Si este blog tuviera sentimientos hacia mí, claramente sería una especie de novia despechada y resignada. Aparezco, escribo 4 o 5 posts de nada en particular, prometo escribir uno bien científico, lo empiezo a escribir, o lo escribo a medias o directamente no lo escribo, desaparezco por un par de meses y vuelvo a empezar. Ahora estoy en la fase escribir varios posts extraños, por lo cual en lugar de ponerse contento porque escribo y le doy bola debería estar sintiendo la futura abstinencia. Y es que dentro de poco otra vez arranca el ritmo fuerte de la vida y va a estar dificil postear con frecuencia. Pero este hueco del mundo siempre está para depositar lo que sale de mi cabeza.
Lo que está pasando en Japón -que se merece un párrafo, o incluso un post aparte, pero ahora solo queda decir que es algo terrible que lamento muchísimo- hizo que quisiera escribir sobre varias cosas, pero en particular me pareció que podía aprovechar y escribir algo sobre «la radioactividad». Por lo que estuve viendo en la tele y demás, la gente la verdad que no tiene ni idea de qué es la radioactividad, la radiación, la fusión, la fisión, lo nuclear, si la radiación se respira, si es un vapor, si contamina o qué. Me impresionaron muchas cosas al respecto que se pueden criticar desde varias aristas: Me impresionó por un lado la desinformación al respecto de qué estaba pasando concretamente en cada lugar, me impresionó la disparidad de los número reportados respecto a lo que sea, y me impresionó también el tipo de preguntas, el tipo de recomendaciones, etc, que se han hecho respecto a esto.
La verdad? Me di cuenta que me metí a escribir esto sin muchas ganas de seguir escribiendo esto a esta hora. Pero en última instancia se puede partir esto en 2, y ahora escribo hasta donde se me de la gana.
No se me ocurren muchas formas mejores para empezar a hablar de esto que no sea utilizando un término que no me gusta mucho usar porque en realidad se presta bastante a la anti-pedagogía, pero que es «la energía». Hay distintas formas de energía todas, en principio, interconvertibles entre sí, y que se pueden usar para prender la lamparita. Para arrancar el auto. Para cargar la batería del celular. La forma se puede obtener mecánicamente, por ejemplo por la acción del viento sobre un molino, o del agua en una represa. También se puede obtener químicamente, como por ejemplo una combustión, que salvando las distancias es tanto lo que pasa en su auto como lo que pasa en su mitocrondia. Y así sucesivamente. Fuentes de energía existen varias, y de magnitud variable. Con eso lo que quiero decir es que a un litro de agua puedo sacarle una cantidad de energía si la uso para hacer girar una paleta (mecánica), o puedo sacarle otra cantidad de energía si la hiciera reaccionar con algo. En general las reacciones químicas pueden liberar una «gran» cantidad de energía por gramo de sustancia. Eso se debe principalmente a que la energía almacenada en las interacciones y enlaces de átomos con otros átomos en moléculas, o las interacciones entre moléculas o iones son «muy energéticas»…
Se dieron cuenta de la cantidad de veces que usé «energía» y nunca la definí?… Si hay alguien leyendo esto porque no sabe lo que es radioactividad, no creo que entienda lo que es la energía debida a interacciones entre moléculas… ¿Qué es una interacción? Mmm… creo que esto da para rato. Ahora, voy a hacer lo que siempre le hago a la novia despechada de este blog, y voy a prometer que la próxima viene a pura ciencia… espero esta vez no estarle mintiendo.
¿Qué es hacer ciencia? Qué buena pregunta. No tiene respuesta corta ni larga, o por lo menos yo no la podría dar. Pero más o menos podríamos pensar que «hacer ciencia» es seguir una especie de receta que es 50% método 50% creatividad para «generar conocimiento». ¿Qué es generar conocimiento? Podríamos decir que adentro de generar conocimiento está el «comprender» algo básico, de la naturaleza, o generar alguna aplicación, por ejemplo. Todo esto es definición para nene de 4 años. Pero qué NO es la ciencia? Eso lo tengo bastante claro, y es algo que pasó a principios de diciembre 2010.
No tengo claro cuál es la motivación o qué pasó, pero todo arrancó con un par de declaraciones de la ( oh gloriosa!) NASA. Se generó una especie de rumor alrededor de una conferencia anunciada para los primeros días de diciembre, que decía que la NASA había descubierto «vida extraterrestre» y lo iban a comunicar al público. El tema de la vida extraterrestre se puso medio raro porque después aparecieron titulares del calibre «los aliens ya están entre nosotros» y cosas por el estilo, adelantando que, como vuelta de tuerca digna de Spielberg, la vida extraterrestre no la habían detectado en otro planeta, si no acá mismo. Una vez acontecido todo esto, en la NASA trataron de bajarle un poco el tono, pero eso no importaba, el hype que se había creado para ese entonces era muy alto, y así llegó la conferencia de prensa.
En esa conferencia de prensa (no me acuerdo si fue durante la última semana de noviembre o la primera de diciembre) dieron a conocer resultados que si bien a primera vista no parecían estar a la altura de la expectativa generada, en realidad eran increíblemente shockeantes por su cuenta: No se habían descubierto enanitos verdes caminando por la tierra, pero al parecer se había detectado una bacteria que podía crecer sustituyendo los átomos de fósforo por átomos de arsénico para su crecimiento. BOOM!. Permítame explicarle la relevancia, en caso que no le llame poderosamente la atención. Las llamadas «biomoléculas» de las que están compuestas las células están básicamente compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azúfre, y fósforo en su mayoría. También hay contribuciones de otras especies, pero esas son las mayoritarias, que están en mayor o menor proprción según la biomolécula (que básicamente son lípidos, ADN, ARN y proteínas). Por ejemplo, en una molécula de ADN vamos a encontrar mucho más fósforo que en una proteína, ya que forma parte del «esqueleto» estructural del ADN. El tema del arsénico tiene dos niveles de importancia. Uno es el tema de haber encontrado una bacteria que pueda vivir en presencia de arsénico. El arsénico funciona como veneno para muchos seres vivos -ya que interrumpe la síntesis de ATP en varias etapas distintas-, pero hasta donde yo sé (tendría que buscar de vuelta, pero pueden buscar ustedes también) si bien son muy pocos, ya se habían descubierto organismos «tolerantes al arsénico». El segundo nivel, el de haber encontrado un organismo que utilice arsénico para vivir. Esto es un big deal porque todo lo vivo que se conoce (todo lo vivo es todo lo vivo, desde plantas a animales de bacterias a pumas, de personas a pájaros, e incluso virus -a lo que por mí puede clasificarlos como quiera-) usa esos mismos átomos que listé antes como «ladrillos» para construir sus biomoléculas. El razonamiento que se hizo fue que si existía un organismo vivo que presentaba una diferencia tan fundamental, tan de fondo, de base, con el resto de TODOS LOS OTROS organismos vivos, entonces la conclusión es que estos bichos provienen de «otra rama» que se tuvo que haber separado hace mucho de lo que es el ancestro común de todos nosotros… o vino de otro planeta. Por suerte la NASA le bajó el tono a la cuestión alien y, hasta donde yo sé, no abusaron mucho de esa hipótesis.
Y entonces qué pasó? Bueno, respaldaron la conferencia de prensa con un artículo publicado en la revista Science (que es, junto con Nature, una de las revistas más importantes del mundo donde se publican trabajos científicos) a la semana más o menos del anuncio. Y ahí se pudrió todo. Realmente no sé bien qué pasó. Cuando uno manda un trabajo científico (alias paper) a que lo publiquen a una revista con referato, el editor de la revista recibe el artículo y se lo manda a 2 o 3 especialistas de cualquier parte del mundo para que, en forma anónima, evalúen el trabajo. A partir de ahí viene una fase de evaluación y potenciales correcciones de modo que, si luego de la revisión el trabajo queda aceptado, es publicado. En caso contrario, es rechazado. Eso es lo que pasa en una revista normal, pero en revistas del calibre de Science hay un filtro previo, ya que el mismísimo editor primero sube o baja el pulgar en base a la temática, calidad del trabajo, etc, y si él sube el pulgar entonces recién ahí va a referato. Lo que quiero decir es sencillo: Es dificil publicar en Science. En teoría, es dificil porque solo lo top de lo top se publica en esa revista. Cosas que no entran ahí perfectamente pueden entrar en revistas de menor calibre, ya sea porque no tiene suficiente impacto o es muy específico. Pero más allá de donde se publique, uno supone que el trabajo está bien hecho si fue publicado.
Leí el paper sobre la bacteria que «come arsénico». Me pareció una cagada, lo cual es sorprendente (o no, no sé). Hay varias cuestiones técnicas que fueron recopiladas mucho mejor de lo que yo podría hacerlo, y les dejo los links, haciendo click ACÁ y ACÁ (no me voy a meter mucho con la cuestión técnica acá). Hay algunos errores groseros que llevan a conclusiones que están simplemente mal. En un momento del trabajo llegan a la conclusión de que el bicho es «híbrido», porque puede usar cualquier cosa, fósforo o arsénico, da igual. Eso ya de por sí es ultra super asombroso, si fuera cierto. Pero hay un problema muy muy grosero. Yo no estoy para nada en contra de pensar que pueda existir vida con otro soporte que no sea carbono, hidrógeno, etc etc. Pero se me hace muy dificil creer que uno pueda cambiar cosas «de a poco». Creo que podría existir vida hecha completamente de otra cosa. Pero agarrar todos los componentes finamente ajustados por la evolución y de repente cambiar uno solo drásticamente y que eso siga funcionando? No, creo que tiene más chances algo que sea completamente distinto. El fósforo no está al pedo en las células. Como dije antes, por ejemplo, es parte integral del esqueleto estructural del ADN. En el trabajo publicado por estos señores, dicen que encontraron que la bacteria puede, o bien hacer ADN con fósforo, o hacer ADN con arsénico. Bullshit. Por ahí me estoy equivocando mal, pero ¿saben qué? estoy seguro que no. Las propiedades estructurales, como la geometría (distancias, ángulos, diedros, etc), las propiedades electrónicas, las energéticas, todas están al final determinadas por la naturaleza fisicoquímica de los componentes de una molécula dada. Una molécula de ADN tiene todas las propiedades que tiene por el conjunto de propiedades de los elementos constituyentes. La forma de la doble hélice, la torsión, la capacidad de desenrrollarse para replicarse, etc etc dependen, en parte, de las propiedades químicas del fósforo. Nunca vi ADN hecho con arsénico en lugar de fósforo, pero, si por ejemplo, los enlaces que forma el arsénico fueran un poco más débiles (cosa que creo que es así), entonces las moléculas de ADN podrían «romperse» más, ser más delicadas. Si fueran mucho más fuertes, podrían afectar la estructura terciara. Y ni hablar del hecho que en lugar de tener ATP, que es la moneda energética con la que se paga la mayoría de las funciones biológicas, tendríamos otra molécula que para existir necesitaría de una enzima que en vez de sintetizar ATP sintetice… el equivalente, y además esa molécula tendría que poder proveer una cantidad equivalente de energía, cosa que dudo.
Ves esa "P" en el dibujo? Eso es un átomo de fósforo.
Este es tu amigo el ATP. Cambiás la P and you're dead
Pero no solo ahí termina la función del fósforo en las células, si no que son infinitamente variadas, pasando por ejemplo por la capacidad de modificar la funcionalidad de proteínas si estas están fosforiladas o no, etc. ¿Entienden por qué digo que es muy dificil que se pueda dar algo así? Estamos hablando de algo tuneado por millones de años de evolución, y de repente, hablamos de algo que es agarrar todos los componentes de ese balance fino, y cambiar uno por otro, y dejar que todo siga andando. ¿Cuáles son las probabilidades? Más aún, todo está adaptado para que pueda usar fósforo Y/O arsénico!. A lo que voy es que tanto el tipo que hacía los experimentos, como su jefe, como el editor de Science, como los que referearon el paper, todos se tienen que haber hecho la misma pregunta, porque no soy ningún iluminado. De nuevo, más allá de los errores técnicos que tiene el paper, que tiene varios (y son muy groseros). Entonces la pregunta es: ¿Por qué? La verdad no tengo idea. Era necesidad de la NASA de figurar por algo? Me duele en el alma, porque me gusta la Astrobiología, es algo a lo que me dedicaría, pero ¿qué es esto? Claramente si se publicó como se publicó el trabajo, es que hubo serias presiones para que se publicara. ¿Pero eso es hacer ciencia? Cuando un par de semanas después Science sacó la edición de fin de año con los breakthrough de la década y del año, no lo mencionó esto. Si no hubiera habido tanta respuesta negativa, probablemente lo habría coronado como el evento de la DÉCADA, pero dieron marcha atrás y lo escondieron abajo de la alfombra. Hasta donde yo sé no hubo una retractación formal del trabajo, y supongo que por un tiempo no la habrá, pero es un poco decepcionante. No sé a veces cual es la rueda que hace girar a la ciencia. Supongo que hubo alguna palanca, algún interés, algo, pero cuando pasan estas cosas uno siente una profunda decepción. Igual está bien cada tanto desmistificar y darse cuenta que incluso los más grosos (la NASA, la comunidad científoca, el staff de Science… no se puede juntar una colección de gente mucho más grosa que esa) se puede equivocar, pero esto más que equivocación suena casi casi como algo a propósito, si no, son todos boludos. Y no lo creo. Pero por ahí ellos creen que nosotros sí.
Si bien no es mi especialidad, hace un tiempo que estoy aventurándome leyendo sobre termodinámica de sistemas fuera del equilibrio.
Qué forma terrible de empezar un artículo, no? el 99% de los potenciales lectores probablemente ya se alejaron y no están leyendo más. Y está bien, no todo puede ser quejas contra Tinelli y la iglesia y no se qué más.
Si usted no sabe qué es la termodinámica, podría mandarlo a leer a otro lugar… aunque ahora que lo pienso… Bah, seamos sinceros, puedo explicarle lo que es la termodinámica en un post? No. Pero básicamente concierne con cosas del estilo «la energía siempre se conserva». Eso usted lo escuchó alguna vez. Bueno, ese es el primer principio de la termodinámica. Lo que tiene de bello la termodinámica es que al ser «macroscópica» (no me estoy metiendo con termodinámica estadística, que es el nexo entre la cuántica y la termodinámica clásica), no le preocupa particularmente la naturaleza física, o mejor dicho, la estructura, del sistema en estudio. Eso quiere decir que si usted tiene un sistema cerrado, la energía se va a conservar. Entiende el poder de esta frase? Nunca dijimos cual es el sistema, y eso no es una debilidad, eso quiere decir que vale para TODO sistema cerrado, sea cual fuere. Eso hace que uno empiece hablando de un sistema y el «universo» como aquello que es no-sistema, pero termine pudiendo sacar conclusiones del Universo de verdad (aunque a veces sean tiradas de los pelos y medio forzadas).
Si ese era el primer principio, habrá otro? Sí, hay más. El segundo, en particular, es el más bonito. Dice que la entropía del universo siempre aumenta. En realidad dice que o no cambia, o aumenta, pero nunca disminuye. Y qué es la entropía? En todos los libros pochocleros de divulgación, siempre asocian la entropía con desorden del siguiente modo:
«Espontáneamente su cuarto no se va a ordenar, con la ropa puesta en el placard, la cama tendida, todo acomodado, etc etc, sino que para eso se requiere un cierto esfuerzo, pero desordenarlo es más «fácil» (??), y eso está más desordenado.»
Ese desorden se lo relaciona con la entropía.
Otro:
«Un vaso se cae al piso y se parte en muchos pedacitos, eso es desordenado y pasa espontáneamente, pero no pasa que pedacitos del piso se junten y se forme un vaso».
Estas concepciones son bastante chotas, porque parecen ligar el concepto de entropía al de «orden espacial». Y no es la verdad del cuento, si no que tiene que ver con la forma en la que está ordenada la energía, por decirlo de algún modo. Más allá de eso, lo que sí es interesante del ejemplo del vasito que se cae y se rompe, es que el segundo principio da una flecha del sentido del tiempo: Aquello que no puede pasar espontáneamente no va a pasar, a menos que se pague el precio de otra manera (usted puede juntar los pedacitos del piso y pegarlos, pero en total, aunque el vaso haya «bajado su entropía» (!!!), usted la subió mucho más con su esfuerzo, porque se movió, transpiró, disipó calor, etc etc). O sea que la entropía nos da un sentido del tiempo: siempre sube, y eso nos dice para donde se mueve el tiempo. Todo lo que viene pasando hasta ahora, sube la entropía del universo. Si en este momento el mundo se parara y diera marcha atrás, tendría que bajar la entropía del Universo… y eso en principio no es posible… y simetría… y más cosas que no me voy a meter.
Ahora, todo es es muy bonito, pero funciona para cosas en equilibrio. Eso quiere decir que las cuentitas las hacemos diciendo «parto del estado A y llego a B» y hacemos cuentitas con esos estado. Pero y si las cosas no están en equilibrio, como por ejemplo en un ser vivo? Usted no está en equilibrio químico, ni térmico, ni mecánico, con nada de lo que lo rodea. Al equilibrio llega cuando se muere y pasa a ser un huesito, pero mientras vive es un sistema fuera del equilibrio.
Bueno, sobre eso estoy leyendo ahora, estructuras disipadoras y demás. Como no soy para nada un experto en la materia, no me voy a poner a contarle ahora lo que estoy leyendo. Pero si quería recomendar autores: Prigogine y Onsager. Por lo pronto al segundo no lo toqué, pero estoy leyendo cosas del primero, que de paso le cuento que se ganó el Premio Nobel en química (nota aparte: No le parece que está medio devaluado el Nobel? Dárselo a Obama? en fin).
Así que bueno, si le interesa y tiene algo para decir, lo escucho. Si tiene algo para preguntar, lo escucho. Y si no, en algún momento volveré con el tema.
Alguien llegó acá buscando «Por qué los electrones no pueden colapsar en el núcleo».
Es una pregunta válida. Los protones tienen carga positiva, no? los electrones negativa, no? o sea que se atraen, right? Bueno. Hay muchas muchas cosas para decir.
Una es que, a veces eso pasa. Pocas veces, no siempre. Pero así como existe el decaimiento beta, en el que un protón decae y se forma un neutrón y una partícula beta, algo así como el proceso inverso también existe. Kinda. Sort of.
No importa. Lo importante es que hay varios motivos por los cuales esto no pasa -por lo menos no demasiado seguido-. Uno de los más lindos es que si los electrones colapsaran en el núcleo, eso quiere decir que van a acercarse infinitamente mucho, mientras que se va a mover infinitamente lento una vez que se acerce -porque si se moviera rápido se podría escapar, y entonces no colapsa-. Si eso ocurriera, conocerías tanto la velocidad (cero) como la posición con mucha exactitud.
Hete aquí que existe algo que se llama principio de incertidumbre. En este caso, los operadores no conmutan. Así que no podés conocer con una precisión arbitraria a los dos, si no que están sujetos a una relación que no tengo ganas de escribir ahora pero que si la buscás en google aparece instantánteamente.
Eso no más, me pareció divertido que alguien busque eso.
Ingredientes necesarios, relativamente pocos. Energía? Cuerdas? Qué se yo. Algo. Explosión (alias Big Bang). No solo se expande «la materia» adentro del «espacio», si no que se expande el espacio mismo. Inflación (no la de los precios, la de Guth, la de Linde). Fluctuaciones pequeñas de un volumen muy pequeño causalmente conectado, que luego se expande. Fluctuaciones tales que al expandirse al inmenso tamaño del Universo hoy en día hace que haya tanto espacio vacío (vacío?) por un lado y galaxias por el otro. Acá les muestro los estertores, lo que quedó de semejante acontecimiento:
Radiación Cósmica de Fondo
Qué es eso, se preguntarán? Es la radiación «residual» del proceso. No es igual en todas partes, como verán. Y esas diferencias, como dije antes, son las que resultan en el Universo que vemos hoy.
Al principio, mucha energía, mucho calor. El Universo se expande, se enfría, y lo que antes tenía la suficiente energía para moverse rápido («rápido» es muy rápido), ahora no la tiene. Cosas que podían escaparse una de las otras aunque antes se atrayeran, ahora ya no pueden. Se encuentran un protón y un electrón, qué queda? pues el primer átomo de hidrógeno. El primer átomo, para el caso.
Un simple átomo.
Qué sencillo, no? Un átomo. Pero y ese protón? es un puntito azul que va por la vida llevando a cuestas una carga positiva? No. Es 3 quarks. Libertad asintótica. Y esos quarks? Bueno, en principio son tan fundamentales como el electrón. Al menos hoy. Pero sigue pareciendo sencillo ese átomo no?.
Pero hay muchos. Se forman miles. Miles de millones. Miles de millones de miles de millones de billones (bueno, por ahí exagero… o por ahí no). Se forman cúmulos, nubes de hidrógeno. Se condensan, y voilà. Say hello to a newborn galaxy. Sí señor, en realidad todavía no le cabe el rótulo. Pero así es, se imagina la atracción gravitatoria que un átomo puede ejercer sobre otro? tiene ganas de calcularlo? Pero el tiempo que tiene el Universo es mucho, así que varios átomos se vay atrayendo. mientras eso sucede, dependiendo de la disposición inicial y de chiquicientos factores más, esos cúmulos adoptan distintas conformaciones. Giran. O no. O hacen cualquier cosa. Y sí, al principio son hidrógeno, helio, y la spooky materia oscura. Polvo, gas, whatever.
Tu galaxia
Cuando se van aglutinando pasa de todo. Algunos átomos se juntan tanto que… se siguen juntando porque cada vez se atraen más. Y empiezan las reacciones de fusión nuclear. Se juntan núcleos de átomos con otros núcleos de átomos y se van formando otros átomos, más pesados. Helio, por ejemplo. Así no más? Por un lado es mucho más complejo, pero por el otro es así de sencillo. Los átomos se van formando porque se van fusionando núcleos de átomos y forman los de átomos más pesados. Pero estos a su vez pueden descomponerse (no necesariamente en los mismos que se juntaron para formarse) y entonces se forman otros nuevos.
A veces el tamaño de lo que se va nucleando no es lo suficientemente grande como para durar por mucho tiempo (el «mucho tiempo» es relativo). Se enfría relativamente «rápido». Voilà, tu primer «planeta». Y si dura mucho tiempo más? si es mucho más grande? Siguen produciéndose reacciones nucleares, donde los núcleos de átomos más livianos se unen para dar átomos más pesados. Y en general lo más pesado que se forma es hierro. En el núcleo de estos cuerpos, se llega a formar mientras que más afuera siguen produciéndose las reacciones, liberándose muchísima energía en muchas formas, pero una de ellas es radiativa. Voilà, su primera estrella. Que por fusionarse sus núcleos en reacciones increíblemente violentas y muy pero muy exotérmicas (liberan mucha energía) emiten radiación electromagnética, que comprende, entre otras cosas, a la luz
En el medio, su ya conocida luz.
Ve la imagen? a la izquierda, otro tipo de radiaciones. Que usted no puede ver. Pero la infrarroja («por debajo del rojo») por ejemplo, usted la siente como calor. Y más allá, la de microondas (que usted usa para calentar comida) y aun más allá, las de radio. Sí, como las que capta para escuchar en su aparatito diminuto. A la derecha las de mas energía, ultravioleta («más allá del violeta»), rayos X y demás. Los colores (y todas las demás radiaciones) se clasifican por la frecuencia que tiene que ver con cuántas veces por segundo oscila esa ondita que usted ve ahí. Si algo oscila (o «vibra») muy rápido, tiene mucha energía, como por ejemplo, los rayos gamma. Si algo oscila poco, tiene una frecuencia baja y poca energía, como la radiación de microondas. Y sabe qué? Como las estrellas pierden energía con el tiempo, al principio las reacciones que tienen lugar dan mucha energía y las vemos azul (bah, usted desde su casa no puede ver ninguna, así que le muestro un par).
Hola, somos las Pléyades. Jóvenes y azules.
A su vez, por el color (y por lo tanto la energía) se puede estimar qué temperatura hay en la superficie de esa estrella. Cuánto que aprendió hasta acá, no? Y así una estrella joven es azúl, una medio medio es amarilla, y mientras más vieja, más roja. Nuestro sol está «amarillo anaranjado», o sea que está por la mitad de su vida más o menos. Las estrellas no evolucionan todas igual, depende principalmente de la masa que tienen. Algunas se apagan rápido y como dije antes se forman planetas. En otros casos siguen, y pueden pasar por distintas fases con nombres como «gigante roja» (nuestro Sol va para allá), «enana blanca», y demás cosas. Entreténgase:
La «Secuencia Principal» y sus derivados.
Básicamente así se clasifican las estrellas. Creo que en algún post muy viejo puse que el Sol era de clase espectral G. Y puse que si querían saber qué era eso, que preguntaran. Nadie preguntó, pero acá está nontheless. Y ya que estoy con tantos dibujitos, les muestro qué va a pasar con el Sol:
De dónde viene y a dónde va.
También como ya dije en algún post, cuando sea gigante roja va a ser tan pero tan grande que incluso va a englobar a la Tierra. Y la va a hacer puré.
Así que como les dije antes, casi todo depende de la masa. Poca masa, se apaga rápido. Masa mediana (aunque en realidad es poca) puede salir algo como nuestro Sol. Y dependiendo de eso el tamaño que pueden llegar a tener y qué pasa después. Si son lo suficientemente grandes para llegar a ser una supernova, entonces la gravedad tan intensa que se produzca en la estrella va a hacer que colapse para luego «»»»»»»rebotar»»»»»» contra su núcleo. Eso produce una explosión increíblemente potente (eso es la «explosión» de una supernova) y además la energía suficiente para la nucleosíntesis de los materiales más pesados que el hierro, como la plata, el oro y demás. (poque la tabla periódica no termina en el hierro, my friend).
Miren qué Bonito. Háganme click y me agrando.
Entonces ya sabemos mucho más. Ya sabemos básicamente cómo se genera la diversidad de materia en el universo (dejamos de lado la materia oscura). Y simplemente para seguir y seguir con las figuritas, así quedaría una estrella antes de hacer cosas locas:
"That's all folks!". Espero se entienda el chiste.
Así que más o menos ahí tienen distribuido como sería más o menos la cuestión. Si la estrella es muy pero muy masiva, entonces no «explota», si no que sigue colapsando, y empiezan a ocurrir otras cosas. Se forman estrellas de neutrones como si (y hago énfasis en el «como si») los electrones que dan vuelta al rededor de los protones «colapsaran» y se formara un neutrón (ah! porque además de protones y electrones, también hay neutrones, de carga neutra, en el núcleo, junto a los protones!). Ahora sería un buen momento para hablar de las otras fuerzas fundamentales — pausa, pausa… ¿fuerzas fundamentales? Bueno, de una ya le hablé. Es la gravedad. Y las otras? el electromagnetismo (por ahí ya le suena raro que «electricidad» y «magnetismo» estén juntas pero bueno… es lo que hay… son dos caras de lo mismo), la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte. Y podría seguir un poco más, pero estas dos últimas digamos que de alguna manera son responsables, de distinta forma, de la integridad del núcleo (sí, por lo menos quédese tranquilo si alguna vez se preguntó cómo es que en un núcleo que es algo tan tan tan tan chiquito pueden convivir tantas cargas positivas juntas sin salir volando… que hay una explicación… ahora está tranquilo, no? antes no podía dormir, verdad?). Pero bueno, la cuestión es que con la suficiente masa, la gravedad le gana a todo lo demás… o algo así. Y si hay mucha masa, y por lo tanto mucha gravedad, todo puede colapsar a un punto «infinitamente denso». Por qué? porque tengo mucha masa. Se atrae, y por lo tanto se contrae. Pero ahora están más cerca las partículas! y la gravedad entre dos partículas que se acercan es cada vez mayor. Pero tengo muchas muchas partículas. Y se atraen cada vez más. Ya no hay ni principio de exclusión ni otra fuerza ni nada que pueda hacer nada. Nada escapa, ni siquiera la luz. En realidad, se está deformando el espacio-tiempo de una manera brutal, y aparece un «horizonte de sucesos». Todo lo que esté a una distancia menor que ese horizonte, ya no puede escapar, ni siquiera la luz. Y qué tengo? Voilà, tengo un agujero negro.
Una representación de un agujero negro.
Como que le falta emoción a esa representación. No quieren una con más pompa? Bueno.
Este parece más groso!
Sí! Mucho más power. La cuestión es que la curvatura del espacio-tiempo es enorme. Epa. espacio-tiempo? no eran «espacio y tiempo»? Son lo mismo? Curvatura? No es que la manzana se le cayó en la cabeza porque la tierra «atrae» a la manzana? qué es eso de curvatura? Ja!
Y esto con qué se come?
Bueno. Ahí la tienen. La relación entre la presencia de materia/energía (cómo??? ahora resulta que materia y energía son lo mismo?? Bueno, usted siempre lo supo, aunque no se de cuenta, porque no me va a hacer creer que no conoce la ecuación E=mc² donde E es energía, m es la masa en reposo y c es la velocidad de la luz en el vacío) y la curvatura del espacio-tiempo. Esta ecuación se la debemos a Einstein, y básicamente es el sustento de la relatividad general. Big stuff.
Ah, y for the sake of completeness… si eso es la gravedad, qué pasó con las otras 3? bueno, la gravedad se lleva bien con Einstein. Las otras 3 se llevan bien con la física cuántica, y todavía no se las pudo integrar a las 4 en una sola teoría. Pero las otras 3 están bastante bien descriptas en lo que se conoce como «Modelo Standard» (que, bueno, no deja a la gravedad totalmente afuera… pero es un tema largo):
También me agrando si me hacés click.
Hoy por hoy la papa dentro del Modelo Standard está en encontrar (si existe) el Bosón de Higgs
Bueno. Ya saben muchisisisisisísimo más. Ya hasta saben qué es un agujero negro. O más o menos. Pero saben. Saben algo más? Es muy divertido que llegué hasta acá sin mencionar la palabra «molécula». ¿Qué es una molécula?. Y, definiciones de libro hay. Pero podríamos arrancar con algo muy light diciendo «son átomos unidos por enlaces covalentes». Eh? qué es eso? Por lo menos eso les dice que hay más formas para unirse, si no simplemente habría dicho «son átomos unidos». Pero no, además de «covalentes» (que de por sí son un «modelo» ese tipo de uniones) hay otras. Más allá de cuántos tipos de uniones haya, lo importante es que los átomos no son unos locos bárbaros que dan vueltas por la vida. Pueden estar con otros átomos. Una forma común de permanecer juntos es compartir electrones. El átomo de oxígeno, por ejemplo, tiene 16 protones. En principio, como la materia es eléctricamente neutra, posee también 16 electrones (los protones son positivos, y los electrones negativos). Pero los electrones no se acomodan de cualquier forma alrededor de un núcleo, si no que forman orbitales atómicos, que vienen a ser zonas donde hay «mayor probabilidad» de encontrar un electrón. Los orbitales de dos átomos pueden «combinarse» para dar orbitales moleculares, compartiendo así electrones.
Les muestro una molécula que va a ser importantísima para la próxima parte:
La conocés
Las moléculas poseen propiedades que son dependientes de los átomos que las conforman. Por ejemplo, los átomos de hidrógeno son muy chicos, los de oxígeno más grandes, y hay densidades de carga distintas sobre cada tipo de átomo, los hidrógenos con una densidad más positiva porque el único electrón que tienen está «mas atraído» por el oxígeno (porque tiene más protones en el núcleo), y al mismo tiempo el oxígeno tiene una densidad de carga negativa. Eso (y otras cosas) le confieren al agua las propiedades particulares del agua. Y así con todo. Con la glucosa. Con un neurotransmisor. Con nitrógeno gaseoso. Igual, no se queden con la idea es es lo único que pueden hacer los átomos. Por ejemplo, la sal que usan para ponerle a las papas fritas, en principio no es una molécula, es un cristal iónico. Qué es un ión? es un átomo que gana o pierde electrones! si alguien pierde electrones y otro gana electrones, alguien está cargado positivo y otro negativo, entonces se atraen electrostáticamente! (que es distinto a «»»»»»compartir»»»»»» electrones). Y no digo que esto sea «todo». Hay más cosas, pero bueno.
Por último, porque me pareció lindo, comparto esto
Para la próxima, Parte II: Vida.
Es un esfuerzo escribir estas entradas. Lleva tiempo, pero lo hago con mucho placer. Espero que disfruten estra trilogía recién estrenada.
Punto Omega 