La Geografía y la Teoría del Espacio
(1984-2020). III Parte.
Luis Ignacio Hernández Iriberri.
[14 abr 20]
La reconceptualización del espacio que pasaba por el cuestionamiento a la teoría del “continuum” de Einstein haciéndolo “diplomáticamente” omiso, cristalizó ya para la segunda década del siglo XXI, reflejándose en los materiales de divulgación de la ciencia publicados entre 2015 y 2017 que aquí comentaremos, para, luego, en otro artículo, pasar al cuestionamiento nuestro a esa parte de la dialéctica materialista que se sustentaba precisamente en lo aportado por Einstein.
Antecede a la publicación de estos materiales, quizá no casualmente, el descubrimiento en 2012 de la partícula predicha por Higgs décadas antes, el llamado “Bosón de Higgs”, precisamente como la partícula original que brota del vacío mismo, pero que para encontrarla requería del más potente colisionador, el cual comenzó a construirse en Europa en 1998: el “Gran Colisionador de Hadrones” (LHC), del europeo “Centro de Investigación de Energía Nuclear” (CERN), cuyas primeras pruebas comenzaron a hacerse hasta 2008; de modo que comenzaremos por destacar el significado de ello.
Fuente:
El Vacío y la Nada, 2015; de Enrique F. Borja.
En la contraportada se anota: “¿cómo puede (la) “nada” transformarse en “algo”?”, es ya 2015, sin más reflexión filosófica sobre las implicaciones de identificar el vacío y la nada; y atribuye a los avances de la física cuántica la explicación de ello.
El Vacío y la Nada, 2015; a un paso de entender la naturaleza del espacio [Imagen de la portada del libro tomada por el autor]
La Materia Oscura, 2015; El problema científico más esencial de este momento histórico, está en resolver si la “materia y la energía oscuras” son nuevas formas de movimiento de la materia descubiertas, o, la vieja forma de existencia de la materia de Anaximandro: el ápeiron; el vacío, una de las dos variedades fundamentales del espacio junto con la masa. [Imagen de la portada del libro tomada por el autor del Blog]
- “Se define el vacío como la ausencia total de materia y energía...”
- “En el LHC se consigue un vacío de 10-13 atmósferas, es decir, 0.000,000’000,0001 veces la presión que soportamos a nivel del mar. Este vacío es mayor que el que existe en el espacio intergaláctico..., sólo la radiación cósmica de fondo en él, ya tiene una temperatura de 2,7 ºK, mientras que en el colisionador es de 1.9 ºK”.
- “Fue hasta el siglo XVII con los experimentos de Torricelli (1608-1647), que se demostró que el vacío era posible”. Otto von Guericke (1602-1686), su experimento de 1654 en Magdeburgo, cuya solución hubiera necesitado de 20,000 Newton de fuerza. Robert Boyle (1627-1691), y Robert Hooke (1635-1703)
- “...el vacío..., un estado de los sistemas físicos claramente definido y con el que se puede interactuar”.
- “...el vacío..., estado de mínima energía de los sistemas cuánticos..., no es algo inerte, está en permanente cambio con continuas fluctuaciones que varían su energía. Estas fluctuaciones se pueden interpretar como aparición de partículas desde el vacío y su reabsorción”.
- “...hay una cantidad de energía, la mínima que puede tener un sistema físico, que no puede ser extraída..., y a ese estado se le denomina vacío”.
- “...nuestra propia masa tiene su origen en dos formas de vacío, el vacío del campo de Higgs y el vacío que se encierra dentro de protones y neutrones..., hoy en día hay muchas sospechas de que nuestro Universo apareció desde vacío y que está tendiendo al mismo”.
- La causa de la expansión del Universo, “es una energía que genera gravedad repulsiva, la famosa energía oscura..., (que) sabemos que está asociada al vacío...”
- El primer capítulo se titula: “El Vacío no es Nada”.
- El vacío: “Considerado una imposibilidad durante la mayor parte de los últimos veinte siglos”.
- El vacío y la masa. “La masa es la manifestación de las distintas formas que las partículas tienen de relacionarse... con el vacío”. La masa, la inercia.
- En el vacío más absoluto, hay algo.
- Respecto de la densidad crítica = 10-30 gr/cm3:
- Densidad de la materia ordinaria = 0.049
- Densidad de la materia oscura = 0.268
- Densidad de la energía oscura = 0.683
- Densidad del vacío = 0.683
No obstante “la nada” está entre comillas, no se hace una inmediata aclaración de ello, sino hasta un capítulo posterior, y luego de definirse el vacío como la ausencia de algo y no como “un algo en sí mismo”, generándose confusión.
La Materia Oscura, 2015; RBA, National Geographic.
- Materia y energía oscuras constituyen el 95% del Universo, 27% materia oscura y 68% energía oscura; el 5% es materia ordinaria.
- “La materia y energía oscuras no sólo están ahí afuera, sino también aquí, entre nosotros...”
- “La materia y energía oscuras son invisibles, muy abundantes, están por todas partes, pero son muy diferentes entre sí”.
- “La materia oscura está distribuida de manera desigual en el Universo, formando nubes gigantescas de densidad variable dentro y alrededor de las galaxias, y, en menor medida en otras zonas aparentemente ‘vacías’”
- La materia oscura tiene un potente efecto gravitatorio sobre las estrellas en la periferia de las galaxias. Cuanto más distante, mayor es la masa efectiva que la atrae.
- “La energía oscura es aún más extraña. Consiste en una especie de energía asociada al propio espacio, que llena de manera uniforma todo el Universo...”
- La energía oscura sería la causa de la expansión del Universo.
- Existen galaxias pequeñas formadas en un 99% de materia oscura. La razón es que la mayor parte de la materia ordinaria del Universo no está en las galaxias, sino en el gas intergaláctico que flota entre ellas, fundamentalmente de hidrógeno y helio.
- 𝝆, la densidad del espacio, es de 1 miligramo/un billón de km3; aproximadamente igual a la densidad crítica.
- La energía oscura está asociada a la constante cosmológica.
Entrado ya el siglo XXI es que aparecen obras en las que se habla ya de la “materia y energía oscuras”. El “horror vacui” se encontró a fines del siglo XX con la “antimateria”; luego ha estado buscando los “gravitones”; ahora cree haberse encontrado con “materia y energía oscuras”, que no puede entender sin cuantizarlas o discretizarlas.
Los Agujeros Negros; Las fuerzas extremas de la gravedad, 2015; Antxon Alberdi
Lo que rescatamos de este libro en función de una teoría del espacio en geografía, en resumen, se podría reducir a la idea de que la masa de un cuerpo (un estado discreto de la materia), es la resistencia al encurvamiento del espacio (estado continuo de la materia), y, además de las supernovas y otros procesos de destrucción, está la evaporación de los agujeros negros, mecanismo por el cual la transformación de lo continuo en lo discreto, vuelve dialécticamente a lo continuo.
Espacio-Tiempo Cuántico, 2015; Arturo Quirantes
El Frío Absoluto, 2016; Bruno Juliá Díaz. Cosmos.
¿Por qué hay algo en lugar de nada?, 2017; José Rodríguez-Quintero y Mario E. Gómez Santamaría. RBA.
Al final, pudo medirse y comprobarse el “arrastre del éter”, entendido ahora como el vacío curvo del espacio-tiempo. La virtud de Kaluza es su desprendimiento del ”horror vacui”, vuelto a él con Klein, pero con una partícula sin masa, sin carga y de espín cero.
- El principio einsteniano de equivalencia, por el cual se entiende que, “en cualquier región pequeña del espacio, lo efectos producidos por la gravitación son los mismos que los producidos por una aceleración”.
- La comprobación de la distorsión del espacio-tiempo por el satélite “Gravity Probe B”, lanzado por la NASA en abril de 2004, para comprobar el “arrastre del espacio-tiempo”: instalados dos giróscopos de alta precisión alineados al punto de referencia de la estrella IM Pegasi, obteniéndose una variación angular en el giro producto de la masa y arrastre del espacio-tiempo.
- Thedor Kaluza (1919), espacio de cinco dimensiones objetivas (la quinta no como abstracción matemática especifica el autor, pero Kaluza la refería al campo electromagnético). “Inventarse una dimensión para meros efectos de cálculo era aceptable, pero la introducción de una dimensión física real era algo que la comunidad científica no estaba dispuesta a tomarse a la ligera. La vida de Kaluza se hizo difícil. Ciertamente, hablar de nuevas dimensiones no le ayudó a prosperar. Más bien alejó las posibilidades de su ascenso”.
- Oskar Klein, con la mecánica cuántica, determina la quinta dimensión como un bucle de radio de 10-35 m.
- Una de las predicciones de la teoría de Kaluza-Klein era la existencia de una partícula sin masa, sin carga y de espín cero.
- Retomada la teoría un siglo después, condujo a la teoría del espacio de once dimensiones.
El Frío Absoluto, 2016; Bruno Juliá Díaz. Cosmos.
- Disminuir la temperatura, es disminuir el movimiento de los átomos.
- Vastas extensiones del cósmos se hallan a una temperatura cercana al cero absoluto.
¿Por qué hay algo en lugar de nada?, 2017; José Rodríguez-Quintero y Mario E. Gómez Santamaría. RBA.
En lo esencial de este último libro, es el hecho de que “hay “algo”, en lugar de “nada”; sin embargo, subsiste la resistencia a reconocer al vacío como “un algo” intentando de innúmeras maneras su cuantización y discretización.
- El Universo de Newton (1643-1727) es estático, pero ello a la vez incompatible con la paradoja de gravedad como lo hizo ver Richard Bentley 1662-1742); lo que Newton resolvió afirmando el carácter infinito, homogéneo y uniforme del Universo (un argumento de simetría).
- Una segunda paradoja es la de Heinrich W. Olbers (1758-1840), por la cual el cielo oscuro era incompatible con un Universo infinito y uniforme, que tendría que ser brillante; lo que implicó que el Universo tendría que ser estático e inmutable. La solución a la paradoja, fue que el Universo no podía ser estacionario. No obstante, la teoría newtoniana permaneció vigente hasta fines del siglo XIX. En 1905, aparece la teoría de la relatividad de Einstein.
- “Hubo un momento en que la luz se liberó de la materia...”, luego, ¿la luz no es material? Este es uno de los problemas principales de lidear con la ciencia idealista filosófica.
- La simetría es la propiedad de un sistema invariante a algún tipo de operación. Así es la sencilla simetría esférica (de una esfera perfecta en abstracto): idéntica ante cualquier rotación sobre cualquier eje.