Opinión
Profesiones del futuro: Ingeniero de Puentes Einstein-Rosen y la Materia Oscura (2c de 3)
La materia oscura y la energía oscura son conceptos fundamentales en la cosmología moderna, que desafían nuestra comprensión de lo que es «normal». Comprender sus implicaciones requiere un análisis profundo y una disposición para desaprender lo conocido.
Publicado
2 semanas haceon
Por: Prof. Jesús Mateus.- Mientras celebraba mi cumpleaños, Starship aterrizaba casi al 100% de como salió, lo que lo convierte en el primer cohete reutilizable y “estacionable” de la historia. Una hazaña que nos coloca cada vez más cerca de todo lo que hemos conversado hasta ahora: el viaje interestelar. Quiero interpretar esto como una señal. Nunca sabrás de qué. ¡Alerta! Este artículo contiene dos imágenes, para que la lectura no se te haga tan larga. Confieso que tuve que eliminar “varias” cosas.
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El mundo antiguo
Alguien dijo alguna vez que Grecia sólo requería lograr el sistema decimal (el que hoy empleamos para todo) para dominar el Mundo Antiguo. Una vez una mujer brillante tomó la obra de Euclides, y más de 2000 años después, influyó en lo que fue “…un pequeño paso para el hombre; un gran paso para la humanidad”. Aristóteles hoy, así como otras luminarias de la época, inspira a mentes brillantes por la simplicidad en la confección de ideas que con la tecnología de este siglo se corroboran en cientos de teoremas y axiomas fascinantes. Hoy no es la excepción. Santo Tomás de Aquino notó que todo lo que se mueve o cambia es causa de algo más.
Santo Tomás denominó como “motor inmóvil” aquello que inclusive va más allá de la acción de la gravedad. El se refería a Dios, y es que mientras más indagas en su perfecto orden subatómico, podrías perfectamente otorgarle la autoría a Él. No te asustes, hoy nos centraremos en la evidencia. Volviendo a Grecia, Platón creía que el sentido de la vista era producto de unos tentáculos invisibles que palpaban todo lo que estaba a su alrededor y que ordenaba las cosas, ¿no es acaso la forma más simple de explicar el experimento de la “doble rendija” a nivel cuántico? ¿No es así como, según, el universo existe porque simplemente es observado? De esta simplicidad, como la de Demócrito, se explican fenómenos extraordinarios que hoy son razonados por la física, la física cuántica, la química, la biología y la matemática con el detalle más puro, solo para encontrar muchísimo más de lo que imaginamos en algún momento.
Entrando en Materia
Para entender la Materia Oscura hay que desligarnos de lo que es “común” para nosotros. Por favor, mantén este pensamiento durante los meses venideros, aunque te lo recordaré de vez en cuando. Por allí leíste que “nunca tocamos nada”, y es que desde lo atómico, los campos de fuerza de los electrones hacen que se repelen entre sí, entendiendo que toda la materia visible contiene electrones y que están al mismo tiempo en todos lados “orbitando” protones y neutrones con 99,99% de vacío entre ellos; muy distinto al modelo “planetario” que conocimos en la escuela, ¿no?. Sí, ya empezamos. Deja de procrastinar.
Aquí va otra cosa que normalizamos: nuestra temperatura ambiente. Es decir, entre los 18° y los 27°, variando algunos grados arriba y otros tantos abajo, creemos que esto es normal, pero no, realmente es normal que para el 99.9% x 10 infinito la temperatura sea -266,15 C°. Esto es un simple ejemplo de que, para entender lo que viene, debemos desaprender cómo la experiencia de vida en la Tierra no nos servirá, y que además, nuestro planeta es una improbabilidad denominada milagro.
Aquello que no vemos
Desde la tierra y lo que somos capaces de hacer como especie hasta ahora, esperaríamos que, al observar las galaxias, la Gravedad (perdonen los físicos que hasta ahora es que lo estoy escribiendo como nombre propio) debilitaría la rotación de un objeto muy lejos de su masa de luz visible, de su centro, pero no, los objetos, por más que estén lejos, mantienen su velocidad de rotación como si un campo de fuerza invisible lo mantuviese en movimiento constante, un campo energético invisible varias de veces más grande que el de la galaxia misma. De antemano digo que para la cosmología es muy difícil medir directamente las cosas que como especie observamos, y es justo la observación de la que dependemos para entender cómo funciona lo que está fuera de nuestro alcance, por el momento.
Ahora bien, esperaríamos que esto fuese producto de la gravedad, porque para todo es la constante universal que mueve los objetos, y al ser gravedad, según su fuerza, doblaría la trayectoria de la luz, pero pasa que esta energía invisible no dobla la trayectoria de la luz, pero su influencia sí es, al menos, observable, está allí y no podemos tomar un muestra de ella. Esta misma fuerza invisible es lo que mantiene juntos los cúmulos, compuestos de grupos gigantes de innumerables galaxias. Antes de seguir, debemos definir un concepto elemental: el Modelo Estándar, conformada por un grupo de partículas irreductibles en movimiento constante regidos por el Electromagnetismo y las Fuerzas Nucleares Fuertes y Débiles, sin la Gravedad.
Continuando, si la Materia Oscura existe, ¿entonces de qué está hecha si no podemos verla, pero sí sus efectos? Pasa que para ello tendría que ser una partícula atípica, una partícula que no tiene carga, que va encontra de cualquier partícula del Modelo Estándar, que es la que nos permite a ti a mi interactuar con el Sol, el aire, las cosas que “tocamos”, etcétera. Estaría hecho de bosones (seguro leíste sobre el “Bosón de Higgs”, también llamada “La partícula de Dios”, y no por nada), una partícula ligera estable que mantiene a la Materia Oscura en constante funcionamiento. Te invito a que investigues un poco más sobre Fermiones y Bosones respecto a este tema, o espera a que te lo explique más adelante pero con el título advirtiéndote, sea para que lo tomes o para que lo saltes. ¡No pasa “nada”!
Una forma teórica de la consistencia de aquello que aún no vemos involucra la Energía Oscura, y es que si esta partícula oscila constantemente y a velocidades incomprensibles entre la presión positiva, producida por la luz, y la presión negativa, como la Energía Oscura, estaría exactamente en el medio, con presión cero, lo que conformaría la materia invisible, o mejor dicho, teóricamente imperceptible a su velocidad. Hay otro par de teorías que penden de un hilo a raíz de la observaciones logradas por el telescopio de 10 mil millones de dólares, el James Webb que conversamos en este capítulo: Profesiones del futuro: Ingeniero de Puentes Einstein-Rosen y el vacío. No quiero dejarte en el aire. Esto continuará en otra serie de capítulos.
Hace dos semanas supimos que es posible un Agujero de Gusano a escala ridículamente minúsculas. Aún nos falta (no mucho) para materializar uno masivo. Lo cierto es que, al día de hoy, solo entendemos cuánta Materia Oscura hay y cuánta Energía Oscura existe, dónde está y que es toda aquella que no es bariónica, conformada por el 5% del Universo y del que mucho de ella está perdida, porque de tal cantidad solo conocemos el “1%” (recordando lo que leímos del capítulo anterior), pero, ¿qué es? Soy consistente en que ahora la IA nos está ayudando a pensar, pero sin duda, lo que ahora prevalece es la creatividad para dar una única explicación a más de 10 propuestas sobre cómo está compuesta la Materia Oscura.
¿Qué estudiar para ser Ingeniero de puentes Einstein-Rosen?
Sabiendo lo que son, eventualmente lograremos manipular la Energía Oscura y la Materia Oscura para lograr estructuras teóricas, y para ello en algún punto el pensum en bachillerato y universitario requerirá la reformulación del currículum y el uso constante de IA para los cálculos, y la única forma de aprovechar este recurso es la investigación y actualización constantes. Conocer sobre física y física cuántica, física espacial, terraformación, exploración interestelar, mecánica cuántica, mecánica, big data, estadística, matemática y una profunda observación y reflexión filosófica sobre el mundo subatómico práctico, alimentará la creatividad con la que le consultarás a la IA para facilitarte el trabajo. La creatividad es la materia prima ante cualquier problema complejo donde sea que estés, y nos llevará a la solución y eventualmente a la Ingeniería de puentes Einstein-Rosen.
La lectura de la semana te resultará familiar. ¡Cuídate!
Prof. Jesus Mateus, Ingeniero Data & AI “Consein”.
@jesusmateuslopez
@conseinlatam
@gentedehoy
«La fortuna favorece a los audaces» (Virgilio).
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