularidad, su utilidad como marcadores de tiempo y su omnipresencia en las fuentes tradicionales: Matariki (los Ojitos) y Tautoru ( los Tres Bellos) que fueron identificados con el cúmulo estelar de las Pléyades (en la constelación de Tauro) y las tres estrellas del cinturón de Orión, respectivamente. Matariki no sólo era clave porque su salida al amanecer en la primera luna del invierno, la del mes deAnakena, indicaba el principio del año. También porque su primera y última visión a la caída de la tarde marcaban los extremos de la estación deHora Nui. Ésta era la mejor del año, cuando se abría la temporada de pesca, se realizaban los rituales en honor de los antepasados frente a los ahus con sus grandes moais y la guerra estaba prohibida.Tautoru marcaba también el principio del año, así como el inicio de las fiestas de la isla, las Paina, en torno a la primera luna del verano, aproximadamente en nuestro mes de diciembre. El planeta Marte, conocido como Matamea, el Ojo Rojo, jugaba un papel importante en la mitología rapanui asociado a la celebración cada dos años del festival sagrado deKoro. Toda esta información se puede rastrear en las fuentes etnográficas, ¿pero hay registro arqueológico? Desde los trabajos pioneros de Routledge se sabe que en el extremo oriental de la isla, la aislada Península de Poike, se encontraba un lugar donde había una piedra inscrita con grabados que se conocía comoKo te Papa-ui-Hetu’u, «la piedra para observar las estrellas»; y, cercana a ésta, una segunda donde estaba representado un mapa estelar. Precisamente, ambas piedras se encuentran localizadas en el único lugar de Rapa Nui donde se ven las Pléyades tanto saliendo como poniéndose en un horizonte despejado, sobre el mar.

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La relación más curiosa y sugerente pudiera darse en la orientación de algunos ahus y sus correspondientes moais respecto a ciertos fenómenos astronómicos. La mayoría de los ahus están construidos en paralelo a la costa, de forma que sus estatuas miran hacia el interior de la isla. Esta circunstancia anularía cualquier posibilidad de alineación astronómica deliberada, pues éstas siempre están regidas por el factor geográfico. Sin embargo, el arqueólogo William Mulloy, y el astrónomo William Liller, se percataron de la existencia de un cierto número de ahus cuyas paredes no eran paralelas a la costa, e incluso de que algunos de ellos se situaban tierra adentro. Asi la topografía de la costa no seria el factor determinante. A principios de los noventa, Liller publica el libro Los antiguos observatorios solares de Rapanui, la arqueoastronomía de la isla de Pascua; en el cual expone la orientación astronómica de ciertos ahus. Incluye Ahu A Kivi (con sus siete moais de nuevo en su lugar) o Ahu Uri a Urenga (con su moai solitario), que estarían supuestamente orientados a la puesta de Sol en los equinoccios y a la salida del Sol en el solsticio de invierno, respectivamente. En una reinterpretación reciente, con el uso de fuentes etnográficas se ha propuesto que esos mismos ahu podrían estar orientados hacia las estrellas y no hacia el Sol. De esta forma, el solitario moai deAhu Uri a Urenga habría mirado hacia la salida de Matariki en el horizonte oriental poco antes de la salida del Sol en el solsticio de invierno, dando así comienzo a un nuevo año pascuence. Los siete moais de Ahu A Kivi, las únicas estatuas de la isla de Pascua cara al mar, habrían contemplado las estrellas deTautoru justo cuando éstas se ponían sobre el horizonte marino, indicando también la llegada del nuevo año con la aparición de la luna nueva del mes de Anakena. Los «pascuenses», habitantes de la isla de Rapa-Nui, el ombligo del mundo, miraban las estrellas en busca del creador y por extensión lograban mejorar su agro y pesca. Hoy la globalización utilitaria occidental pretende solo mirarse el ombligo, convirtiendoal ser humano en Moais sin credo ni creador …progreso occidental.

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V.2

LA EDAD DEL HIELO

El astrónomo yugoslavo Mílutin Milánkovitch, en las décadas de 1920 y 1930, calculó las variaciones de insolación en la Tierra resultantes de cambios en los movimientos de traslación y de rotación de la Tierra y en su trabajo sobre la «Teoría matemática del fenómeno del calor producido por radiación solar » (1920), propuso un mecanismo astronómico para explicar los ciclos glaciales, vale decir las periódicas etapas de deshielo polar que ha sufrido la Tierra, con las consecuentes y repetidas inundaciones (diluvios?) globales del planeta a lo largo de su historia; incluyendo varias épocas de deshielos polares en la ultima era geológica (Pleistoceno). El descubrimiento de los cambios glaciares planteó también problemas sobre las causas que los provocaron. Junto a hipótesis más o menos especulativas y anecdóticas, a principios de siglo se propuso una explicación basada en la mecánica celeste. El movimiento de la Tierra alrededor del Sol y el eje sobre el que gira en su ciclo diario no son fijos, sino que están sujetos a variaciones seculares. La consideración de estos ciclos sirvió a Milánkovitch para establecer unas curvas que permitían considerar la variación del calor aportado por el Sol como causa de las glaciaciones. La temperatura de la Tierra está en función del calor del Sol. En las latitudes altas, el Sol incide más oblicuamente que en las bajas, y la cantidad de calor aportada es menor en los polos que en el ecuador. La Tierra describe en el espacio una elipse donde el Sol ocupa uno de los focos. Esta elipse se deforma de dos maneras: por un lado, gira lentamente en relación con las estrellas fijas; de otra parte, su excentricidad -es decir, la situación de los focos de la elipse varía desde casi coincidir con el centro de un círculo a

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separarse de ella, dando una forma que oscila entre casi una circunferencia a una elipse. Esta variación de la excentricidad tiene periodicidad de 100.000 años. La or ientación del eje de la Tierra es fija a lo largo del año, dando lugar a las estaciones. Cuando el Polo Norte apunta al Sol, el hemisferio norte recibe más calor y sucede el verano boreal. Seis meses más tarde, es el Polo Sur el que se orienta hacia el sol, es el momento del invierno boreal y del verano austral. La inclinación del eje de la Tierra es de 23° 27', sin embargo, este valor varía más o menos 1°30' durante un período de 41.000 años. Cuando la inclinación del eje de la Tierra es máxima, las zonas polares reciben también un máximo de insolación y calor, pues apuntan más directamente hacia el Sol. Esta situación conduce a veranos cálidos e inviernos rigurosos en latitudes altas y se corresponde con climas interglaciares, pues el calor de los veranos es más que suficiente para derretir la nieve caída en los inviernos. La situación contraria produce veranos poco cálidos que no son capaces de derretir la nieve del invierno, de forma que ésta se acumula año tras año, posibilitando la formación de casquetes glaciares polares y de montaña. La precesión de los equinoccios parte del hecho de que la Tierra no es totalmente esférica. La acción de las mareas provocadas por el Sol, la Luna y los demás planetas sobre el ecuador provoca un retraso en su velocidad de giro, razón por la que la duración de los años no es siempre igual. En consecuencia, el momento en el que el Polo apunta hacia el Sol no se corresponde siempre al mismo punto de la órbita de la Tierra. La situación de los equinoccios y, por tanto, de las estaciones presenta un doble ciclo principal de 23.000 años y otro menor de 19.000. En la actualidad la Tierra está lejos del Sol el 21 de junio, y cerca el 21 de diciembre, por eso la tendencia es a inviernos poco rigurosos. La unión de estos tres efectos: mucha inclinación del eje, mayor distancia al Sol y que ésta sea en diciembre, produciría un mínimo de insolación y un máximo de frío, propiciando la extensión de los glaciares. La comprobación experimental de las propuestas de Milankovitch ha venido por su contraste con lascurvas climáticas recogidas en los testigos de los sondeos de los fondos marinos. Así, hace 125.000 años se detecta un período interglaciar que coincide con las curvas teóricas de Milankovitch como en los depó-

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sitos marinos que marcan el inicio del deshielo. Estos análisis también permiten el reconocimiento de la existencia de eras glaciares con un ciclo de 65 millones de años, lo que explica la existencia de glaciaciones reconocidas geológicamente durante el paso Secundario-Terciario y de otras durante el Secundario. De la misma forma se calcula un ciclo de 125.000 años máximo para cada época glaciar con periodos interestacionales menores. Estos ciclos menores se han detectado incluso en época histórica. El estudio de Milánkovitch le ha dado un enfoque científico al mito del «Diluvio Universal», que correspondería a la última glaciación y al cual hace referencia las crónicas bíblicas, babilónicas y chinas. Adicionalmente esta Teoría le salvo la vida al propio Milánkovitch, quien fue hecho prisionero en los Balcanes durante la 1ª Guerra Mundial, estando herido en un campo de prisioneros, distraído y meditabundo, garrapateaba unos cálculos. Descubierto por centinelas; quienes pensaban tratàbase de un plan de fuga masiva, le llevaron los escritos al comandante. Luego de la conversación y de la explicación de Milánkovitch sobre el significado de los diagramas, fue enviado con toda consideración a Budapest, donde paso el resto de la Guerra, compartiendo amigablemente con los científicos del bando enemigo en torno al movimiento de la Tierra y las Glaciaciones. Y es que la Ciencia tiene el don de unir el espíritu de los hombres para la comprensión de la naturaleza, incluso como en el caso de Milánkovitch, en plena Guerra Mundial.

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V.3

LOS DOLMENES DANZAN ENTRE LAS ESTRELLAS

Stonehenge es la construcción megalítica más fascinante de la historia cuyo srcen se remonta a la noche de los tiempos, Localizado a cien kilómetros al oeste de Londres, en la llanura de Salisbury, es uno de los monumentos milenarios más inquietantes de la humanidad, constituido por colosales rocas, cuyos pesos varían de dos a treinta y cinco toneladas. Según las leyendas del siglo XII las piedras fueron llevadasallí por el Mago Merlín, desdeIrlanda, con la ayuda de unos «artefactos», para conmemorar un entierro masivo de bretones. Lo cierto es que el pueblo sajón les recordaba las vigas en las cuales colgabana los criminales, designándole «Stonehenge» (La horca de piedra o la piedra del colgado) La sección principal consta de un círculo de 30 columnas rectangulares coronadas con dinteles. Este círculo de piedras tiene un diámetro de 29,6 metros y sus piedras son de gres silicio amarillento. Tres metros al interior existeun segundo anillo de60 menhires,quedan veinte, de menos de dos metrosde altura cada uno. Estos son de un tipo de roca eruptiva «piedra azul», durísimade y reflejos azulosos, procedente de Gales. Más al interior se encuentra una formación en herradura con cinco trilitos de gran tamaño. El mayor es de 8 metros de altura, hechos con piedra gres silicio. Dentro de la formación de cinco trilitos se encuentra una herradura interior de 19 menhires de no mas de 3 metros y tallados a manera de obeliscos en piedra azul. Finalmente en el centro se encuentra la «piedra del altar» de 4,8 metros de altura de largo. Esta es de arenisca verde y alto contenido de aluminio, que le daun brillo muy especialal recibir luzsolar. Para algunos era un antiguo lugar de ceremonia de los sacer-

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dotes celtas o Druidas, quizás porque el lugar fue usado durante años la agrupación masónica «Antigua Orden Unificada deDruidas» para festejar el solsticio de verano. Tras diversas hipótesis que van de los Druidas, Micénicos hasta los Romanos; el astrónomo Norman Lockyeren (1901) logro datar el monumento por técnicas Arqueo astronómicas. El descubrió que una persona al pie de la «piedra del altar» (central), observando hacia la piedra Talón (en la base del circulo) podía observar con gran exactitud el orto del Sol durante el solsticio de verano, el 21 de junio. Lockyer confirmó que efectivamente el centro de Stonehengese alineaba con la piedra Talón, apuntando al Sol, con un margen de error de 56 minutos de arco. Había realizado uno de los mas minuciosos estudios de la precesión de los equinoccios. Suponiendo que los constructores de Stonehenge hubiesen alineado el centro del conjunto con una exactitud total, sin el error actual de 58 minutos de arco permitiría conocer la fecha de su construcción. Arrojando comoresultado la asombrosa fechade 1800 aC. Posteriores dataciones con carbono-14 llevaron los inicios de Stonehenge hacia el 2800 aC. Con ello muchas teorías respecto a su srcen asirio, micénico o Griego quedaron descartadas. Posteriores investigaciones han mostrado que los Dolmenes marcan las salidas y puesta de la Luna durante los solsticios de invierno. En otras palabras Stonehenge era un templo dedicado a los movimientos del Sol y de la Luna construidos por alguna civilización paleolítica de srcen pre- céltico. Aunque Stonehenge aun presenta diversos misterios, su finalidad mas evidente es que fue un templo para adorar al Sol y la Luna, astros que rigen el ciclo de las estaciones. Un calendario que sabiamente observado permitiría predecir la llegada de las estaciones para las actividades del campo, lo pre-celtas, iniciaron su construcción hacia el 2800 a.c.; se dieron el tiempo para edificarlo, y posteriormente también un sitio sagrado, lugar de ritos funerarios como lo confirman los restos desenterrados en diversas partes del recinto. Finalmente hacia el año 1100 a.c. Stonehenge fue abandonado. En Inglaterra los hombres del neolítico recurrieron a las piedras único recursos disponible para investigar la naturaleza:, aquí y ahora hay quienes dicen que no pueden investigar por falta de recursos, y uno pregunta ¿será que solo les faltan recursos?

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V.4

EL CRATER DE CHICXULUB

Hace 65 millones de años, a finales del período cretácico, un acontecimiento colosal acabó con el dominio de los grandes saurios sobre el planeta. Los fósiles de los gigantescos animales existentes a finales de la era terciaria parecen haberse desvanecido en un período de menos de 10 mil años, junto a otros géneros de menor tamaño: monotremas y poiquilotermos. La estratigrafía del terreno en diversos continentes así lo evidencia. Un período tal es solo un instante desde el punto de vistade la evolución morfológica de la Tierra y de la evolución Darwiniana. Si la extinción tuvo lugar por cambios geológicos o por modificaciones climáticas paulatinas entonces habría evidencias fósiles, dispersas al menos, de los diversos cambios adaptativos. Por otro lado ¿como puede explicarse también la desaparición de especies de menor tamaño e incluso de los protistas marinos (Globutruncana contusa) a finales de la era terciaria?. Luis Álvarez, astrofísico norteamericano, y otros colegas publicaron en 1980 un artículo en la prestigiosa revista Science; postulando la «teoría catastrófica» de la extinción masiva ocurrida a finales de la era terciaria. La evidencia aportada por ellos, se fundamenta en la presencia de inusuales concentraciones de Iridio en los estratos de finales del cretácico, de hasta 1/10000 partes por millón (en la región de Gubbio, Italia). El Iridio es un elemento químico poco común en la Tierra y muy frecuente en los meteoritos, cometas y asteroides. La existencia de altas concentraciones de este elemento en un lapso determinado de la «historia» del planeta no podría ser explicada sin recurrir a un argumento extraterrestre de carácter global.

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El impacto de un asteroide o de un gigantesco meteorito contra la Tierra tendría que haber dejado un cráter enorme, semejante quizá a los grandes cráteres que se observan en la Luna y otros astros del sistema solar. ¿Dónde esta ese cráter? Una posibilidad señalada por Álvarez era que el cráter estuviera inundado, como en el Golfo de México. Una revisión acuciosa de los estratos geológicos en las costas elevadas de Norteamérica, mostraban la ocurrencia de un colosal maremoto (Tsunami) hace 65 millones de años, y registros satelitales del fondo marino corroboraron una gran depresión oval de 180 km de diámetro y profundidad de 50 km, en la Península de Yucatán, conocida hoy como el Cráter de Chicxulub. De la forma y tamaño del cráter es plausible determinar inclusive las dimensiones y el ángulo, antes del impacto, del asteroide o meteorito. Es claro que la extinción no se debió tanto a la «explosión» del meteorito sino mas bien al efecto colateral de este, vale decir al llamado Efecto Invernal. La energía liberada por el impacto, junto al polvo que levanta en la atmósfera sería suficiente para oscurecer toda la atmósfera durante años, impidiendo a los rayos solares calentar la superficie y ocasionando un drástico cambio climático a escala global, con la consecuente desaparición de la mayoría de las especies, quedando a salvo las de vida marina y quizá también algunos mamíferos, mas pequeños y adaptativos que los grandes saurios. Otra evidencia, surgida a finales del siglo pasado, es el hallazgo de microtectitas en el desierto de Nevada y Nuevo México Las tectitas son fragmentos vítreos de color verdoso, con una composición química característica, que se forman por la condensación del polvo meteorítico. He allí los restos del «holocausto», ocurrido hace 65 millones de años, que corroboraría la teoría catastrófica de Álvarez. Los eventos de la naturaleza no parecen ser únicos, y los impactos de cometas y asteroides sobre otros planetas, parecen indicar que eventos similares pueden ocurrir en cualquier momento. Las evidencias señalan, de algún modo, que la génesis y el Apocalipsis de la humanidad están unidos firmemente a los eventos interplanetarios, como también de una arquitectura universal de la cual somos más testigos que protagonistas.

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V.5

EL BOLIDO DEL RIO CURUCA

«La mañana del 13 de Agosto de 1930 el cielo estaba claro y el glorioso Sol ecuatorial había salido para iluminar un nuevo día.... Sorpresivamente, a eso de las 8 hs., el Sol se tornó de color rojo sangre y una oscuridad se esparció sobre todo, tal y como si una espesa nube hubiese interceptado los rayos solares... pero no había tal nube... sólo la aparición de un polvillo en la atmósfera. Una fina ceniza había comenzado a caer sobre las plantas de la selva y sobre las aguas del río... cuando sorpresivamente, un sonido de múltiples silbidos se escuchó viniendo desde lo alto. .. sonando como artillería y ese sonido se fue haciendo más cercano... y más cercano. Algunos pescadores se alzaron mirando hacia el cielo y entonces vieron grandes bolas de fuego cayendo desde lo alto como rayos. Cayeron en el centro de la selva con un triple estampido similar al rugido de un trueno y el estallido de un rayo. Ocurrieron entonces tres explosiones distintas, cada una mayor que la anterior, causando temblores de tierra como los de un terremoto. Una fina lluvia de cenizas continuó cayendo por varias horas y el Sol siguió nublado.—» Este relato del bólido o meteorito de gran tamaño a velocidad supersónica, fue escrito por el padre Fedele d’Alviano, y publicado recién en los 90’s. Había permanecido olvidado en archivos eclesiásticos de los misioneros capuchinos por varias décadas. El investigador independiente italiano Roberto Gorelli fue quien primero lo recuperó para el dominio público. ¡Es evidente que algo cayó desde el cielo!...ese evento es el llamado «Tunguska» brasileño del río Curuca, Amazonas, Brasil, (S 5º W 71,5º).

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Tunguska es unaregión en la tundra siberiana (Rusia), despoblada y cubierta de coníferas. Ocurrió allí un suceso extraordinario la noche del 30 de junio de 1908. Miles de árboles fueron derribados en un área cercana a los 20 kilómetros cuadrados. No se trató de un incendio, sino más bien de una suerte de explosión colosal, todos los árboles fueron derribados desde el centro hacia fuera, quedando dispuestos radialmente. En el epicentro, los árboles quedaron en pie, el resto de la vegetación quedó arrasada, y quizá los animales que allí moraban. Los relatos de la época, evocan una gigantesca explosión, acompañada de un inmenso resplandor nocturno. Un suceso así sólo pudo ser srcinado por el impacto de un meteorito, de forma análoga a los miles de impactos que acusan otros cuerpos celestes como la Luna, Mercurio y los satélites de los planetas gigantes Júpiter y Saturno. Sin embargo, en Tunguska ni en el río Curuca, o hay cráter alguno, por lo que cabe esperar que la explosión tuvo lugar a varios kilómetros sobre el suelo, desintegrándose en la atmósfera el objeto extraterrestre (bólido, cometa o asteroide). La ausencia de un cráter de impacto descarta por mucho a un asteroide o un meteorito. Los asteroides son muy compactos y densos, e imposibles de volatilizarse en la atmósfera. Se piensa que quizá se trató de un núcleo cometario. Visto así, lo ocurrido en Tunguska y en el rio Curuca no constituye propiamente un misterio, salvo por el hecho de que un evento como ése debió necesariamente dejar algún rastro que aún no se ha encontrado. La evaporación del objeto tendría que haber dejado esparcido gran cantidad de polvo del material del fragmento cometario. Sin embargo, a la fecha han fracasado todos los intentos de hallar rastros de polvo ¿Cómo pudo un objeto «desaparecer» en la atmósfera sin rastro alguno? Se sospecha que un evento similar ocurrió hace unos 800 años (siglo XIII) en Nueva Zelanda. Una gran zona vecina a la ciudad de Tapanui (en la Isla Sur) quedó arrasada por un flash instantáneo de alta temperatura y fuegos forestales. Incluso se sostiene que algunas leyendas de los aborígenes maoríes pueden ser los recuerdos de tal catástrofe. Se supone hoy que eventos de este tipo suceden una vez cada varios cientos de años.... ¿Y si ya hubiera pasado en algún centro poblado? … por ejemplo según el relato bíblico ¿Jericó, Sodoma y Gomorra?

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V.6

APOCALIPSIS NOW

No se trata, contertulios, de la agorera profecía de Nostradamus, ni del vaticinio de algún trasnochado en la esfera política nacional. Se trata de la llegada en 2012 de un visitante del espacio, denominado FG3-1996, perteneciente a la noble familia de los asteroides Apolo, de tamaño modesto: entre 0,5 a 1200 km y que vaga por el espacio desde losconfines del planeta Júpiter. Su acercamiento será solo de 5,6 millones de kilómetros, distancia prudencial, que no parece ofrecer peligros mayores, sino fuera porque su órbita elíptica tiende a cerrarse en una suerte de espiral. Peor aún es la noticia de que este visitante, al igual de otros doscientos asteroides similares, cruza la órbita terrestre frecuentemente. De seguro el Apocalipsis no ocurrirá en la fecha arriba señalada pero deja la interrogante si asteroides similares pudieran repetir la catástrofe acaecida hace 65 millones de años, cuando un asteroide o quizá un núcleo cometario, impactó a nuestro Planeta en las cercanías de la península de Yucatán (hoy golfo de México). Tal hecatombe, responsable de la extinción de los dinosaurios, inundó la atmósfera de polvo y gas, bañó la corteza terrestre de una fina capa de Iridio, y produjo un «efecto invernal». El oscurecimiento de la superficie terrestre por el polvo acabó con foraminíferos, plantas y saurios; y cambió la biósfera terrestre. El premio nobel norteamericano Luis Alvarez, ha llamado la atención de la NASA sobre la posibilidad de otra colisión de este tipo en un futuro cercano, sobre todo por el anuncio del Dr. Marsden de la colisión del asteroide XF11-1997 el día 26 de octubre de año 2028. Nuevas observaciones de este objeto revelaron, sin

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embargo, que el cuerpo rocoso solo se acercará «rozando» a 954.880 km de la Tierra. Pero ¿que decir? del asteroide Hathor, quien arribará en el 2069 y se acercará a solo el doble de la distancia Tierra-Luna, o de Nereus quién rozó al planeta, el 22 de enero del 2002, a 4,3 millones de km y luego vendría el 14 de enero del 2060 a solo 1,1 millones de km de distancia. La preocupación es mayor por cuanto los cálculos de las órbitas de los asteroides NEOs, siglas en inglés de objeto asteroidal cercano, no es conocida del todo; debido a la dificultad teórica de resolver matemáticamente (y computacionalmente) el problema de tres cuerpos bajo la acción de la fuerza de gravedad. El sistema Tierra-Luna puede atraer estos objetos hacia órbitas mas cercanas, con tan solo se acerquen por debajo de los diez millones de kilómetros. La sofisticación de la ciencia astronómica ha llegado a reducir el Apocalipsis a solo una colección numerable de eventos con precisión del día, la fecha y hora; queda ver si Dios juega o no a los dados, como diría Einstein; o si los lanza justo allí: donde nadie pueda verlos como diría Stephen Hawking. El pánico sobre la hecatombe de la colisión de asteroides con la Tierra se materializa, por el momento, solo en el cine: con los largometrajes «Cielo Profundo» y «Armagedon»; el primero de Steven Spielberg y el segundo de Bruce Willis. Por pura curiosidad el calendario Azteca-Maya, válido para más de cinco mil años, culmina abruptamente en el 2012, más o menos coincidente con la llegada del NEOs; ¿sabían los Mayas de su arribo? ,

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V.7 HERCOLUBUS: EL FIN DE LOS TIEMPOS?.

El anuncio y la divulgación de vaticinios, pronósticos y augurios sobre el fin de los tiempos es una práctica común en casi todas las civilizaciones. Quizá porque la racionalidad humana conduzca a preguntarnos de donde venimos y hacia a donde vamos. Las sagradas escrituras de la fe cristiana y de otras religiones pregonan catástrofes y Apocalipsis para el fin de los tiempos; como por ejemplo el juicio final en la Biblia o la balanza del inframundo en el Libro de los Muertos de la mitología Egipcia, que data de mas de cuatro mil años de antigüedad. Los profetas, quienes anunciaban el devenir , y sus agoreras profecías han existido en la tradición oral de los chamanes de la India y mas modernamente en mesoamérica. También en la Grecia Antigua existieron diversos «adivinos», siendo el mas famoso el oráculo de Delfos. En la Edad Media destacaron las visiones de San Malaquias y del médico y astrólogo Michel De Nostre-Dame (1503-1566), mas conocido como Nostradamus. Lo característico de todas las profecías es su ambigüedad y vaguedad, de tal suerte que, al ser anunciadas en parábola y con lenguaje fabulado, admita varias interpretaciones igualmente posibles, incluso contradictorias. El lenguaje complicado y supra elaborado con el cual se pronostican los «arcanos» (secretos solo para iniciados) pretende darle un velo de misterio a las «predicciones» con un deliberado fin sensacionalista. Es por ello que las profecías abundan en las sectas

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carentes de una doctrina filosófica, tales como «La Nueva Era» y otras corrientes de pensamiento de tipo mítico basadas en «espiritismo», «reencarnaciones», «vidas pasadas», etc. Tales «escuelas» míticas tienen su arraigo en la soledad de la existencia humana, característica de las sociedades modernas; como lo explica Erich From en sus obras «Psicoanálisis de la Sociedad Contemporánea» y «Miedo a la Libertad». Los avances tecnológicos, la rapidez con la cual cambia nuestra realidad (ampliada por los medios de comunicación de masas) y la imposibilidad real de comprender las relaciones del ámbito en que se desarrolla la vida actual ocasionan, en el individuo común, una suerte de vértigo existencial, y en consecuencia se apela a la fantasía y la irracionalidad para acercar la comprensión del mundo a través de creencias mas sencillas y simples. Solo así se explica el porque hombres de cierta cultura general, pero formados en áreas diferentes a las ciencias naturales, acogen con frecuencia prácticas mágicas de interpretación de la realidad física: tales como el horóscopo y los platillos voladores (desconocimiento de la astronomía), hechizos por medio de elixires (ignorancia de la farmacopea y de la química); telepatía, tercer ojo, chacras y áureas (incomprensiónde la física y de la anatomía humana) e incluso hay personas de poca formación en losprocesos que gobiernan el entendimiento humano quienes hablan de «regresiones a vidas pasadas» y de «viajes astrales» (ignorancia de la psicología freudiana). El alto grado de especialización del conocimiento,unido a la soledad característica del ser en las sociedades modernas llevan con frecuencia a la generación de creencias que mitiga, como mecanismo de defensa individual, las carencias de comprensión del actual mundo tecnológico y complejo. Surgen así las para-verdades y las meta-ciencias: al no comprenderse bien la psicología; ciencia compleja y especializada, se apela a la parapsicología; lo mismo ocurre con la Física y se apela a la simple extemporánea metafísica (del tipo Conny Méndezy similares); inclusoocurre también con las Ciencia de la Química y de la Astronomía que degeneran en las creencias de alquimia y astrología. Las para-ciencias y metaciencias acostumbran, como en el caso del Hercolubus, mostrarse no como una creencia mas, sino que es disfrazan con un carácter pseudocientífico. No se afianzan en lo establecido y demostrado por hechos sino

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mas bien apelan a lo espectacular: mezcla de imágenes verdaderas de astros que no se corresponden al discurso argumental expuesto, declaraciones testimoniales de supuestos «expertos» con dudosa certidumbre, datos numéricos y fechas de supuestos acontecimientos sin señalar la fuente bibliográfica o la referencia que permita su verificación, lenguaje deliberadamente complicado para dar la impresión de misterio, interpretaciones superficiales, etc. No existe tal cosa como un planeta-cometa (Hercolubus). Una trayectoria de un astro sometido a las fuerzas gravitacionales del Sol y los planetas necesariamente se efectúa en unplano, según lo demuestran las leyes de la Mecánica Clásica, las mismas que gobiernan la tecnología cotidiana, esas mismas leyes permitieron la llegada del hombre a la Luna y la creación de los ingenios espaciales. Puede creerse en otras leyes pero eso es creencia, como puede uno si lo desea creer o no en cualquier cosa. La realidad física demuestra lo contrario. Todo astro de masa mayor a la de Luna que pudiera existir en el sistema planetario solar ha sido detectado por su influencia gravitacional y por los telescopios actuales, que pueden ver en todas direcciones no solo en el plano de la eclíptica; incluso si el objeto no emitiera luz se le detectaría en el infrarrojo. También debe aclararse que los campos magnéticos de los astros no modifican la trayectoria de los objetos, pues a esas escalas de tamaño y distancia la fuerza gravitacional es por lo menos 100.000 veces mayor que la interacción electromagnética. La colisión de un asteroide, o de un Cometa con la Tierra es un evento posible; pero no lo es en un futuro cercano; ni en el año 2012 ni en los siguientes, un evento de tal tipo no es instantáneo, el acercamiento de un astro a la Tierra sería observable y tardaría varios años en alcanzarnos. No es cierto tampoco que durante los pasados eclipses de Sol se observara tal astro ni ningún otro astro que no fueran las estrellas y planetas ya conocidos desde el siglo XIX. El vaticinio de «Hercolubus: El fin de los tiempos» es en realidad un mosaico de superchería, creencias irracionales e ignorancia pregonado con fin sensacionalista, no hay lugar para las metaciencias y las paraciencias en la Academia del siglo XXI.

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V.8

ALGUIEN LLAMA DESDE EL COSMOS

Señales de radio son captadas intermitentemente ne forma fuerte y clara, cada 1,377 segundos, como pulsos de alguna suerte de Clave Morse desconocida. Provienen desde una región del espacio situada a 40 años luz de distancia. Peor aún, el foco que la srcina parece ser de longitud no mayor a 15 kilómetros de extensión, casi un punto si se les compara con los tamaños típicos de los astros conocidos. ¿Serán señales de alguna civilización extraterrestre?. Una crónica similar a la narrada surcó la mente de Anthony Hewish y sus colegas de Cambridge al detectarse en 1967 los primeros radio pulsares. La explicación posterior y el estudio de las radiofuentes pulsantes ( o mas comúnmente conocidos como Pulsares) le otorgarían el premio Nobel en 1974. Pronto se descubrieron centenares de tales radiofuentes en toda la galaxia e incluso en las galaxias vecinas. Estos Pulsares emiten fuertes señales de radio de srcen no térmico con períodos de emisión desde los milisegundos alos minutos. Su radiación es debida al movimiento de partículas cargadas en fuertes campos magnéticos. En efecto una partícula cargada, un electrón por ejemplo, emite ondas electromagnéticas al ser aceleradas. Este efecto clásico es el principio de funcionamiento de la radio y fue descubierto por Hertz, el siglo pasado. En los pulsares, existen campos magnéticos muy fuertes, mil millones de veces más intensos que el débil campo magnético existente en nuestro planeta. Cuando una partícula cargada se mueve en estos intensos campos magnéticos se acelera a veloci-

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dades próximas a la de la luz y emite intensa radiación. Tal radiación se denomina radiación de sincrotrón. Pensemos que el débil campo magnético terrestre, de menos de un gauss, es capaz de desviar la aguja de una brújula y de acelerar partículas subatómicas hacia los polos para formar las hermosas cortinas luminosas conocidas como auroras polares. Seguidamente imaginemos el efecto de un campo magnético mil veces mayor y los efectos que ocasionarían en un gas de átomos ionizados (Plasma), tendríamos entonces una potente fuente de ondas de radio, rayos X y radiación gamma, emitida por los polo magnéticos de la radiofuente. El carácter misterioso de la periodicidad de los pulsos, con un período exacto en una parte por mil, se puede explicar si el objeto que emite la radiación está rotando. Como la emisión es solo por los polos magnéticos, y estos objetos giran inclinados, lo que se tiene es una suerte de «efecto faro», cada vez que el polo magnético apunta hacia los radiotelescopios terrestres se «siente» el chorro de radiación, de allí su periodicidad. El srcen físico de los pulsares y su tamaño reducido; de unos veinte kilómetros de diámetro, corresponde al núcleo colapsado de una estrella. Baade, Oppenheimer y Landau entre otros físicos de la década de los años treinta, habrían propuesto la existencia de estrellas «muertas», compuestas de neutrones, en lugar de átomos. Tales objetos tendrían la masa del Sol, un tamaño muy reducido y, en consecuencia, altísima densidad. Se formarían por la implosión (colapso) de las estrellas con masas superiores a 1,43 veces la masa solar. Esta implosión sobreviene en las estrellas al cabo de mil millones de años, cuando agotan el combustible nuclear que les permite: radiar luz y calor, y generar la presión necesaria que compensa la enorme fuerza gravitacional. Los gases calientes de estas estrellas masivas se compactan por la atracción gravitacional, la cual ya no es compensada al agotarse el combustible nuclear. El resultado es entonces un objeto muy denso compuesto solo por neutrones, una estrella de neutrones. Al colapsar una estrella como el Sol, que rota y posee un campo magnético, el objeto colapsado, de muy poco diámetro, deberá girar mas aprisa, como la bailarina girando que aumenta

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el giro al plegar los brazos sobre su cuerpo. Además el flujo magnético deberá permanecer constante, por lo cual la estrella de neutrones deberá increment ar miles de veces su campo magnético. Se habría formado una estrella colapsada, de neutrones, girando muy rápido y con un enorme campo magnético: he allí la génesis de un Pulsar. La explicación es sofisticada, como las teorías físicas, de ordinario más elaboradas, exactas y refinadas, que la simple especulación de algún extraterrestre desocupado haciendo trompetillas desde los confines del cosmos. La moraleja de Hewish con los Pulsares parece decirnos: Desconfiad de las explicaciones simples, superficiales y aparentes; solo la reflexión académica profunda nos lleva a resolver, lo que de ordinario, parece desconcertante.

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V.9

ALO ALO ¿HAY ALGUIEN ALLÍ?

Se imagina Ud., amigo lector, ¿cual podría ser la conversación telefónica al sitio más remoto que se ha hecho?. No se extrañe que la misma haya tenido lugar hasta una trémula estrellita, apenas visible a media noche en el cielo sur. Ese débil objeto está situado en la constelación de Hércules. En realidad no es una estrella sino, como puede verse incluso con prismáticos y pequeños telescopios, es un conglomerado o Cúmulo de más de un millón de estrellas apiñadas como un enjambre esférico. El cúmulo globular de Hércules, catalogado como M13, tiene un diámetro aparente tan grande como la luna llena y un diámetro real del orden de 160 años luz. Su tamaño respecto al Sol es tan grande como el tamaño relativo del Sol respecto de la Tierra. Hércules no pertenece al disco de la galaxia, como el Sol y todas las estrellas que vemos en el firmamento, sino que describe una órbita elíptica respecto del centro galáctico. Existen unos 150 objetos como él, denominados cúmulos globulares y se cree son tan antiguos como la propia galaxia. Vista desde afuera nuestra galaxia, la Vía Láctea, estaría constituida por un disco de gas y polvo, con nebulosas y formación estelar; y por un halo esférico muy tenue que envuelve dicho disco; en el halo solo hay unas «pocas»

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estrellas sueltas y los cúmulos globulares. Los cúmulos casi no tienen polvo ni gas, son muy masivos y no hay allí formación de nuevos sistemas planetarios. El Sol, nuestro planeta y la civilización que él alberga es relativamente joven; unos 4.600 millones de años. Si se le compara con los cúmulos globulares es como un neonato respecto a Matusalén, el mítico personaje Bíblico que vivió cerca de 900 años. Es lícito pensar entonces que, de existir otras civilizaciones en el cosmos, cercanas a nosotros, y tecnológicamente mas avanzadas, ellas deberían ser más antiguas. Por lo tanto, podríamos buscarlas allí: donde hay un millón de Soles tan antiguos como 12 mil millones de años y concentrados en una región espacial muy estrecha. Ese fue el criterio que empleó el astrobiólogo Frank Drake, para la búsqueda de evidencias de vida en otros mundos. Por ello envió un mensaje, a comienzos de 1975, dirigido al cúmulo de Hércules M13. Para que la llamada fuera posible había que emplear el mayor radiotelescopio del mundo, el radiotelescopio de Arecibo, y enviar un mensaje fácilmente descifrable. Esto es: una sucesión de bit y el empleo de una frecuencia común en el Universo, que no interfiriera con el «ruido» producido por emisores naturales, la frecuencia de los 21 cm. No ha y que ilusionarse en espera de la respuesta, es como un mensaje enviado en una botella por los náufragos terrícolas en el océano de la Vía Láctea. El mensaje aún no hay llegado a su destino, de seguro llegará allá, viajando a la velocidad de la luz, en apenas unos 25.000 años, entonces «alguien» tal vez sepa que estuvimos aquí. De cualquier modo, si alguien «lee» el mensaje obtendrá el dibujo de estas líneas que representa, en bits, los números del 1 al 10, luego los números de los átomos de Hidrogeno, carbono, nitrógeno, oxigeno y fósforo; después la doble hélice del ADN, la figura humana idealizada, la posición de los planetas y el radiotelescopio empleado. Si no me lo explican tampoco yo entendería el mensaje, ¿Cree Ud. que alguien de otra cultura, o de otra época, o peor aun, de otro mundo lo entenderá? ... la confusión de la lenguas en la Torre de Babel cósmica!

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V.10

LA FORMULA DE DRAKE

La posible existencia de civilizaciones extraterrestres ha interesado a la comunidad científica desde la publicación de la obra del astrónomo francés Camilo Flammarion, titulada «Pluralidad de los Mundos Habitados», a fines del siglo pasado. Como dato curioso ese fue uno de los primeros libros con los que contó la Universidad de Valencia, junto a otros 18 libros de astronomía, por allá en 1897, en tiempos de nuestro magnífico Rector Alejo Zuloaga (según el inventario publicado por el Prof. Iván Hurtado, en «Universidad y Proceso Histórico», 1997) Ese anhelo por encontrar. otros mundos habitados en el Universo se ha vuelto ya una esperanza, basada en lo vasto de ese Cosmos, constituido por mil millones de galaxias con igual número de estrellas cada una, y posiblemente con centenares de miles de planetas. ¿Cuál es la probabilidad de que exista alguna civilización en el Universo, con un desarrollo tecnológico similar o mayor al nuestro? Responder esa interrogante fue y es el objetivo de Frank Drake y sus colaboradores. En efecto, el Dr. Drake realizó un programa para una conferencia internacional con el fin de tratar los diversos factores que habría que tener en cuenta a la hora de calcular esa probabilidad con el rigor científico adecuado. El temario de ese simposio, jamás realizado, contenía las siguientes cuestiones a debatir: el número de estrellas que se forman en nuestra galaxia en un cierto intervalo de tiempo, la creación de estrellas que logran

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formar sistemas planetarios, el número de planetas con condiciones aptas para la vida; la fracción de planetas habitables con posibilidad de desarrollar vida inteligente, la probabilidad de que una civilización se desarrolle tecnológicamente y el tiempo de existencia de tal civilización tecnológicamente avanzada. . E1 producto de todos estos factores permitiría, en principio, estimar el número total de las civilizaciones tecnológicas existentes en nuestra galaxia. Esa probabilidad es conocida como la «fórmula» de Drake, y ha dado pie a un sin fin de interpretaciones ligeras. El conocido astrónomo Carl Sagan solía siempre «acomodar» los valores de dichos factores para que le diera el número de diez mil, cuando lo cierto es que sólo se tiene un estimado para los dos primeros factores y los demás factores parecen, a la vera de los conocimientos actuales, como incalculables. Sin embargo, y por si acaso, la nave terrícola Pionner XI, que abandonó el sistema solar rumbo a los confines galácticos, lleva un mensaje como el de la figura, mostrando la posición del Sol en relación con las radiofuentes celestes, el esquema del sistema solar, las figuras a escala de los humanos y del navío, y en código binario las dimensiones del sistema solar. Además muestra el átomo de Hidrógeno, cuya emisión de radio es en la longitud de onda de los 21 cm, como indicación de la frecuencia a usar para comunicarse con nosotros. Actualmente Frank Drake dirige el Proyecto SETI, para la búsqueda científica de señales de vida inteligente fuera del Universo. La última vez que conversé con Frank Drake, caminábamos juntos hacia la biblioteca de! Instituto de Estudios Avanzados; le pregunté si estaba seguro de poder encontrar alguna civilización extraterrestre. En el mismo instante, un vehículo acallaba nuestra conversación a la vez que nos dejaba envueltos en una espesa nube de monóxido: Frank me respondió:»ni siquiera estoy seguro de encontrar vida inteligente aquí en la Tierra».

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V.11 EN LAS ARENAS DEL PLANETA ROJO

Desde el arribo de las sondas Vikingo al planeta Marte en 1976 subsiste la interrogante ¿Existe vida en Marte?, que se formulara Giussepe Schiaparelli, cuando en el siglo XVIII se observaron por vez primera los canales marcianos. Primero se confirmó la existencia de dichos canales, los que fueron fotografiados por los Vikingos, lo que sugirió la existencia de grandes cantidades de agua. Luego las sondas Mars Global Surveyor (orbitador alrededor de Marte) y el explorador superficial Mars Pathfinder (1997-99) revelaron la existencia de canales dendríticos y la existencia de glaciales en el pasado geológico de Marte. En la actualidad el aire de Marte es menos húmedo que el desierto de California, y la temperatura es suficiente para derretir el hielo. Todos los constituyentes de la vida, se encuentran presentes en su atmósfera: agua, nitrógeno, gas carbónico y oxigeno, ya nadie podría argumentar con razones químicas que no existe vida en Marte. Por otro lado, los geólogos piensan que debajo de la superficie de polvo; se encuentran capas de agua congelada mezclada con éste (permaflosh), lo que evitaría la evaporación, durante el día y podría permitir a cualquier organismo su aprovechamiento. El pasado geológico de Marte sugiere una clima mas benigno, con agua en abundancia y no relegada al casquete polar sur como en la actualidad. Marte es atípico por tener una superficie más moderna en el hemisferio norte, cierta actividad volcánica en épocas no tan remotas, con planicies de poca elevación y ausencia de grandes cráteres. En contraste el hemis ferio sur, donde llegaron las Viking, es mucho mas antiguo con abundantes cráteres de impacto, planicies muy elevadas y largos cañones y valles. Debe advertirse que los llamados canales de Marte, hoy confirmados, no son los imagi-

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nados por Lowell o Schaparelli, sino mas bien tres tipos diferentes: de «escorrentías»,de desbordamientoy de corrosión. Los primeros comienzany acaban bruscamente,de forma aislada, y sin sedimentos en sus zonasterminales ni erosiónentre ellos. Todo parece indicar que su formación en debida a corrientes de agua subterránea (submarciana) y por agua superficial, ocasionalmente,en los mas antiguos,. Las imágenes de las Viking Orbiter 1 en las coordenadas 24ºS y 9ªW muestran un típico delta fluvial que solo pudo socavarse por agua liquida superficial. Por su parte los canales de desbordamiento, tan antiguos como 3500 y 3000 años, son motivo de controversia. Sus características evocan una inundación masiva de ciertos valles, ¿Cuál fue la causa de tal inundación si acaso la hubo? ¿Hubo entonces océanos o mares en el pasado geológico marciano?. Por ultimo los valles marcianos mas anchos y de paredes verticales sugieren la presencia de glaciales como en la Tierra. Aparecen solo en latitudes marcianas altas y son canales típicos de movimientos de masas de agua mezcladas con hielo y lodo. La geología marciana revela sin lugar a dudas la presencia de agua en forma liquida, superficial en un pasado remoto (remoto en términos geológicos, es decir mucho mas antiguo que la existencia de la raza humana) y de agua subterránea en épocas mas recientes. También la existencia actual de agua congelada en la superficie en forma de permafrost (hielo y barro)como la imagenque ilustra estaslíneas; y en forma de hielo permanente en el polar sur marciano. El eje de rotación del planeta sufre, como la Tierra, un cabeceo o libración que determina laalternancia de lasestaciones marcianas de verano e invierno cada veinticinco mil años. Y su eje de giro varia entre 15 y 35 º en un periodo de 173 mil años. Así en los momentos de máxima oblicuidad los casquetes polares podrían vaporizarse por completo y el planeta sufrir un periodo invernal. La hipótesis mas atractiva para explicar la geología y el clima marciano, es que Marte sufra alteraciones glaciales periódicas y que, en analogía a nuestro propio planeta, los parámetros de su orbita, ocasionen periodos interglaciares que observamos hoy en ambos mundos: Marte y la Tierra. Después de todo el diluvio universal no parece ser solo un eufemismo, existe al menos otro mundo que los padeció en un tiempo muy remoto: Marte.

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V.12 ENCUENTROS CERCANOS CON MARTE

El robot Vikingo realizó tres experimentos biológicos. El primero consistió tomar una muestra del suelo. Compuesta, como todas las rocas marcianas, de óxidos férricos y colocarle un nutriente (sacarosa), en medio de una atmósfera de bióxido de carbono, como la que tiene el planeta; pero previamente se marcarían con radioactividad el bióxido, y se simularía la luz solar. Así se pretendía demostrar cualquier actividad fotolítica, propia de los seres vivos autótrofos. La segunda experiencia consistió en calentar hasta 622 grados centígrados la muestra anterior y repetir, primer experimento; si los resultados fuesen iguales entonces se estaría ante un proceso químico. El último experimento consistía en detectar a través de un espectrógrafo de masas y un cromatógrafo, la presencia de s moléculas de tipo orgánico (hidrocarburos) El 24-7—76 el brazo del vikingo se estiró dos metros; e hizo un surco de 2 cm de profundidad, extrayendo una muestra del suelo que parecía húmeda como la arena. Se inició el experimento fotolítico, y se espera cavar en otras partes, y debajo de una roca. Al cabo de unos días, según información fechada el 3-8-76, el jefe del proyecto Gerald Sofen, afirmó «es muy fácil interpretar los resultados como signos de vida». Al referirse a la curva de radioactividad, que arrojo ésta experiencia, conjuntamente con un incremento de oxígeno 15 veces mayor al previsto; Sofen añade: «solo queda realizar la esterilización, en caso de no repetirse estaríamos en presencia de un mecanismo biológico».

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En efecto, el Dr. Harold Klein del grupo biológico notificó que la curva descendió desde 96 % hasta 21%, luego después de la esterilización. Esta diferencia, dijo, es un signo importante de la presencia de cierto tipo de vida» y añadió: «Otras experiencias sobre el desprendimiento de Bióxido de Carbono, hicieron suponer que se desarrollaban organismos en la primera muestra, y que éstos perecieron con la esterilización». Por último señaló que los tres experimentos iniciales dieron resultados compatibles con alguna forma de vida. Posteriormente, el Dr. Klein dijo: «La tesis de la vida en Marte, no estaba comprobada y que se esperaba información del espectrómetro que indicará si existió o no en organismos vivos (carbonados). El espectrómetro iba a ser alimentado con muestras, cuando queda atascado por segunda vez el brazo del Robot. Esta es la última información concisa, ya que a partir de entonces, no se ha logrado reparar la pala del artefacto recolector y la información no trasciende. Si bien es cierto que no se tiene una evidencia de vida en el controversial Planeta Rojo, también es cierto pues se avanzó mucho en su conocimiento y que la información sobre su habitabilidad es todavía discutible. También es cierto que no se encontró prueba alguna capaz de descartar la posibilidad de vida microbiana. Pronto se vio que la presencia de microorganismos marcianos no era la única ni la mejor explicación de los resultados experimentales, pudo tratarse de una reacción química en un suelo lleno de peróxidos que producen espuma y gases cuando son humedecidos; explica el Dr. Norman Horowitz; la reacción no se repite luego de realimentarlos con nutrientes la segunda vez porque simplemente los productos químicos responsables de la reacción se habrían agotado. Pero todo ello es una explicación alternativa a la explicación de srcen biologico. No hay nada concluyente.La pregunta de Shapparrelli, sigue latente entre tanto, el Planeta Rojo, guarda celosamente su secreto.

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V.13 MARCIANOS EN LA ANTARTIDA

Incredulidad, luego estupor y finalmente asombro ocasionó en la Agencia Espacial Estadounidense la noticia del Dr. Mc Kay en el verano del 1996, cuando en una conferencia de prensa anunciaba al mundo los hallazgos recién publicados en la prestigiosa Revista Science (Mc Kay, D. et al Science 273, 924-930,1996). ¿Quién podía adivinar que en un trozo de roca de la Antártica, encontrada el 27 de Diciembre de 1984, nos vendría la primera evidencia científica de la vida extra terrestre?. En efecto, según parece hace 13.000 años atrás un meteorito impacto en la región de Alan Hills, en el continente antártico. Proveniente del espacio exterior, miles de fragmentos llegan a la Tierra luego de vagar por el espacio, se incendian a su entrada en la atmósfera y solo los mas grandes no se volatilizan por completo, en este último caso una pequeña fracción del material primigenio alcanza la superficie terrestre. En el caso del meteorito denominado AH84001 se trató un pedazo de roca de unos 2 kg de peso. La composición química de la roca mostraba una inusual semejanza con la composición química de los suelos del planeta Marte; de acuerdo con los datos aportados por las sondas Viking, que amartizaron en 1os años setenta. Composición mineralógica de Ortopiroxeno, Olivino, maskelanita, ferropirita y apatito; muy diferente a los materiales terrestres, lunares, cometarios y de asteroides. Su interior contenía gases atrapados en los procesos de formación de la roca, cuya relación isotópica (cociente entre las masas nucleares de los elementos presentes; suerte de «huella

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digital» de las rocas) resulto idéntica a las medidas por el Viking en el Planeta Rojo. Los impactos de meteoritos contra Marte, o el propio volcanismo antiguo del planeta, pudieron desprender rocas que, luego de vagabundear por el espacio, alcanzaron la Tierra. Ello no debe sorprendernos porque rocas lunares y de asteroides se han descubierto en la Tierra. En el interior de AH842001 se encontraron hidrocarburos policíclicos aromáticos, materia orgánica aun cuando no es necesariamente biológicos; y también glóbulos y estructuras de calcita similar a las deposiciones de calcio que fabric an los microorganismos terrestres, como el «gusanillo» de calcita de la microfotografía del AH84001 que ilustra estas líneas. Lo sorprendente es que las muestras analizadas son del interior profundo del meteorito, lo que descarta posible contaminación, la discusión se centra en sí tales fósiles de calcita son necesariamente ocasionados por procesos biológicos (no hay indicios de hipótesis alternativas) y si el meteorito (hay consenso en su srcen extra terrestre) es necesariamente marciano. Vale destacar que recientemente se encontraron estructuras similares en el meteorito de Nakla (colectado en Egipto en 1911) y que se sabe impactó en la Tierra hace unos 1370 millones de años, proveniente también de Marte. Ironía del destino de que la evidencia de vida extraterrena, circunstancial sin duda pero evidencia al fin, no se encontró empleando telescopios y mirando el macro mundo mas allá de la Tierra, sino por el contrario se obtuvo mediante microscopios electrónicos, hurgando en el «patio trasero» (Antártica). La «prueba» estaba aquí desde hace 13.000 años y nos había pasado desapercibida!.

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V.14 LOS OCEANOS INEXPLORADOS DE EUROPA

Cuatro son los satélites mayores de Júpiter: Io, Ganímedes, Calixto y Europa. Descubiertos por Galileo en los albores de la astronomía telescópica, le fungieron a éste como la prueba inobjetable de que la Tierra no era el centro del Universo, como postulaba el modelo Ptolomeico. Al observar, como puede hacerse hoy con cualquier pequeño telescopio, que tales lunas giraban en torno a un planeta diferente a la Tierra, pudo refutar el pretendido «orden» celestial y el geocentrismo como postura filosófica. Hoy sabemos que Europa, gira en torno a Júpiter en 3,6 días y que, emplea casi ese mismo tiempo en girar sobre su propio eje. Dista del planeta casi el doble de la distancia Luna-Tierra. Su masa es solo una centésima de la terrestre o, equivalentemente, es diez veces menor que la masa de la Luna. Su radio ecuatorial es de 1569 km., apenas un poco menor que nuestra Luna (1738 km). Se comprende fácilmente que, si los tamaños relativos entre la Luna y Europa son comparables mientras que sus masa difieren en una proporción de diez, sus densidades deben ser diferentes. Hay más, si la Luna es sólida y Europa tiene casi el mismo tamaño y menor densidad entonces debería no ser enteramente sólida. En efecto las sondas Voyager mostraron en 1979, que Europa casi no tiene atmósfera pero si tiene una superficie muy brillante y cubierta de hielo, con casi ningún cráter de impacto. Advirtamos que casi todos los satélites planetarios están cubiertos de estos. Una década y media después, el navío espacial Galileo confirmó, a través de imágenes de alta resolución (ilustración) captadas a unos

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pocos cientos de kilómetros de distancia, que Europa está cubierta de hielos de agua, con miles de iceberg, nieves y glaciales; unos hielos de agua donde el sulfato de magnesio juega el papel de la sal de los mares terrestres. Dado que Europa es un mundo no enteramente sólido ni tampoco gaseoso, cabe esperar, como en efecto se ha confirmado luego, que su interior es líquido. Si la superficie de ese mundo es hielo de agua, su interior debe ser más cálido y compuesto por supuesto de agua. La conclusión es que su interior ha de ser agua líquida. Cálculos detallados de la cantidad de irradiancia solar y del calentamiento interno del satélite, sugieren que el espesor de los océanos de Europa varía entre ¡15 y 100 km de profundidad!. El agua en abundancia, incluso en proporción mucho mayor que en la Tierra, junto a un núcleo rocoso cálido que provee energía continuamente nos hace pensar en vida submarina, al menos de tipo de las arqueobacterias (termófilas y/o metanógenas). Similares a las que viven en los fondos oceánicos de la Tierra, donde no llega la luz solar y su fuente de energía es el magma caliente del núcleo. En Europa ocurre un proceso similar porque la órbita elíptica alrededor de Júpiter ocasiona estiramientos y compresión de su manto rocoso, lo cual generaría calor por fricción, en cantidad suficiente para crear volcanes y un magma caliente en el interior profundo de esa luna. Según la mitología helénica, la primera generación de dioses la srcina Caos, del cual nació la Tierra. Ella srcinó sin fecundación un ser igual a ella misma para que la cubriera: Urano (díos de los cielos estrellados). Urano, primer rey de dioses, en su unión con laTierra dio a luz a Océano, además de otros dioses «hijos». La segunda generación de dioses la encarga Cronos (Saturno) y, en la tercera generación, el rey de dioses es Zeus (Júpiter). Vaya que resulta curioso que, según la misma mitología, de la unión de Océano y Thetis; en la tercera generación de dioses, naciera justamenteEuropa. Y es sorprendente que los únicos mundos donde existe agua en abundancia, verbigracia océanos, sean justamente la Tierra y Europa: la primera madre mitológica de Océano y la segunda hija de ella y nieta de Júpiter, alrededor de la cual orbita.

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V.15

RELÁMPAGOS EN TITAN

El mayor de los satélites de Saturno, Titán, con sus 5150 km de diámetro es casi tan grande como Mercurio. Descubierto en 1655 por Huygens, es objeto de incesantes investigaciones actuales por poseer una atmósfera muy espesa, similar a la que pudo existir en la Tierra hace varios millones de años. Compuesta principalmente de nitrógeno y con una fracción importante de hidrocarburos como Metano, Etano, acetileno y Propano, además es capaz de transportar ondas de sonido, Titán es un lugar ruidoso. El descenso en su superficie de la sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea, transportada hasta Saturno por la nave espacial Cassini, descendió en paracaídas hasta la superficie recientemente, revelando finalmente que, bajo las espesas nubes anaranjadas del satélite, yace una serie de sinuosos canales de drenaje que desembocan en lo que parece ser una ribera (ver ilustración). ¿Qué es lo que está drenándose? Posiblemente metano líquido. El paisaje anaranjado alrededor del sitio de aterrizaje de Huygens está cubierto de pequeñas piedras, redondeadas y suaves como rocas de río en la Tierra. Una de las imágenes parece mostrar algunos filamentos de niebla a nivel del suelo, niebla que no está hecha de agua, sino probablemente de metano, sustancia que realiza en Titán un ciclo de evaporación, condensación de nubes y lluvia; similar al realizado en la Tierra por el agua.. Entre las mediciones enviadas a la Tierra están la temperatura del aire, presión, composición y velocidad del viento, tomadas a diferentes alturas, desde la parte más alta de la atmósfera hasta el suelo. La temperatura en el sitio de aterrizaje fue de menos 179

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grados Celsius. Un sensor en la parte inferior de la sonda se enterró en la superficie. El suelo, al parecer, tiene una consistencia de arena húmeda o arcilla, y está cubierta por una delgada capa de algo líquido que pueden ser hidruros de metano o metano mezclado con agua. Mas sorprendente es que el agua liquida no puede existir en Titán, dada su temperatura y presión atmosférica, sin embargo desde hace años se han medido relámpagos y descargas eléctricas en la atmósfera de Titán. ¿Qué y como se srcinan?. Científicos de la Universidad de Carabobo, liderados por el Dr. Falcón, han teorizado que el srcen de las descargas es el gas metano; el mismo que aparece asociado con el mas conspicuo de los fenómenos eléctricos en la atmósfera terrestre: el Relámpago del Catatumbo. Al sur del Lago de Maracaibo, entre la zona comprendida por la confluencia de los ríos Zulia, Tarra y Catatumbo, se produce un meteoro permanente conocido como el Relámpago del Catatumbo o Faro de Maracaibo. Es común en las horas de la madrugada observar los fulgores y resplandores de un Relámpago persistente y silencioso, visible desde Maracaibo hacia el sur del Lago, o en la carretera Lara-Zulia hacia el sureste. Incluso se le avista desde las poblaciones del sur de los estados Mérida y Trujillo. Lo sorprendente del fenómeno, único en el mundo por ser localizado y permanente, es su persistencia y recurrencia, tanto en época de lluvia como de sequía, y su antigüedad que data desde antes del descubrimiento de América . No se observan los rayos individuales del relámpago, sino el fulgor azulado sobre el fondo negro del cielo. Dice la leyenda que el mismo sirvió para evitar el saqueo de Maracaibo por parte del pirata Drake en 1595, pues la luz del mismo evidenció la silueta de los barcos del pirata y posibilitó a los centinelas dar la voz de alerta, según lo refiere Lope de Vega en su épica «La Dragontea». El srcen del fenómeno aún es desconocido y por extraño que nos parezca ha sido poco estudiado. Por ahora solo explicado por los Wayú en los siguientes términos: «...es causado por millones de cocuyos que se reúnen todas las noches, al sur del lago, para rendirle tributo al Padre de la creación».

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V.16 ¿La resurrección de la Alquimia?

Ya en la época de Pitágoras (siglo VI a.c), su discípulo Empédocles desarrollo la Teoría de los cuatro elementos, según los cuales la materia está constituida por tierra, agua, aire y fuego. Estas ideas aunadas a la concepción mágica y mística que prevalecieron en el mundo occidental durante la Edad Media influyeron especialmente en el erudito Theophrastus Bombast von Hohenheim (1493-1441), mejor conocido como Paracelso. Fue Paracelso quien advirtió que quizás todas las sustancias conocidas no eran más que la combinación adecuada de unos pocos elementos, los 4 propuestos por la Escuela de Pitágoras y otro, aun más elusivo, llamado quinta- esencia en palabras de Paracelso. En su forma pura constituiría un mineral llamado la piedra filosofal, capaz de trasmutar los metales en oro, y ser fuente de la eterna juventud. La búsqueda de la Piedra Filosofal motivo, sin proponérselo, el interés autentico por los cambios de composición de los cuerpos, vale decir fundaron los cimientos de la química y de la Farmacopea. La quintaesencia pronto devino en un concepto mas elaborado como de «fuego primordial», diferente al fuego de la llama, inmanente en todos los cuerpos y capaz de trasformar las propiedades de los cuerpos durante la combustión. Esa sustancia mejor conocida como el flogisto, sería la responsable de que se obtuviera tierra al evaporar el agua en las retortas o matraces usadas por los alquimistas, y prevaleció como paradigma hasta bien entrado el siglo XVIII. El experimento crucial que demostró la inexistencia del flogisto lo realizó Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794). El puso a hervir agua destilada durante 101 días en un recipiente

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especial hasta evaporarla por completo. Pesando cuidadosamente el residuo y el matraz demostró que la perdida de masa del recipiente era igual a la masa del residuo, siendo éste el resultado del «ataque» del vidrio por el agua. Igualmente usando la balanza advirtió que tanto el azufre como el fósforo aumenta de masa al quemarse y mas luego descubrió que el aire contenía una sustancia inerte en la combustión, elazoe o nitrógeno. La controversia del flogisto, fue la mas ardua diatriba que halla conocido la química, en ella participaron sabios de la talla de Van Helmont, Robert Boyle y Georg Stahl; y su inexistencia quedo firmemente demostrada en 1785 en la memoria que presentó Lavoisier en la Academia de Ciencias de Paris: «Reflexiones sobre el Flogisto», que dio pie a los principios de conservación de la masa y de las proporciones constantes. El sabio Lavoisier murió guillotinado, junto a su esposa, en los sucesos de la Comuna de Paris, tras la Revolución Francesa. Hoy día, sin embargo, reconocemos en las ideas de los atomistas y Pitagóricos cierta sabiduría, al identificar que la materia solo puede presentarse en cuatro estados: sólido (tierra), liquido (agua), gaseoso (aire) y plasma (fuego) como en el interior de las estrellas. En las actuales Teorías Cosmologícas se plantea la idea de una repulsión cósmica a gran escala, que expande el Universo separando los cúmulos de galaxias unos de otros. Matemáticamente esa «fuerza» misteriosa corresponde a la constante cosmologíca propuesta por Einstein, y su causa, aun desconocida, debería corresponder a una cierta sustancia inmaterial que constituye el 70% de todo el Universo. La comprobación de la existencia de la repulsión cósmica constituye una revolución en la Cosmología luego de los resultados del satélite COBE (1995). No en vano a tal «efluvio» se le ha llamado Quintaesencia, oen el argot de la astrofísica «energía oscura». Para los defensores de la energía oscura y de la materia oscura del universo, Paracelso se les antoja moderno. En tiempos como estos los químicos antiguos (alquimistas de nuevo cuño), deberían recordar la suerte corrida por Lavoisier durante la revolución francesa, quizás por abandonar la química para dedicarse a la política con el fin de preservar sus privilegios.

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V.17 OPHIUCHUS: EL TRECEAVO SIGNO DEL ZODIACO

El Zodiaco es una franja del cielo situada a seis grados por encima y por debajo de la trayectoria aparente del Sol en el cielo (eclíptica). Esa misma franja en el cielo coincide en las noches a varias constelaciones de estrellas, que corresponden srcinalmente a 12 casillas o zonas, y servia comocalendario natural paramedir los meses del año. El zodiaco se representaba como un circulo imaginario de 360º, comenzando por Aries(0 grados, en el equinoccio de marzo) y por ejemplo 90 grados en julio que correspondería al cuarto signo o casilla zodiacal de la constelación de Cáncer. También se uso con fines prácticos en los albores de la civilización para indicar los tiempos de siembra, de lluvia y de cosechas; de allí que los meses correspondientes a Piscis o peces indicaban, en Babilonia y Caldea, la época de pesca, y se significaba con Toro o Tauro el inicio de la labranza y el arado. Análogamente se significo la época de lluvia con Acuario. Quizás por ello el vocablo griego Zodíaco, viene del zoé-diakos, que significa la rueda de la vida, en el sentido que indicaba las jornadas de trabajo rutinario de la antigüedad. Devino luego en la concepción mítica, trasformada en animismo, según el cual los astros y posiciones aparentes en la bóveda celeste rigen el destino de las actividades humanas e incluso el carácter individual, esa creencia hoy transformada en Horóscopo fue hace mas de tres mil años la religión Zoroástrica, de la cual quedan algunas reminiscencias en el actual Afganistán. El Horóscopo y el Zodiaco, como creencia mítica, srcinó la astrología o doctrina según la cual la posición aparente de los astros permite visualizar el acontecer futuro. Huelga decir que tal

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concepción no tiene valor científico, y que la ciencia de los astros, es la astronomía. Pero la tradición ha conservado los nombres caldeos de las constelaciones zodiacales, aun cuando las posiciones de las mismas hayan cambiado debido a la precesion del eje terrestre en su ciclo de 25 500 años. Como quiera que, las constelaciones, sonagrupaciones simbólicas de estrellas de acuerdo a su posición aparente en el cielo, y su denominación sigue la tradición histórica, se preservan los 12 nombres srcinales de Aries, Tauro, Géminis, Cáncer, Leo, Virgo, Libra, Escorpio, Sagitario, Capricornio,Acuario y Piscis. Pero resulta que la eclíptica pasa también por el sur dela constelación de Ophiuchus, por lo cual esta es una constelación zodiacal; olvidada por astrología, una prueba más de las ligeras interpretaciones míticas de esa creencia. Ophiuchus se representa portando una serpiente entre sus manos, y simbolizaba al héroe griego Esculapio, antecesor de Hipócrates, considerado el padre de la Medicina en la antigua Grecia. Es una constelación sin estrellas brillantes justo arriba de Escorpio, las estrellas más tenues de esa constelación, que representan los pies de Ophiuchus, «pisan» la cola del venenoso escorpión. Fue en esa constelación donde Johannes Kepler observó en 1604 la estrella Nova que le hizo famoso. Según la leyenda, Ophiuchus o Esculapio, es hijo de Coronis, madre de Apolo y de la cazadora Artemisa. Nació justo al morir Coronis, y fue colocado bajo la tutela del centauro Quirón, quien le instruyó en todas las artes de la medicina; era tal su habilidad para burlar la muerte, que el rey de los infiernos, Hades (Plutón en la mitología romana), elevó ante Zeus sus protestas. Zeus o Júpiter aniquiló a Esculapio con sus rayos; y en venganza su medio hermano Apolo aniquiló a los cíclopes, que forjaban los rayos para Zeus. También se asocia a Esculapio con Asclepio, primer medico y cirujano que acompaño a los argonautas. En Ophiuchus está la estrella fugitiva, llamada estrella de Barnard, solo a 6 años-luz, segunda mas cercana a la Tierra. Es una enana roja, fría, y se mueve en el cielo a unos 165 km por segundo!. Se sospecha que esta acompañada de planetas y la causa de su veloz movimiento es todavía un misterio, como no sea el huir precipitadamente de la ira de Zeus!

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V.18 «DIOS NO JUEGA A LOS DADOS CON LA NATURALEZA»

En plena I Guerraa Mundial, Einstein trabajaría junto a su colega Der Hass, a la sazón yerno de Lorentz, en la experimentación con giroscopios magnéticos; haciendo mediciones cuidadosas para comprender la «naturaleza del átomo paramagnético», es decir en la caracterización de materiales que, por sunaturaleza se imanan solo temporalmente. Efecto perceptible entonces gracias al dispositivo diseñado y construido por ambos, De Hass y Einstein, donde un cilindro «paramagnético» giraba minúsculamente sobre su eje, por torsión magnética debidoa electroimanes,y percibido por la reflexión de un rayo de luz sobre un espejo situado en la base del cilindro. La labor como físico experimental de Einstein no ha sido bien difundida; de hecho el mismo valoraba el trabajo experimental de forma especial, llegando incluso a afirmar que: «una teoría física es solo creída por el autor que la propone, mientras que un resultado experimental lo creen todos, excepto el propio experimentador». Otras de las contribuciones emblemáticas de Einstein la realizó en 1917 con su artículo «Sobre la Teoría Cinética de la Radiación», en la cual estableció la posible existencia de estadios energéticos semi estables en los electrones que orbitan al átomo; de suerte tal que un fotón puede ser absorbido y posteriormente reemitido, y con ello la posibilidad de que la absorción y reemisión de la luz por un átomo, pudiera ocasionar una «reacción en cadena» e «inducir» en otros átomos la emisión de luz con la misma característica de color y energía. Esta conceptualización sobre la radiación sentó los cimientos teóricos dela Amplificación dela Luz por la Emisión Es-

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timulada de Radiación; o LASER por sus siglas en Ingles. Si bien es cierto que para la conceptualización completa y la implementación material del LASER y fue debida aTownes en 1954. Posteriormente Einstein (1936) se ocupó del problema de la formación de imágenes estelares dobles (espejo gravitacional, según la denominación inicial del propio Einstein) advirtiendo que tal efecto sería de difícil estimación dada la corta separación angular de las imágenes, sin embargo en dicho trabajo sentó la correcta formulación de la formación de imágenes por espejos (o «lentes») gravitacionales. Las especulación teórica se cristalizó como una verificación adicional de la Teoría General de la Relatividad luego de que Walsh y Weymann (1979) descubrieran la imagen doble de la galaxia lejana (quasar 0957+561) .Varios ejemplos de Espejos o lentes gravitacionales son conocidos hoy día, entre los mas conspicuos destacan la llamada «Cruz de Einstein» y los arcos múltiples de algunos cúmulo de galaxias. Otra predicción de la Teoría General de la Relatividad es que una masa acelerada emite ondas gravitacionales, en forma análoga a la emisión de ondas electromagnéticas por las partículas cargadas. Tales ondas no han sido medidas directamente, sin embargo su determinación indirecta le valió el Premio Nóbel, en 1993, a R. Hulse y J. Taylor. Ellos estudiaron el movimiento del radio pulsar binario PRS 1913+16, medidas acumuladas durante 17 años, demuestran que los cálculos relativistas explican satisfactoriamente (con precisión de una diezmilésima) la disminución progresiva del período orbital como consecuencia de la emisión de ondas gravitacionales. En 1934, recibió la carta de un colega Indio, Bose; quien le anexó un trabajo realizado por sobre la estadística de partículas indistinguibles (hoy día conocidas como Bosones, en honor aBose), con la petición de que sugiriera su publicación. Einstein asedió a recordar dicha publicación y fruto de esa solicitud, realizó una generalización para entender las leyes que gobernaría a un gas constituido por partículas idénticas como, por ejemplo, los neutrones. La descripción teórica de tal estadística difiere de la correspondiente a las partículas como los electrones (Fermiones, en la jerga especializada) y permitió explicar la súper fluidez del Helio Liquido. Y es que Helio se licua a temperaturas cercanas a cero kelvin o cero absoluto (273 Celsius por debajo del cero), y en un

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estado próximo a esa temperatura el Helio adquiere propiedades «extrañas» como es la de trepar por las paredes del recipiente que lo contiene hasta derramarse por completo fuera del envase, en ese estado fluido peculiar el helio y otros materiales a temperaturas muy bajas se vuelven también excelentes conductores de la electricidad (superconductores). Finalmente debe mencionarse las contribuciones de Albert Einstein en ya legendaria controversia respecto a la descripción probabilística del mundo subatómico (mas conocida como la Mecánica Cuántica) de la cual se distanció. Al punto que el la II Conferencia Solway, al discrepar con Borh acerca de la descripción probabilística de la MecánicaCuántica le increpó con la ya famosa frase que encabeza estas líneas. De hecho Einstein fue uno de los primeros científicos en advertir que tal descripción probabilística de la naturaleza subatómica podría deberse a la existencia de «variables ocultas» o a un conocimiento incompleto de la realidad natural; por lo cual la Mecánica Cuántica sería una Teoría incompleta; tema en el cual trabajó hasta finales de su vida, junto al problema de la Teoría Unificada de las Interacciones físicas, que publicara en forma sucinta en Scientific American, en Abril de 1950. En estos temas si bien las ideas de Einstein no fueron determinantes para clarificar una respuesta aceptada por todos por igual, han fundado escuelas de pensamiento entre los físicos, al punto que algunos de sus inicialmente considerados errores, como por ejemplo la existencia de una fuerza cósmica (constante cosmológica) que acelera la expansión del Universo, se nos antoje como una de las ideas mas acertadas, a la vera del conocimiento actual de las galaxias mas distantes del Universo observa ble. Hoy, cien años después del memorable Annus Mirabilis, las ideas de Albert Einstein en torno al mundo Físico y la naturaleza, nos siguen pareciendo sorprendentes, al igual que su personalidad contestaría y carismática, a despecho de los iconoclastas de la ciencia. Quizás por ello el Museo de la Ciencia y del Cosmos, adscrito al Instituto de Astrofísica de Canarias ha revitalizado todo un amplio plan de divulgación de la Física, centrado en ese genio del siglo pasado, y donde tuve la oportunidad de participar en una serie de pláticas informales organizadas en el Art Café en la Universidad de La Laguna.

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V.19 LA FECHA DE LA CRUCIFIXIÓN.

Para nuestra cultura greco-romana, el calendario se rige a partir del nacimiento de Jesús; por ello decimos que estamos en el año 2006 de «nuestra era», o que han pasado 2006 años desde el nacimiento en Belén de Jesús de Nazareth, Hijo de Dios según nosotros los cristianos. Interesa aquí, como aplicación de la astronomía comprender mejor la cronología y el calendario. Recordemos qu e Jesucristo f ue crucificado un día viernes, durante la Pascua Judía. En efect o la Pascua judía se inici a con la salida de la Luna (Cordero de Pascual) por lo tanto no es descabellado pensar que al momento de la muerte de Jesús ocurriera un eclipse de Luna, tal y como señalan los evangelios. Este hecho le sirvió a H umphreys, C. & Waddington, W.G. para precisar que ciertamente en toda la región de Jerusalén, hace mas casi dos mil años, justamente el Viernes 3 de abril del año 33, ocurrió un eclipse total de Luna que coincide con lo bíblicamente narrado (Véase NATURE 1983, Volumen 306, pp 743-746, «La Fecha de la Crucifixión» ). Como narran los sagrados evangelios, y también el historiador romano Flavio Josefo, al momento del orto lunar en Jerusalén, la Luna lucia de un rojo intenso; es decir ya estaba en el máximo del Eclipse con una coloración característica. Los rayossolares son desviados por la atmósfera terrestre, la cual dependiendo del polvo que contenga refracta los haces de luz hacia la Luna eclipsada, dándole el color característico que puede ser de naranja a rojo intenso. Cabe esperar que en Jerusalén el color de la Luna eclipsada fuera justamente «roja como la sangre».

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No es fácil hacer la extrapolación cronológica de lo fenómenos astronómicos para determinados momentos históricos, pues el calendario ha tenido varias modificaciones a lo largo de la historia. Los solsticios y equinoccios marcan el comienzo y fin de las estaciones, y constituyen así la base del calendario astronómico y civil. La periodicidad del movimiento aparent e del Sol en la bóveda celeste sentó las bases del calendario Civil actual desde sus srcenes en la Roma de Numa Pompilio (s. VII a.c.). La era cristiana fue establecida por Dionisio El Exiguo, epíteto que hacia referencia a su corta estatura. En el año 525 d.c. Dionisio refiere el nacimiento de Cristo a la llamada era de Dioclesiano, aproximadamente en el 753 de la fundación de Roma. El calendario es modificado por el Papa Gregorio XII, en 1582, en virtud de las observaciones del astrónomo Clavius. Este notó que el equinoccio de primavera para el hemisferio norte, o de Otoño para el hemisferio sur, no ocurría como debería ser: el 21 de marzo sino el 11 de marzo. Ese ligero desplazamiento del punto vernal (o de Aries) como se conoce al equinoccio de primavera, es debido a que el período de traslación de la Tierra no es 365 días exactos, sino 365,2425 días. Para corregir el defecto hubo que suprimir 10 días de la historia humana, así según bula pontificia, el día siguiente del 4 de octubre de 1582 fue el 15 de octubre de 1582, a fin de hacer coincidir los eventos astronómicos con el calendario civil o Gregoriano. En exactitud el año gregoriano, basado en el día solar medio, excede al año trópico o astronómico. Por ese motivo se suprimen tres años bisiestos cada 400 años, de tal suerte que 1700, 1800, 1900 y 2100 no son bisiestos pues no son divisibles por 400; y se conservan bisiestos 1600, 2000 y 4000 quienes son divisibles por 4 y por 400. Por esa razón el siglo I terminó el 31 de Diciembre del año 100 d.c. y no el 31 de diciembre del año 99. Luego el siglo II principia el primero de enero del 101 d.c. De forma similar el siglo veinte comenzó el primero de enero de 1901, y el siglo XXI comenzó el 1 de Enero del 2001 y no en el 2000. Vale tener en cuenta que los años calendario se cuentan en una escala sin ceros (los Romanos no conocían el cero, como si lo conocían los Mayas). Es decir, la era cristiana comienza en el año 1 d.c., designándose al año anterior como año 1 a.c.

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Los elipses de Sol y Luna, cuya recurrencia fue conocida y/o descubiertas por casi todas las cultura antiguas, han estado asociadas a determinados acontecimientos humanos y ciertamente, los han influido, quizás por el carácter mágico-teológico que se asocia a los fenómenos celestes. Por ejemplo, durante el siglo I el historiador judío Flavio Josefo cuenta que en la misma noche en que Herodes el Grande hizo quemar vivos a Matías y a otros judíos por sedición, se produjo también un eclipse de Luna. El 20 de septiembre de 331 antes de cristo, unos 11 días antes de la batalla de Arbela, otro eclipse total de Luna desmoralizó a los persas y le dio una ventaja psicológica a Alejandro Magno. Alejandro, quien fue instruido en astronomía por Aristóteles, presagio el eclipse e hizo coincidir su llegada con esa fecha. Los hombres de Darío se rehusaron a dar batalla, hasta que la luna cambio de fase, varios días después. Colón salvo su vida al aterrorizar a los aborígenes en Jamaica presagiando el Eclipse de Luna del 01 de Marzo de 1503. También el eclipse de Luna del 27 de agosto del 413 a.c. retraso la partida de la flota griega, lo que provoco la derrota de Siracusa. El propio advenimiento de Cristo parece vinculado a otro evento astronómico preciso, la llamada estrella de Belén. En 1974 tuve la oportunidad de observar la conjunción entre Venus-Júpiter y Saturno, es decir el acercamiento aparente en la bóveda celeste, día tras día, de estos brillantes planetas, y que no ocurría desde comienzos de la era. La dicotomía entre la realidad y el mito, entre razón y sentir, ciencia y conciencia, esta siempre presente en la naturaleza humana; son partes complementarias de la realidad, nos acercamos a ellas con métodos y fines distintos, y ambas se juntan de seguro en la contemplación de una noche estrellada.

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V.20 LA PARADOJA DE FERMI

¿Estamos solos en el Universo? Desde los tiempos mas remotos hemos acariciado la esperanza de responder negativamente a esa posibilidad; sobre todo ahora que comprendemos la enorme vastedad del Universo: cien mil millones de galaxias cada una con mas de 100.000 millones de estrellas y un número similar de planetas y protoplanetas. Sabemos también que el Universo es tan antiguo como 12 mil millones de años, mientras que la Tierra alcanza solo los últimos 4 500 millones de años de existencia. Comprendemos también que la vida parece acaecer como consecuencia de procesos físicos y químicos que son comunes al Universo mensurable. Y además nuestra composición química y ubicación espacio-temporal no tiene nada de privilegiada o singular. Razonamientos análogos, con menor precisión, pero con igual convicción se han formulado en todas la épocas y culturas. Ya en la antigua Grecia Anaxàgoras (500-428 a.c) proponía el srcen extraterrestre de la vida, con gérmenes seminales que se poblaron en la Tierra en su remoto pasado. Esta Teoría del srcen seminal de la vida en la Tierra se conoce como la Teoría de la Panspermia y causa aun enconados debates científicos y filosóficos. Los aspectos técnicos de la Panspermia, sobre la acción de la radiación estelar en esporas de micro meteoritos, fueron discutidos primeramente por Svante Arrhenius (1859-1927) en su obra Worlds in the Making .

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Hipólito (460-360a.c.): defendíala tesis de la Pluralidad de Mundos Habitados y Tito Lucrecio Caro (98-55 a.c.), a la sazón contemporáneo a Julio Cesar, argumentaba: «Nada es único...otros mundos, otros seres» o mejor «cuando hay abundancia de materia disponible, cuando hay el espacio vacante, y cuando no hay razón que retrase el proceso, entonces las formas de la realidad deben combinarse y crearse. Hay una enormecantidad de átomos disponibles, tantos que no habría tiempo de contarlos en toda la eternidad y hay la fuerza que lleva a los átomos a diversos sitios así como los trajo a este mundo. Así que debemos reconocer que hay otros mundos, en otras partes del universos, con razas de hombres y animales diferentes». También Giordano Bruno, quien murió en la hoguera el 1712-1600, acusado de herejía por la Santa Iglesia a la que perteneció, expresó su convicción sobre la existencia de miles de mundos habitados, en sus obras publicadas previas a su muerte. La lista de argumentos y de adeptos a la pluralidad de mundos habitados seria interminable, pero entonces cabe lapregunta que hiciera Enrico Fermi (1901-1954), premio Nóbel en física y co-creador de la Bomba Atómica, ¿Si los extraterrestres existen, donde están?. Puede pensarse que hay inteligencias técnicamente muysuperiores en nuestra galaxia, en cuyo caso ya deberían haberse hecho notar, visitar, comunicarse o colonizarnos. Cualquier otra opción como razones asépticas (nos tienen asco o pánico), idealistas (no quieren interferir) o similar, no resiste un análisis serio del problema. De allí la paradoja. Una alternativa a la paradoja es que la evolución biológica que lleva a la vida inteligente sea altamente improbable, lo cual equivale a decir que somos únicos en la galaxia o que somos de los más desarrollados. En ese caso la Paradoja de Fermi nos lleva a una cuestión aun más inquietante, trascendente al mundo de las ciencias naturales, me refiero a la Responsabilidad. Asi con mayúscula, la que tendría el género humano de perpetuarse en el tiempo, explorar y expandirse por la galaxia y de alguna manera dirigir el progreso de sus semejantes alienígenas y conservar el ambiente. Sin duda para algunos el vértigo de estar solos los enfrenta con su propia libertad y responsabilidad…es mas fácil inventar los OVNI, los elusivos marcianitos verdes haciendo abdupciones y raptos, después de todo, esa creencia nos libera de la responsabilidad.

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LECTURAS RECOMENDADAS.

(Max Planck, 1902)

La inmensa mayoría de las fuentes consultadas están en revistas técnicas especializadas, existentes solo en bibliotecas de astronomía o en libros de difícil acceso, bien por el lugar y fecha de publicación, bien por lo específico de sus enfoques. Cualquier selección forzosamente habría de ser incompleta, he aquí una lista de las más asequibles, para quienes deseen profundizar en alguno de los temas, con exposiciones sistemáticas y bien escritas. Para hallar algún dato especifico es mejor usar los buscadores como Google o Yahoo, tan completos y actualizados que hacen ociosa las recomendaciones de las web-site. 1. Ara go, F. (19 63) G ran des A stróno mos a nte rio res a Newton, Espalsa Calpe Ed., Madrid. 2. Battaner, E. (1996) Física de las Noches Estrelladas. Colección Metatemas, Tuquests Ed. Madrid. 3. Bergia, S. et al (1999) El siglo de la Física. Colección Metatemas, Tuquests Ed. Madrid. 4. Bond, B. (1999) Guia del Espacio. Autrey Pub. Verona, Italia. 5. Bondi, H. (1972) Cosmología, Ed. Labor. Barcelona. 6. Bunge, M. (1962) Intuition and Science, Pretince Inc, New Jersey.

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7. Combes, F. et al (1995) Galaxies and Cosmology. A& A Library, Springer-Verlag, Germany. 8. Chela-Flores, J. et al (2000) Astrobiology: Origins from the Big-Bang to Civilisation. Kluwer Acad. Pub., Netherlands. 9. Danjon, A. (1959) Astronomie Generale, J& R. Sennac, Paris. 10. Davies, P. (1985) El Universo Desbocado. Biblioteca Científica Salvat. Barcelona. 11. Dole, S. (1972) Planetas Habitables. Ed. Labor. Barcelona 12. Drake, F. y Sobel, D. (1994) Is Anyone out here? Dell Pub. New York. 13. Einstein, A. et al (1998) La Teoría de la Relatividad.. Alianza Ed., Madrid. 14. Falcón, N. et al (2001) Einsteins, la Teoría de la Relatividad y su contribución a la Comprensión del Mundo Natural. Universidad de Carabobo, Valencia . 15. Falcón, N. (2004) La Astronomía: Ciencia Fascinante. Ed. Universidad de Carabobo, Valencia. 16. Feyman, R. et al (1987) Lecturas de Física, Addisson-Wesley Iberoamericana. Delaware. 17. Fischer, D y Duerbeck, H. (1996) Hubble a new window to the Universe, Copernicus, Italia. 18. Gamow, G. (1984) Biografía de la Física, Salvat, Madrid. 19. Glashow, S. (1995) El Encanto de la Física. Colecció n Metatemas, Tuquests Ed. Madrid. 20. Grely, R. y Batson, R. (1996) The NASA Atlas of Solar System. Cambridge University Press, Cambridge. 21. Harté, R. (1967) Introducción a la Lógica de las Ciencias. Labor, Barcelona. 22. Harrington,P.(1997) Eclipse!, John Wiley & Sons Inc.,N.Y. 23. Hawking, S.(1993) Historia del Tiempo. RBA Ed., Barcelona. 24. Hawking, S. y Penrose, R. (1993) Cuestiones Cuánticas y Cosmológicas. Alianza, Madrid. 25. Hemleben, J.(1984) Galileo. Salvat Edit. Barcelona. 26. Hoyle, F.(1967) Astronomía. Edit. Destino, Barcelona. 27. Humbert, P.(1960) Historia de los Descubrimientos Astronómicos. Seix Barral S.A., Barcelona. 28. Jeans, J.(1968) Historia de la Físi ca. Fondo de Cultura. México.

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29. Kaufmann, W.(1977) Relatividad y Cosmología. Harla S.A. México. 30. Koestler, A. (1985) Kepler, Salvat, Barcelona. 31. Kuhn, T.(1970) The Structure of Scientific Revolutions. University Chicago Press. Chicago. 32. Kundt, W. (2001) Astrohysics. Springer. Bonn. 33. Maran, S. P. Editor (1998) The Astronomy and Astrophysics Encyclopedia. Cambridge University Press, Cambridge. 34. Martín, F.(1979) Astronomía. Edit. Paraninfo. Madrid. 35. Menzel, D. Y Pasachoff, R. (1990) Guía de Campo de las Estrellas y los Planetas. Edit. Omega. Barcelona. 36. Noyes, R.(1985) El Sol: Nuestra Estrella. Edamex , México. 37. Oster, L(1978) Astronomía Moderna. Reverté, Barcelona. 38. Overduin, J.M. y Wesson, P.S. (2003) Dark Sky, Dark Matter . Ins. Of Physics Pubishing. Bristol. 39. Petschwk, A. et al (1990) Supernovae. A & A Library, Virginia. 40. Rego, M. y Fernández, M.(1988)Astrofísica. Reverté. Madrid. 41. Ridpath,I (1998) Norton´s Star Atlas. Nineteenth Edition, Addison Wesley Longman, Hong Kong. 42. Ross, M.(1997) Introduction to Cosmology. Wiley & Sons, England. 43. Rousseau,P.(1971)La VidaExtraterrestre. Bruguera. Madrid. 44. Rükl, A.(1991) Estrellas y Planetas. Edit. Aventinum. Praga. 45. Sagan, C.(1980) Cosmos. Ramdom House,N.Y. 46. Sagan, C. y Sklovskii, I. (1981) Vida inteligente en el Universo, Reverte, Barcelona. 47. Schrödinger, E.(1997) La Naturaleza y Los Griegos. Colección Metatemas, Tuquests Edit. Madrid. 48. Shu ,F.(1982)The Physical Universe. University Science Books, California. 49. Texas University (1996) Guía Universo del Sistema Solar. Texas University Press. Austin. 50. Vázquez, M. y Martín, E.(1999) La Búsqueda de Vida Extraterrestre. Mc Graw Hill.Madrid.

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Índice.

Prefacio

....................................... 05

I. Recuerdos de la Física y de la Astronomía ...... 07 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Génesis de la ................................. Almagesto: El Astronomía Gran Libro del Cielo .................. La Biblioteca de Alejandría ................................ El Principio de Arquímedes ............................... Advenimiento del Telescopio ............................ Las Herejías de Galileo ..................................... Los Hemisferios de Magdeburgo ...................... Gravedad: Ley Universal ................................... Los Átomos y la Materia ................................... Naturaleza de la Electricidad (I) ........................

09 11 13 16 19 21 23 25 27 29

11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

Naturaleza de Electricidad (II) ....................... dellaCalor ....................................... Naturaleza del Magnetismo .............................. Naturaleza de la Luz ....................................... Naturaleza de la Radioactividad ........................ Gato de Schrôndinger ....................................... El misterio de la Trinidad en la Naturaleza ........ La naturaleza no es caprichosa. ........................ Y no solo de la Relatividad vivió Einstein ........... La Paradoja EPR .......................................

31 34 37 40 42 44 47 50 53 55

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II. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

En los suburbios de la Galaxia ...................... Mercurio y la Relatividad General ..................... Quetzalcoatl-Afrodita ....................................... La Tierra: un carrusel ....................................... Misterios Selenitas .......................................

57 59 61 63 65

Marte: una caja de Pandora .............................. La oposición de Marte ..................................... Fobos y D eimos ....................................... Zeus en la oposición ....................................... Saturno: la Joya del firmamento ........................ Urano: Un Mundo al Revés .............................. Ha visto el nuevo planeta en la Punta de su pluma ....................................... Plutón y Plutinos ....................................... Némesis y Sedna, el décimo planeta ................. La Bola de Nieve sucia llamada Halley .............. Piedras que caen del cielo ................................. Troyanos y Centauros ....................................... La Luna de Fausto. ....................................... Eclipse Total de Sol del 26-02-1998 .................. Venus pasea frente al Sol ................................... La Hipótesis de Laplace ....................................

67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97

III. Viajando entre las Estrellas ............................ 99 1. Química Estelar ....................................... 101 2. La Estrella mas Cercana .................................... 103 3. Ni siquiera el Sol es Inmaculado ........................ 105 4. Algol, La Estrella del Demonio ......................... 107 5. Cocuyos Estelares ....................................... 110 6. Nebulosas planetarias y estrellas enanas blancas 113 7. Sirio B y el Misterio de los Dogón .................... 115 8. CygnusX-1 ....................................... 117 9. La Nebulosa del Cangrejo ................................. 119

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10. 11. 12. 13. 14.

Muerte de Estrellas: la Flecha de Sagitario ........ La Constelación de Orión ................................. Síntesis Estelar en La cabeza del Caballo .......... Las Pléyades ....................................... Exoplanetas y Enanas Marrones .......................

121 123 125 127 129

15. 16. 17. 18. 19. 20.

Cruz del Sur objetos Geminga ....................................... Los extraños y Eta Carina .... Las Gorgoras de Perseo ................................... Tycho Brahe descubre una Estrella Nueva ....... Hoyos Negros y otros cuentos ........................ El Diagrama de Hertsprung y Russell ...............

131 133 135 137 140 143

IV. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

Transito por otros Universos ..................... 147 Un camino de estrellas y polvo ......................... 149 El diapasón de Hubble ...................................... 151 La ....................................... Lasgalaxia NubesAndrómeda de Magallanes .................................. La galaxia Enana de Sagitario ............................. El Spaghetti Galáctico ....................................... El Quinteto de Stephan ..................................... La Cabellera de Berenice .................................. Jet galácticos ....................................... La Cruz de Einstein ....................................... La Paradoja de Olbers ....................................... Materia y antimateria ....................................... El Eco de Dios ....................................... Rayos Cósmicos ....................................... Repulsión Cósmica ....................................... El Gran Atractor ....................................... Del Big-Bang al Universo Inflacionario .............. La Materia Oscura inunda el Cosmos ............... Limites de la Cosmología .................................. Filosofía Cósmica .......................................

153 155 157 159 161 163 165 167 169 171 173 175 177 180 183 185 187 189

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V. Pluralidad de Mundos Habitados ....................... 1. Cuando los Moais Miraban al Cielo .................. 2. La Edad del Hielo ....................................... 3. Los Dólmenes danzan con estrellas ................. 4. El Cráter de Chicxulub .....................................

191 193 196 199 201

5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

El bólido delNow rió Curuca....................................... .................................... Apocalipsis Hercolobus: el fin de los Tiempos .................... Alguien llama desde el cosmos ......................... Aló, aló ¿hay alguien allí? .................................... La fórmula de Drake ....................................... En las arenas del Planeta Rojo ......................... Encuentros Cercanos con Marte ..................... Marcianos en la Antártida ................................. Los Océanos Inexplorados de Europa .............

203 205 207 210 213 215 217 219 221 223

15. 16. 17. 18. 19. 20.

Relámpagos en Titán ....................................... ¿La resurrección de la Alquimia? ....................... Ophiuchus, el treceavo signo del Zodiaco ........ Dios no juega a los dados con la naturaleza ..... La Fecha de la Crucifixión ................................. La Paradoja de Fermi .......................................

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Lecturas Recomendadas .................................... 239 Índice ....................................... 243

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CRONICAS DEL COSMOS CURIOSIDADES DE ASTRONOMIA Y ASTROFISICA

Este libro se terminó de imprimir en: el mes de octubre del año 2006 en los talleres gráficos de con un tiraje de 1000 ejémplares, se utilizó papel bond base 20 y tipográfia Humanist 521BT, Switzerland. Valencia - Venezuela

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Nelson Falcón Veloz