Categoría: Física

Cuando contemplamos el universo, todo lo que vemos a nuestro alrededor, como las estrellas y las galaxias, son masas que emiten luz y nos envían información. Sin embargo, representan solo el 5% de la materia del universo. El resto no sabemos lo que es y tiene dos componentes: Aproximadamente un 25% es materia oscura y un 75% es energía oscura. Precisamente las llamamos de esta manera porque ignoramos en qué consisten. Aunque se especula con que la energía oscura sea energía de vacío, de la materia oscura no se sabe nada. Ambas juegan papeles contrarios en la expansión acelerada del universo, pues mientras la energía oscura la favorece, la materia oscura la frena por gravedad.

La energía es una de las magnitudes más importantes de la física. A ella se refiere la ecuación más famosa de esta ciencia, E=mc², y por eso la palabra energía es la que más se repite en los artículos hemos venido publicando durante los últimos meses. Todos la necesitamos y la consumimos a diario. Pero la energía tiene también una faceta social.

Decimos que dos sucesos son simultáneos cuando suceden en el mismo instante. Si cuando comienza una película las manecillas del reloj marcan las siete, podemos asegurar que la película empezó a las siete en punto. Pero eso no se puede asegurar cuando dos sucesos ocurren en lugares diferentes, porque la simultaneidad es un concepto relativo que depende de donde se sitúe el observador.

El concepto de entropía termodinámica es de enorme interés. Es un concepto físico algo escurridizo cuya explicación se elude a veces o se lleva a cabo poniendo como ejemplo el desorden de un cuarto infantil. Ciertamente, la entropía está asociada al desorden, pero también al comportamiento de la energía, y en ambos casos responde a un principio muy sencillo: todas las cosas evolucionan siguiendo los caminos más probables. Por eso para entenderla hay que tener claro el concepto de probabilidad y saber que entre todos los sucesos posibles se darán con más frecuencia aquellos que son más numerosos. Si en una caja tenemos mil bolas blancas y una negra es mucho más probable que al sacar una de ellas salga una bola blanca. Y si en vez de mil hubiera cien mil bolas blancas, la posibilidad se convierte en certeza.

Los neutrinos son considerados a veces como partículas fantasmas, y a los que así los llaman no les falta razón. Durante veintiséis años fueron solo una hipótesis del físico austríaco Wolfgang Pauli, quien en 1930 observó que en la desintegración β de un neutrón se producía una pérdida de energía. Pauli atribuyó esta pérdida de energía a que en la citada reacción se generaba una partícula hasta entonces desconocida, que dos años más tarde fue bautizada por el físico italiano Enrico Fermi con el nombre de neutrino. Fermi fue el primero que relacionó la generación de neutrinos con la fuerza débil W.

La historia del átomo comienza con Demócrito (460-370 a.C.), matemático y filósofo griego natural de Abdera. Para Demócrito todas las cosas están compuestas de elementos muy pequeños llamados átomos. Los átomos son indivisibles y cumplen con todos los atributos del ente de Parménides; tienen distintas formas y de ellas dependen sus propiedades; pueden entrelazarse unos con otros por su superficie rugosa y porque tienen asas y ganchos y también pueden separarse; cuando se engarzan unos con otros dan lugar a las cosas que conocemos.

La segunda ley de Newton nos dice que la fuerza que se aplica a un cuerpo de masa m produce un cambio en su estado de reposo o movimiento, imprimiéndole una aceleración proporcional a dicha fuerza, según la fórmula F = m*a. Cuanto mayor sea la masa menor será la aceleración, lo que quiere decir que la masa se opone al cambio de movimiento, lo cual responde al concepto de masa inercial que definió Galileo.

Un agujero negro es el final de un proceso largo que se inicia cuando en una zona del universo se va acumulando una gran cantidad de gas rico en hidrógeno, que por acción de la gravedad empieza a colapsar sobre sí mismo, dando lugar a múltiples colisiones entre sus átomos, cada vez más fuertes y frecuentes, que elevan considerablemente su temperatura.

Por el Principio de Equivalencia sabemos que la curvatura del espacio tiempo debida a la gravedad, puede producirse también de forma sensible por la aceleración de una masa grande, como un agujero negro o una estrella de neutrones o por la explosión de una supernova. Cuando esto ocurre, por ejemplo, cuando un agujero negro atrae a otro y ambos terminan chocando y fundiéndose en uno solo, la aceleración que tiene lugar en ese proceso da lugar a una curvatura importante del espacio tiempo, que por el choque se propaga por todo el universo de la misma manera que la onda creada por una piedra cuando cae en un estanque. Una propagación de este tipo es lo que se llama onda gravitacional u onda gravitatoria.

El principio del universo conocido, este en el que vivimos nosotros y que la ciencia puede explicar casi en su totalidad, fue una gran explosión llamada big-bang, en la que se alcanzaron unas temperaturas enormes que enseguida empezaron a bajar a gran velocidad. Ni las temperaturas alcanzadas ni la rapidez de su descenso caben en las categorías de nuestra percepción: la temperatura bajó desde cien millones de billones de billones de grados hasta mil billones de grados en tan solo una décima de milésima de millonésima de segundo. En ese tiempo tan pequeño ocurrieron muchas cosas.