Alta Entropía-blog-Top 10

 

Cumplió su 10º aniversario en agosto de este 2020.A continuación un breve resúmen del contenido publicado en mi blog.

 

La flecha del tiempo,la entropía y el Big Rip

La teoría del Big Rip,aunque muy desconocida por ahora por el gran público,gana cada día más adeptos.Esta teoría revolucionaria fue presentada a comienzos del 2003,y propugna que si la velocidad de expansión del Universo sobrepasa cierto valor crítico,se produciría un auténtico desgarramiento abrupto de todo tipo de materia,ocasionándo el aislamiento de las galáxias y,transcurridos a proximadamente unos 20.000 años,contados a partir del Big Bang,la desintegración total de todos los átomos.

El vídeo explica,ahorrándome con ello espacio,de forma muy didáctica, lo esencial sobre cuestiones relacionadas con la entropía y la flecha del tiempo.La temática sobre el Big Rip,se aborda más extensamente en otro post publicado este site(enlace al final del post)

(...)En cosmología,la energía oscura es una hipotética energía que estaría distribuída por todo el espacio y que tiende a la aceleración de la expansión del Universo.La característica principal(véase también el post publicado en este site denominado:"Energía negativa,agujeros de gusano y "Área 51") de la energía oscura se refiere a su enorme presión negativa.De acuerdo con la teoría de la relatividad,el efecto de tal presión sería semejante,desde un punto de vista cualitativo,a una fuerza que actúa a larga escala y en oposición a la gravedad.

 La naturaleza de esa energía oscura constituye uno de los mayores desafiós de la física.Existen muchos modelos fenomenológicos diferentes pero,a pesar de ello,los datos observacionales aún están lejos de seleccionar no de ellos en detrimiento de los demás,debido a que la selección de un modelo de energía oscura depende de un gran conocimiento de la variación temporal de la tasa de expansión del Universo(observaciones y mediciones de distancias en altos redshifts).(...)

Más información en otro post de este site:

Temas relacionados:El Big Rip,materia y energía oscura(click aquí y léalo en sección III,columna central

"(...)Cada uno sabrá que es mortal en cuerpo y alma,sin resurrección,y aceptará la muerte orgullosa y tranquilamente,como un dios.Comprenderá por orgullo que no tiene por qué murmurar que la vida sea sólo un instante y amará a su prójimo sin necesidad de recompensa alguna.El amor satisfará sólo el instante de la vida,pero la simple consciencia de su brevedad hará más poderoso su fuego,en tanta medida cuanto anteriormente se dispersaba en las esperanzas del amor de ultratumba y sin fin(...)"

(F.Dostoyevski)

PARADOJA DE FERMI-HART Y LA TEORÍA DEL GRAN FILTRO

La paradoja de Fermi es la aparente contradicción entre la alta estimación de la probabilidad de la existencia de civilizaciones extraterrestres y la falta de evidencia, o contacto con esas civilizaciones.

La edad del Universo y su vasto número de estrellas sugieren que si la Tierra es un planeta típico, entonces la  vida extraterrestre debe ser común.Fermi discutió esta idea con sus colegas durante un almuerzo en 1950. El físico Enrico Fermi cuestionaba por qué, si existe una multitud de civilizaciones extraterrestres avanzadas en la galaxia Vía láctea, pruebas como naves espaciales o sondas no se ven. Un examen más detallado de las implicaciones de este tema comenzó con un artículo de Michael H. Hart en 1975, en lo que se refiere a veces como La paradoja de Fermi - Hart. Otros nombres comunes para el mismo fenómeno son la pregunta de Fermi ("¿donde están?"), "el Problema de Fermi", "el gran silencio" y" silentium universi"

¿Somos los seres humanos la única civilización avanzada en el Universo? La ecuación de Drake para estimar el número de civilizaciones extraterrestres con las que finalmente podríamos ponernos en contacto parece implicar que tal tipo de contacto no es extremadamente raro. La respuesta de Fermi a esta conclusión es que si hubiera numerosas civilizaciones avanzadas en nuestra galaxia entonces ¿dónde están? ¿Por qué no hemos encontrado trazas de vida extraterrestre inteligente, por ejemplo, sondas, naves espaciales o transmisiones?

Civilizaciones inteligentes están muy separadas, en el espacio o en el tiempo:

Puede ser que civilizaciones extraterrestres existan/hayan existido, pero están demasiado separadas para cualquier comunicación significativa. Si dos civilizaciones están separadas por varios años luz de distancia, es posible que una o ambas culturas se extingan antes de cualquier diálogo significativo se establezca entre ellas. Podríamos ser capaces de detectar su existencia, pero la comunicación sería casi imposible debido a las galácticas distancias. Este problema puede reducirse si se realiza el contacto y comunicación a través de una sonda Bracewell. En este caso por lo menos una de las civilizaciones obtendría información significativa.

 Alternativamente, podría ser plausible que  una civilización simplemente transmita sus conocimientos con el fin de que el receptor ,caso de que existan,reciba los mensajes, de manera similar a la transmisión de información de las civilizaciones antiguas hasta el presente. Se trataría,como en el caso de Arecibo, de transmitir información sobre la especie humana, aunque la humanidad nunca llegue a recibir una respuesta.

También es posible detectar evidencias arqueológicas de civilizaciones pasadas  a través de una exploración más profunda del espacio – basadas en estructuras tales como esferas de Dyson.

 Civilizaciones avanzadas pueden surgir y desaparecer periódicamente a lo largo de la galaxia, pero esto puede ser un  evento tan raro que las probabilidades de que dos o más civilizaciones existan al mismo tiempo sean muy improbables. Puede o pudo haber vida inteligente en la galaxia antes de la aparición de la vida en la Tierra y otras pueden surgir después de su extinción, pero es posible que los seres humanos sean los únicos seres  inteligentes de una civilización en existencia en este momento.

 A partir de Hart,  se han hecho muchos esfuerzos en el desarrollo de modelos y teorías científicas   sobre la posible vida extraterrestre y la paradoja de Fermi se convirtió en un punto de referencia teórico en muchas de estas obras.

Partiendo de la paradoja y sus posibles soluciones, cada nuevo descubrimiento de un exoplaneta potencialmente habitable, como el caso de Kepler-186f, hace menos plausible la idea de que la Tierra sea el único planeta donde surgió la vida y, al mismo tiempo, hace más probable la terrible teoría del Gran Filtro. Lo que lleva a pensar que nuestro propio Gran Filtro nos podría esperar en el futuro.

 Aunque los astrobiólogos declaran que la vida puede ser muy común en el Universo,  la inteligencia necesaria para alcanzar la capacidad de crear tecnologías avanzadas puede ser extremadamente rara.Algunos físicos creen  que la vida inteligente tiene una tendencia natural a la extinción.

Vida inteligente tiende a la autodestrucción:

Este es el argumento que dice que las civilizaciones tecnológicas en general, o invariablemente se destruyen antes o poco después del desarrollo de las tecnologías de radiocomunicaciones y viajes espaciales. De hecho, existen argumentos probabilísticos que sugieren que la extinción humana puede ocurrir más temprano que tarde.

 Posibles medios de aniquilación incluyen la guerra nuclear, guerra biológica o contaminación accidental, catástrofe nanotecnológico, experimentos de alta energía,guerras derivadas por la pretensión de países como EE.UU que trata controlar los recursos energéticos(petróleo,gas,etc)del planeta utilizando para ello la presión política o la fuerza,injerencias de potencias militares en asuntos internos de países soberanos vía financiación/ asesoramiento militar con el fin de propiciar golpes militares y el derrocamiento de gobiernos legítimos,injusta redistribución de la riqueza,epidemias por eneficacia de los antobióticos,catástrofes maltusianas tras el deterioro de la Ecosfera de un planeta,etc. 

LA VIDA EN LA TIERRA,¿PROYECTO O ACCIDENTE?

RECONOCIMIENTO:
Este post, está inspirado en la obra Good and the new physics,de Paul Davies,catedrático  de física teórica y profesor de matemáticas aplicadas.Recomiéndo las obras de este
autor porque es mi preferido.

LA VIDA EN LA TIERRA,¿PROYECTO O ACCIDENTE?

El conflito clásico entre estas concepciones opuestas,proyecto o accidente para explicar el orígen de la vida en la Tierra,se remonta a la publicación del libro de Charles Darwin El orígen de las especies.La exquisita organización de las criaturas vivas parece ofrecer la mejor demostración posible de la existencia de un diseñador sobrenatural.Sin embargo,los datos biológicos y geológicos nos ofrece una explicación adecuada de las características extraordinarias de los organismos biológicos.

La evolución del orden biológico a través de mutaciones y selección natural se acepta en la actualidad de una manera virtualmente unánime tanto por parte de los científicos como por parte de los teólogos.Aunque la teoría original de Darwin no está establecida en toda su integridad,los mecanismos y principios básicos de la evolución ya no se ponen en duda seriamente.

La característica esencial de la evolución darwiniana es su naturaleza accidental.Las mutaciones ocurren por puro azar y,gracias a esas mutaciones aleatorias en las características de los organismos,la naturaleza cuenta con muchas opciones,entre las que elegir en base de la mejor adaptación a las condicones naturales.De esa forma pueden surgir estructuras complejas por la acumulación de un número enorme de pequeños accidentes.

El correspondiente aumento del orden(descenso de la entropía)ocasionado por esta tendencia está compensado de sobra por el número mucho mayor de mutaciones perjudiciales que son eliminadas por la selección natural.

Por tanto,no hay conflito con la segunda ley de la termodinámica.Las criaturas maravillosamente forjadas que han sobrevivido hasta la fecha ocupan la cima del árbol genealógico orlado de desastres genéticos.

Se esté dispuesto a aceptar o no a aceptar que el mecanismo darwiniano lo explica todo,no se puede negar que la mutación y la selección natural son dos de los factores más importantes en la producción de orden biológico.El principio esencial de que los sistemas físicos se pueden organizar a sí mismos espontáneamente es un hecho empírico.Es de obligado cumplimiento afirmar que la presencia de orden en un sistema,por muy notable y complejo que sea,no garantiza en sí misma,la existencia de un diseñador.

La entropía,el desorden,está estrechamente relacionada con los conceptos de probabilidad y disposición.Siempre hay más dispociones desordenadas(alta entropía) que ordenadas.Un ejemplo que cualquiera puede utilizar con el fin de entender el argumento precedente.Si una persona lanza al aire todas las letras del abecedário,comproborá que al caer dichas letras al suelo,dificilmente se detectará la formación de un nombre o palabra coherente.Naturalmente que si se repite el experimento de forma contínua es probable que en uno de los intentos se pueda obtener  de alguna palabra.

Ludwgi   Boltzmann ,el padre  de una rama de la    termodinámica,         la        mecánica estadística,sugirió que el orden del Cosmos surgió espontáneamente gracias a una  favorable colaboración de fluctuaciones del equilibrio increíblemente raras.El fundamento de su
tesis es el hecho que,aun estando en equilibrio,las moleculas de un gas no permanecen iner
tes,sino que se mueven contínuamente al azar. De vez en cuando,unas   pocas    moléculas
se encontrarán a sí mismas en una involuntaria cooperación y un pequeño enclave de orden
surgirá efímeramente entre un océano de caos.

De acuerdo con ese punto de vista,el Universo se encuentra la mayor parte del tiempo en un caos total sin ninguna organización.Sin embargo,de vez en cuando, entre intervalos de increíble duración,se dan unos pocos miles de millones de años de orden accidental.

Una interesante consecuencia del razonamiento de Boltzmann es la garantía de una forma de inmortalidad.Se puede demostrar matemáticamente que la mezcla molecular   contínua
responsable de que el Universo "se de cuerda a sí mismo"posee la siguiente curiosa propiedad.A medida que las moléculas se arremolinan,el Universo visita estado tras estado.
A la larga,cada posible estado será visitado.Cualquier cosa que pueda suceder sucederá tarde
 o temprano.Pero la mezcla no se detendrá y el Universo volverá a visitar estados    que
han ocurrido previamente.Con el tiempo,cada estado habrá vuelto a ser visitado,y el proce-
so continuará.Este fenómeno de repetición y duplicación ilimitadas se conoce como el ciclo
de Poincaré,en memoria del físico y matemático Henri Poincaré que estableció este resulta-
do.Tomado al pie de la letra,el teorema de Poincaré implica que el planeta Tierra será  
reconstruído mucho después de su desaparición.Además,esto ocurrirá infinitas veces!!

Este post tiene como objetivo "abrir el apetito"de los internautas interesados en estos temas.Si desean profundizar es este apasionante tema,recomiéndo a Paul Davies,mi
autor preferido en temas de física cuántica y microfísica.

Revolución cuántica:(cap.V)El factor cuántico

 

Este post está inspirado en la obra de Paul Davies,catedrático de física teórica y profesor de matemáticas aplicadas.

                                    

EL  FACTOR  CUÁNTICO:

La relación entre el cuerpo y la mente,el viejo dilema filosófico,es como la relación hardware y el software en la informática.Sin embargo,la conexión es mucho más estrecha que en la programación ordinaria de computadores en cuanto el software está vinculado o interrelacionado con el hardware en lo que Hofstadter denomina una "maraña jerárquica" o un "círculo vicioso".Este mosaico de autorreferencia constituye la característica  esencial de la consciencia.

Esta conexión entre el hardware y el software,el cerebro y la mente,la materia y la información,no es nueva para la ciencia.En los años veinte se produjo una gran revolución en la física fundamental que conmocionó a la comunidad científica y llamo la atención sobre la relación entre el observador y el mundo exterior.Se trata de la mecánica cuántica.Constituye el puntal de lo que se ha dado llamar la nueva física y proporciona una convincente evidencia científica en apoyo de que la conciencia juega un papel esencial en la naturaleza de la realidad física

 

La incertidumbre es el principal ingrediente de la mecánica cuántica y conduce directamente a la imprevisibilidad.¿Tiene cada suceso una causa?Casi nadie lo dudaría.El factor cuántico,no obstante,parece romper esa cadena causal permitiendo la ocurrencia de sucesos sin ninguna causa aparente.

Ya en los años veinte surgió una apasionada controversia sobre el significado que debía darse a esta actitud imprevisible de los átomos¿Es la naturaleza inherentemente caprichosa,permitiendo que los electrones y otras partículas aparezcan al azar,sin ninguna causa ni razón?O,por el contrario,¿se comportan esas partículas como pedazoz de corcho sacudidos por un océano invisible de fuerzas microscópicas?

La mayoría de los científicos aceptaron el hecho de que la incertidumbre atómica es algo verdaderamente intrínsico a la naturaleza.Una voz disidente ,aunque distinguida fue la de Albert Einstein."Dios no juega a los dados"dijo.

El célebre principio de incertidumbre de Heinsemberg, dice que no se puede saber dónde está localizado un electrón u otra partícula y al mismo tiempo saber cómo se está moviendo.No solamente no se puede saber,sino que el mismo concepto de un átomo con posición y velocidad determinadas carece de sentido.

Según Bohr,el borroso y nebuloso mundo del átomo sólo se proyecta en la realidad concreta cuando se hace una medición.En ausencia de toda observación,el átomo es un fantasma.

La mecánica cuántica es una de las disciplinas más técnicas y difíciles de entender.Este breve resumen  tiene como intención despertar el interés por esta materia de gran interés científico.

Para los que deseen profundizar en cualquier tema de la física cuántica,recomiendo la obra de P.Davies debido a que es uno de los mejores físicos teóricos y,desde mi punto de vista,el que mejor explica esta difícil materia para los no iniciados.

Revolución cuántica(cap.VI)MUNDOS PARALELOS/OTROS MUNDOS/IMM

Reconocimento:
Este post está inspirado en la obra titulada Other Worlds,de Paul Davies,catedrático de física teórica y profesor de matemáticas aplicadas.

La interpretación de muchos mundos(IMM),está en consonancia con  la mecánica cuántica ,y es la que propone la existencia de múltiples "universos paralelos".La IMM fue formulada inicialmente por Hugh Everett para explicar algunos procesos no determinísticos,tales como la medición,en mecánica cuántica.

Varias versiones de la IMM han sido propuestas desde el trabajo original de Everett,pero todas comparten dos ideas claves.La primera de ellas es la existencia de una función de estado,y la segunda está relacionada con la sobreposición cuántica, cuestiones que no se tratan en el post,por tratarse de una materia muy técnica.

¿Cómo son esos otros mundos?..¿Podemos llegar a ellos?¿Proporcionan alguna explicación de los OVNI o de las misteriosas desapariciones  del Triángulo de las Bermudas?Desgraciadamente para los ufólogos,la teoría de Everett es explicita en este sentido:son inaccesibles.

Pero,donde están esos mundos?En cierto sentido,aquellos que se parecen bastante al nuestro están muy próximos.Sin embargo, son totalmente inaccesibles:no podemos alcanzarlos,por muy lejos que viajemos en nuestro espacio y en nuestro tiempo.El internauta que está leyéndo este post no se encuentra a más de un centímetro de millones de réplicas suyas,pero esta distancia no se mide en el espacio de nuestras percepciones.

En algunos mundos,Hitler no habrá existido y John Kennedy estará aún vivo.Otros serán radicalmente,especialmente aquellos que se separaron en épocas cercanas al principio del tiempo.De hecho,cualquier cosa que pueda ocurrir(aunque no todas las cosas que conceptualmente puedan ocurrir)sucede en alguna parte,en alguna de las ramas de esta ramificada realidad.

Muchos de los otros mundos son muy parecidos al nuestro,diferenciándose tan sólo en el estado de unos cuantos átomos.Estos mundos contienen individuos conscientes virtualmente indiferenciables de nosostros en cuerpo y entendimiento,que poseen existencias casi paralelas a las nuestras.De hecho,estos duplicados casi exactos comparten con nosotros precursores comunes,pues en el pasado las ramas convergen y se fusionan.De modo que lo que comienza en el nacimiento como una conciencia se multiplica innumerable millones de veces hasta la muerte.

No todos los demás  mundos están habitados por otros nosostros,sin embargo.En algunos,las trayectorias ramificadas conducen a la muerte prematura.En otros, nunca habrá ningún nacimiento,mientras que también existen aquellosque pueden haber quedado tan desviados del mundo de nuestra experiencia que allí no es posible ninguna clase de vida.

Adoptando la visión más amplia posible del superespacio,da la sensación de que toda situación a que se pueda llegar siguiendo cualquier trayectoria por retorcida que sea,ocurrirá a la postre en lguno de esos otros mundos.Cada átomo tiene a su disposición,por obra del azar cuántico,miles de millones de trayectorias ,y en la teoria de los otros muchos mundos se acepta que todas,y por tanto cualquier ordenación atómica,ocurrirá en alguna parte.Habrá mundos que no tengan tierra,ni soles,ni siquiera Vía Láctea.Otros pueden ser tan distintos del nuestro que no existan estrellas ni galaxias de ninguna clase.Algunos universos serán completamente oscuros y caóticos,con agujeros negros que se tragarán al azar el material desperdigado,mientras que otros estarán quemados por las radiaciones.

Existirán universos que en aparencia tengan el mismo aspecto que el nuestro,pero con distintas estrellas y planetas.Incluso aquellos que,en esencia,cuenten con la misma ordenación astronómica contendrán distintas formas de vida:en muchos no habrá vida sobre la Tierra,pero en otros la vida habrá prosperado a mayor velocidad y existirán sociedades utópicas.Y aún otros habrán sufrido la total destrucción bélica,mientras que algunos toda Vía Láctea estará colonizada por extraterrestes,incluída la Tierra.De hecho,virtualmente,las alternativas posibles no tinen ningún límite

LAS EMISIONES DE ALTA FRECUENCIA DE LOS TELÉFONOS MÓVILES Y EL CÁNCER

Ayer,día 1/6, el periódico El País publicaba un artículo sobre la nueva reclasificación de la O.M.S(Organización Mundial de la Salud) referente a las radiaciones de ultrafrecuencia producida por los teléfonos móviles.Es llamativa esta información porque hasta hace poco los estudios hechos con anterioridad prácticamente descartaban cualquier relación entre emisiones de radiación de ondas eléctromagnéticas de alta frecuencia con el cáncer.

Como se puede ver en la tabla arriba,la nueva clasificación sitúa a las radiaciones de los teléfonos móviles en el" Grupo 2B"("Posiblemente carcinogénico en seres humanos).

Antes de proseguir,creo conveniente aportar una información muy básica,pero importante,sobre lo que signifícan las radiaciones electromagnéticas:

Sin entrar en complejas explicaciones técnicas,se trata de una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes,que se propagan a través del espacio a la velocidad de la luz,transportando energía de un lugar a otro.

La mayoría de los teléfonos móviles de ahora utilizan dos normas muy conocidas:la GSM,que utiliza la frecuencia de 900 MHz,y la norma DCS 1800,similar a la GSM,solo que la frecuencia es el doble(1.800 MHz.).Para que se hagan una idea de la potencia de esas emisiones de alta frecuencia,decir que la unidad de la frecuencia de las ondas electromagnéticas es el hertz(un ciclo por segundo).O sea, 900 MHz es lo mismo que decir 900 millones de ciclos por segundo;1800 MHz equivale a un millón ochocientos ciclos por segundo.Por esa razón se la conoce como frecuencias UHF(ultra higy frecuency[ultra frecuencia]).

Otro IMPORTANTE factor a tener en cuenta es que una parte de dichas radiaciones de alta frecuencia es absorbida por el cuerpo humano.Asimismo,por las informaciones recogidas,la distancia del emisor de altas radiofrecuencias y el tiempo de exposición a las  a las mismas, también son muy relevantes  la hora de evaluar cualquier tipo de riesgos sobre la salud de las personas.

Lo destacable,en mi opinión,es que si un Oganismo de gran prestigio, como la IRC, decide reclasificar la tabla de posibles agentes nocivos, causantes de enfermedades,es porque dispone  información suficiente al respeto ,caso contrario creo que no divulgaría esta importante información a la prensa.Bienvenida la transparencia en todos los ámbitos,especialmente en temas de salud pública.

Personalmente,he adoptado,desde hace muchos años,por la mínima utilización de los teléfonos móviles.Siempre que me es posible, y con el fin de evitar la exposición a las ultra frecuencias electromagnéticas,utilizo correo electrónico o chat para comunicarme con familiares y amigos.

Fuentes:
I.A.R.C(International Agency for Research on Cancer):
http://monographs.iarc.fr/

El País:
http://www.elpais.com/articulo/sociedad/OMS/reclasifica/emision/moviles/posible/carcinogenico/elpepusoc/20110531elpepusoc_12/Tes

GREEN FACTS:
http://copublications.greenfacts.org/es/campos-electromagneticos/index.htm