Las fuerzas de los electrones que se repelen hasta propiciar un escenario para los saltos cuánticos

 

Si han jugado alguna vez con imanes del mismo polo, seguramente han notado como los polos se repelen y en un átomo conjugar tantos electrones pareciera que ocurre lo mismo.

De igual forma conjugar tantos protones debería experimentar esa acción repulsiva, pero gracias al efecto de la fuerza fuerte entre más se alejan los protones del centro más fuerte son jalados hacia el mismo átomo (una analogía de esto es que cada protón tiene una liga que los conecta al centro del átomo y esta liga son los gluones o fuerza fuerte o bien la fuerza fuerte es como un tazón parabólico, contenedor de protones que entre más se aleja un protón del centro más fuerte es atraída)

 

Ahora bien, como en los electrones no existe esta fuerza fuerte, esto nos hace pensar en varias preguntas:

¿Por qué los electrones no son atraídos hasta chocar hacia los protones? ¿y que mecanismo hace que sean parte del átomo; pero a la vez se repelen o se mantienen a distancia del núcleo?

probablemente el tazón virtual u otro mecanismo funciona como barrera para que no se acerquen más los electrones a los protones pero no será tema de este capítulo.

 

Ahora bien; aglutinar tantos electrones en las periferias del núcleo de un átomo, estos deberían de experimentar cierta repulsión entre ellos mismos, y es a esto lo que conocemos como orbitales SPDF, si esos famosos orbitales que nos enseñan en la escuela donde su secuencia era 2, 8 ,18 ,32, 32, 18 etc.

 

Para un átomo de un electrón o dos electrones, prácticamente estos viven girando en polos opuestos alrededor del núcleo, haciendo un par que gira a veces paralelos al ecuador, y a veces perpendiculares pasando por todos sus ángulos, y esto hace el efecto que su orbital sea simplemente una esfera.  (S, nivel 1 con dos electrones)(*)

nivel1

O
o       están en nivel “1S2” = 2     (azul claro)

 

En el siguiente nivel la teoría dice que deberían estar dos electrones con la misma disposición del nivel 1 (*) repeliéndose y por ende más alejados del primer orbital, y en esta configuración al agregar dos electrones más (4) ahora estaríamos formando una cruz de electrones que se repelen con la misma cantidad de fuerza entre ellos y si agregamos más electrones hasta llegar a 8 estaríamos pasando de una forma de cruz de matatena (6 electrones en forma de cruz 3D)  a, generar una especie de cubo (8 electrones) donde en cada arista probablemente existe un electrón, podemos decir que se forma con un diseño geométricamente elegante y con la misma cantidad de fuerza que repele los electrones entre sí  y además que no se pueden acercar a los dos primeros electrones del nivel 1(*)

los corchetes son 4 electrones del nivel 2 y solo muestran una cara del cubo

[]        []
[]        []     electrones en nivel “1S2” más  “2S2” y “2P6” = 8 representados como un cubo []  (azul claro)

nivel2

 

¿Ahora como deberían estar colocados 18 electrones en el nivel 3? por la repulsión podríamos pensar que pueden estar entre los huecos que deja cada electrón del nivel 2

Y entonces cada cara del cubo tendría esta formación (los paréntesis son ahora los electrones del nivel 3, vistos solo de una cara)

[]  ()  []
()  ()  ()
[]  ()  []     electrones en nivel “3S2”, “3P6” y “3D10”  =18()   (azul marino)

nivel3nivel3_1

 

 

Y bajo la misma lógica, ahora se colocan 32 electrones sobre esta formación 12 en cada hueco, de cara cara del cubo, y en cada vertice de triangulos los 8 restantes, obteniendo así máximo 32 electrones para este nivel

.      *   *
.   []   ()   []
*     *     *    *
.  ()    ()     ()
*     *     *    *
.   []   ()   []
.      *   *
nivel “4S2”, “4P6”, “4D10” y “4F14” = 32*  (morado)

 

nivel4nivel4_132.

Comprendiendo esta forma de colocar electrones la pregunta que sigue es ¿por qué se acomodan los electrones conforme a la ley del serrucho?

serrucho.png

Si bien la respuesta es el principio de exclusión de Pauli, igual la pudiéramos entender el acomodo de esta manera:

(en construcción)

Y cambiando de tema: para pasar un electrón de un nivel  a otro superior, se requiere más energía, por ejemplo: al absorber  un fotón pasaría un electrón al nivel n+1 y para regresar al nivel n esta energía se debe de liberar (emanando un fotón)  y a esto se le conoce como: salto cuántico, similar a empujar un electrón para que ahora se ubique entre  fuerzas equilibradas… esto me recuerda a jugar con los imanes con misma polaridad y por ende el electrón no puede estar en otras posiciones fuera de los orbitales conocidos, ya que siempre buscará un lugar donde no es empujado por otros electrones.

 

 

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El tiempo radial… con menos de “mecánica cuántica” y más de “mecánica-neumática”.

Para empezar, recordemos estos postulados referentes al tiempo:

  • Un reloj atómico en el piso 20 corre más rápido que un reloj en la planta baja
  • Dos gemelos: donde uno de ellos entrara a un agujero negro a la velocidad de la luz, este no envejecería relativamente, a diferencia de su hermano que estando fuera del agujero el tiempo corre más rápido y por ende envejecería.

 

Estas afirmaciones se basan en la idea donde el espacio y el tiempo es uno mismo y que la materia curva al espacio. Y la idea tal cual de unificar el espacio y el tiempo en una sola cosa es la clave para entender porque el tiempo desde nuestro ángulo pareciera dilatarse.

La realidad es que el espacio-tiempo es más simple que pensar en entender cosas que se dilatan y efectos fuera de una lógica sencilla como envejecer, geométricamente el Espacio-tiempo debe ser una misma cosa y fácil de expresar.

Para comprender el espacio-tiempo Imaginemos que nuestro universo es la cascara de una manzana, donde en sus inicios en tiempo cero, cuando ocurrió el big bang teníamos entonces una mini manzana de tamaño infinitesimal; y ahora, en el tiempo actual, el universo es representado por solo la cascara de la manzana a tamaño normal y que en el futuro simplemente será una manzana mucho más grande que la manzana del tiempo actual, y donde nuestro universo solo radica en la cascara de la manzana.

Y viendo ahora al tiempo como ejes o vectores que salen del bigbang hacia todos lados, (no es un eje lineal único y aislado sino infinitos ejes, que forman una especie de asterisco 3D) y estos ejes nos ayuda para una referencia de medición para ver cuánto ha viajado  la cáscara de la manzana, en cada determinado tiempo, y en cada punto del espacio. (el tiempo ahora se vuelve como la distancia de un punto del universo hacia su origen)

Y así como se infla un globo y alguna zona del globo se topa con algún objeto o materia que impida que se infle dicho globo de forma constante, entonces podemos deducir que en nuestro universo (de cáscara de manzana) donde exista mayor materia acumulada, ésta actuará como impedimento para que los vectores del tiempo no crezcan de forma uniforme y constante.

tiempo1

Figura 1: El tiempo (líneas negras) ahora se podría decir que es tan simple como la distancia de un punto del universo hacia su origen…   con un principio claro,  y creciendo al infinito, donde en algunos puntos del espacio el tiempo no ha avanzado tanto en comparación a otros puntos.

 

En la imagen las líneas negras describen el tiempo donde unas crecen más que otras, y esto se traduce a por ejemplo que varios vectores están llegando a un tiempo X, mientras los vectores del tiempo que se topan con grandes cantidades de materia como un sol, o agujeros negros, el tiempo no será X; Sino X menos un valor Y, todo en relación a la oposición de materia que se encuentre a su paso.

Entonces:

Donde exista mayor acumulación de masa, el tiempo no crece lo que debiera de crecer.

A diferencia donde casi no hay masa y el tiempo continúa sin impedimentos avanzando, de forma radial y constante.

Con esto, podríamos pensar ahora en este ejemplo de como funciona el tiempo:

Poniendo valores arbitrarios: en la cáscara-universo donde no existe un hoyo negro, el tiempo es digamos: t60 y donde existe el hoyo negro el tiempo mide t50. Y si los medimos con los relojes atómicos los resultados son exactamente t60 y t50 respectivamente.

Entonces…Viajar en el tiempo y regresar al mismo lugar de origen ¿será factible?

Pensando como los gemelos que viajan en el tiempo ¿qué ocurre realmente?

Un gemelo que nace en el hoyo negro definitivamente si es más joven con respecto al gemelo que no está en el agujero; pero si el gemelo se avienta en un t60 al hoyo, y dejamos pasar t10 tiempos.  Entonces el gemelo de afuera tendría t70 sin controversias por su edad; pero el gemelo dentro del hoyo si en pocos segundos cae a la misma velocidad de expansión del universo (en sentido contrario), ahora podría tener  t60 años teóricos-constantes, y  sus mediciones estarían en t60 de forma correcta, esto daría una percepción que el tiempo se detuvo para él, y más que viajar en el tiempo solo se está pausando el vector de tiempo en un cierto punto del universo para dicho gemelo; pero seamos más aventurados … si cae más allá del radio del tiempo t60, (viaja más profundo) estaría ahora regresando en el tiempo, emulando un viaje al pasado y chance podrá estar posicionado más al fondo del universo ahora en un tiempo con radio t50).

Lamentablemente, este viaje al pasado primeramente no puede ser en el mismo espacio origen donde vivió nuestro gemelo, sino solo en un hoyo negro… Siempre sería en otra coordenada del espacio-tiempo cuando se hace este viaje.  Y también hay que tomar en cuenta que: si su alrededor es un universo más joven, el mismo debería ser afectado por esta juventud. Por ende, esto genera una paradoja de rejuvenecer que aparte es distinto a parar el tiempo, ya que el problema ahora es, que el tiempo sería menor para el gemelo, y no cero; quisiera pensar que detener el tiempo se asemeja más a la temperatura de la materia y el cero absoluto, donde no se puede traspasar el ir más allá del cero y por ende no debería haber tiempos negativos.

Y en segundo punto, para que esta problemática o paradoja de tiempos restados o negativos ocurra, primero debería haber más materia o energía que comprima el globo o cáscara en solo una porción del espacio, a la misma o mayor velocidad de expansión del universo, cosa que en nuestro universo ni acumulando toda la materia en un punto ocurriría, haciendo que se no se cumpla tener tiempos negativos.  (al final los hoyos negros son como hormiguitas tratando de frenar una expansión y sin saber que siguen siendo arrastrados en sentido contrario, aunque den su mayor esfuerzo por frenar la expansión)

Entonces: un viaje en el tiempo, al final implica a lo mucho solo detener el tiempo, supongo que para algunas personas suena genial ser inmortal; pero al menos que migremos nuestra casa, nuestros amigos y nuestra ciudad al hoyo negro no tendría sentido ser materia que no envejece tan lejos del hogar.

Por otro lado, si hipotéticamente encontramos energía suficiente (más energía y materia de lo que existe en nuestro universo) para rebasar ese umbral de la velocidad de expansión del universo no  sabríamos si corremos el riesgo de desgarrar nuestro universo, así como una aguja trata de frenar la inflación de un globo. (generar tanta energía en tan poco espacio pudiera desestabilizar el orden de dicho universo)

 

tiempo2

Figura 2: Comprimir el tiempo en un solo punto del universo requiere más energía-materia de la que existe en nuestro universo, el cual hace que en nuestro universo sea probablemente imposible comprimir o parar el tiempo.

 

Reflexionando… Si esta geometría del espacio-tiempo llegara a ser correcta, entoces nos abre a más ideas, como por ejemplo, ahora tampoco habría impedimento para encontrar zonas del universo que avanzan, envejecen más rápido que el tiempo constante-radial actual. (como en una llanta radial donde se ha abombado y roto sus hilos radiales, generando una burbuja, esto por falta de materia que funja como red o freno a la presión del tiempo)

tiempo3

Figura 3: Donde no exista concentración de materia (abombamiento hipotético) en el espacio, el tiempo sería mayor. (el tiempo se extiende más) ya que la distancian desde el big bang será mayor en relación a otros puntos del universo donde exista mas materia.

 

Si estas zonas existen, deberían ser zonas de vacíos extremos, de vacíos de materia dentro de nuestro universo… Y si pudiéramos, en vez de enfocarnos en hoyos negros, enfocarnos en estas protuberancias para experimentar viajar al futuro, sin el riesgo de ser desgarrados por tanta gravedad dentro de un hoyo negro… Ahora nuestro problema para viajar es emular la gravedad y presión constante en un vacio, y esto con una simple aceleración radial de cuerpos se pudiera emular.

Hagamos este otro experimento mental:

Supongamos que el tiempo actual es t60 y viajamos en unos segundos en una máquina tipo odisea 2000 con rotación gravitatoria hacia un tiempo t70 abombado, internamente al haber gravedad o masa emulada podríamos envejecer a velocidad similar a la tierra (salvándonos de no envejecer los t10 tiempos), y seríamos casi igual de jóvenes; pero ahora en un espacio t70 , aunque solo dentro de la nave girando el tiempo es t60, emulando que fuimos al futuro; pero en un espacio o coordenada distinta a nuestro origen.

Y si ahora pretendemos regresar al espacio-tiempo t60 origen, desplazándonos a nuestro espacio t60 en unos segundos.  Realmente lo que conseguiríamos (óptimamente) es solo ser más viejos por unos segundos con respecto a los que dejamos en tierra (más segundos de ida  y segundos de regreso)…pero si nuestro sueño es el viaje en el tiempo para ser jóvenes y ver el futuro como en las películas, implicaría mejor mandar a toda la tierra sin nosotros a este viaje y esperar unos segundos a que la tierra regrese. (simplemente al revés que el los viajes dentro de un agujero negro)

Nota: obviamente no podemos viajar en pocos segundos a una zona del universo donde detectemos este vacio o tiempo abombado: y hacer el viaje  costaría un tiempo de ida y otro de regreso más de vejez a nuestros viajeros o a nuestros objetos que enviemos a este viaje. (simplemente no son solo segundos como el ejemplo anterior)

 

 

Para finalizar remontando a Einstein y para entender mejor el espacio-tiempo pareciera que:

Viajando a la velocidad cercana de la luz; y regresar al punto de partida, la teoría dice que el gemelo viajero es más joven que el gemelo de la tierra…. Pareciera que envejecer no depende tanto de la velocidad de la luz; sino de la concentración de masa que existe a esa velocidad, la cual se vuelve infinita la masa, y que hace que el vector tiempo no crezca en comparación a otros vectores, y por ende éste tiempo no avance, similar a lo que ocurre en un hoyo negro, y de la misma forma, pero a la inversa, el tiempo avanzará mas, si algo o alguien viaja hacia un abombamiento radial hipotético y regresa después a su punto de origen.

visto de otra forma, tendríamos que:

E = mc2 (Energía es igual a Masa por la velocidad de la luz al cuadrado)
Hoy entendemos que viajar a la velocidad de c = frenar el tiempo
viajar a la cercana velocidad de c = desacelerar el tiempo
¿Pero será “c”  o sera “m” quien provoca este freno? al final  la masa que tiende a infinito es quien impide que siga el vector tiempo a su velocidad normal.

Hacer viajar un fotón a la velocidad de la luz no genera más gravedad o masa, los fotones no tienen masa; pero hacer viajar una particula con masa a la velocidad de la luz efectivamente la masa aparenta volverse infinita…además que para que exista masa se requieren de bosones Higs, y no de bosones de tipo fotón,  y entonces la masa es la responsable de frenar el avance del tiempo en un cierto punto del espacio. ( y así llegamos a entender que el espacio es curvo y que el tiempo no es constante en todo el espacio)

Lo que Einstein encontró como espacio-tiempo y su deformación por la gravedad,  tambien se puede explicar con peras o simplemente con manzanas.

Curioso, Newton usó una manzana para explicar la gravedad, y ahora una manzana sirve para explicar como la gravedad y el espacio se relaciona con lo que hoy llamamos el tiempo.

 

 

 

 

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Si RoboCop hablara con el gato de Schrödinger, obviamente le diría: “Vivo o muerto tu vendrás conmigo”.

¿Cómo empezar a explicar la gran paradoja que es un parteaguas entre la física discreta, corpuscular y la física cuántica, ondulatoria y probabilística? Primero recordemos el famoso experimento mental del gato de Schrödinger donde con las leyes de la física cuántica puede explicar que el gato está vivo y a la vez muerto de forma simultánea, (concibiéndolo en un estado de superposición) y solo tenderá a uno de estos dos estados cuando sea observado.

El experimento se basa en que existe una partícula radiactiva dentro de una caja donde está el gato donde tiene una probabilidad del 50% por ciento de desintegrarse, si esto ocurre entonces un mecanismo libera un veneno y el gato muere, si ocurre el otro 50% de probabilidad, el gato entonces vivirá.

Pero con la premisa que el experimento se altera con el simple hecho de ser observado entonces solo podemos dedudir antes de ver el resultado que: “no sé si sigue vivo o ha muerto el gato; pero seguro esta en este rango de opciones probables.” (en la física cuántica, no podemos comprobar que valor discreto tiene, pero puedo asegurar con su porcentaje exacto que probabilidad tiene para cada una de estas 2 opciones y que otras opciones tienen cero probabilidad.)

Entonces, la física cuántica trabaja con el estado “medio vivo/medio muerto” como su estado real, primordial, mientras que al abrir la caja los estados que ya acostumbramos “vivo” o “muerto” son estados posteriores, y posiblemente modificados (alterados) por el simple hecho de observar el experimento antes que este termine.

Otro ejemplo puede ser: no sé si el River o el Boca ganará la final que se suscita en un estadio cerrado, pero definitivamente en 3 horas, si veo las noticias, uno de los dos será el ganador.

Y si en vez de estadio cerrado, si sólo hay hinchas de un solo equipo en el estadio (observadores), estos alterarán el resultado ya que sus manifestaciones harán cierta merma en el equipo enemigo y entonces darle más probabilidad que gane el equipo de los hinchas.

Y con este escenario de estadio cerrado, hacer una teoría donde tenga un nivel de confianza 6 sigma, ahora digamos que no en 3hrs sino en 24 horas el resultado será casi seguro que 50% un equipo será campeón ó 50% el otro equipo será campeón, vuelve a ésta una teoría confiable, que en la actualidad es vigente y útil.

Incluso en 24 hrs. Cubre casi todos los escenarios no pensados como: se suspende el partido unas horas por lluvia o por falta de luz etc., dejando solo afuera eventos como una suspensión por un temblor o un holocausto, donde después de 24hrs no exista resultado aún.

Así es la física cuántica, solo le apuesta a lo que probablemente será… lo que casi seguro ocurirá de forma repetible e infinidad de veces…

… Sabias palabras cuánticas de RoboCop (Murphy) cuando decía su frase: “vivo o muerto da lo mismo”

Nota curiosa: en el 2018 la final del River vs Boca fue postergado mas de 48 hrs por disturbios entre sus fanáticos.. (Ahora si que la ley del otro Murphy es inviolable, y la física cuántica debe hasta contemplar estos casos insólitos)

 

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Cómo comprender el Spín de una partícula

Primeramente el Spín se define como el momento cinético de una partícula.
(si fuera un vector la partícula o si fuera una esfera pero con una marca, es como ver hacia donde apunta la marca de la esfera-partícula en un determinado momento)

Primeramente se requiere considerar que existen tres grupos de partículas en el modelo estándar:
1.- Los Gravitones (partícula hipotética, aun no descubierta)
2.- los Bosones (como el fotón, higs, gluones)
3.- los Fermiones (quarks, leptones)

Y cada una tiene un spín o giro distinto:

  • Gravitón tiene un spín 2 (es su predicción)
  • Bosónes fotón,gluon ,Z,W, tienen un spín 1
  • Fermiones tienen un spín .5   o un medio.
  • Bosón de Higs tiene spin 0

 

Para entender el giro o momento o Spín de una partícula pensemos que una partícula es como una carta, un As [A]., o una carta de un mismo color uniforme y que estas figuras se mueven con dos grados de libertad de movimientos, el eje “X” y el eje “Y”.

Para el gravitón de spín 2 podemos ejemplificarlo con una carta en blanco, o la caja en blanco de las cartas, y que se requiere media vuelta de la partícula-caja para reaparecer como estaba originalmente.

Y teniendo dos ejes, uno del giro de la partícula “X” similar al giro de una manecilla de un reloj de pared, y otro del giro “Y” que gira como un trompo, entonces tenemos: Que al girar la caja, nota: t00 a t12 es como gira la manecilla de un reloj.

t00 = caja  parada     cado
t06 = caja  parada     cado      se giró 180 grados  en X o en Y
t12 = caja  parada     cado    se giró 180 grados  en X o en Y

nota: posiblemente exista un eje “Z” pero sus valores al girar serían similares al eje “X” ó “Y” y esto no afectaría el resultado. (se omite el eje para darle simplicidad al concepto)

 

Para los bosones como el fotón de spín 1 entonces significa que se requiere una vuelta completa de la partícula para reaparecer como estaba originalmente.

Teniendo dos ejes, uno del giro de la partícula “X” similar al giro de una manecilla de un reloj de pared, y otro del giro “Y” que gira como un trompo, entonces tenemos que en este caso: el eje “Y” gira a un múltiplo de velocidad con respecto al eje “X”;
en otras palabras: si “X” gira 180 grados “Y” no gira, si “X” gira 180 grados “Y” puede girar a 180, si “X” gira 180 grados “Y” puede girar a 360 grados.

Al girar la carta tenemos:  t00 a t12 es como gira la manecilla de un reloj.

t00 = carta As parada                       [A].   as1
t06 = carta As cabeza de espaldas ‘[ ]   as4180X , 180Y  grados
t12 = carta As parada                       [A].   as1  180X , 180Y regresó a su estado original.
t18 = carta As parada de espaldas ‘[ ]   as4 180X , 180Y  grados
t24 = carta As parada                       [A].   as1 180X , 180Y regresó a su estado original.
nota: posiblemente exista un eje “Z” pero sus valores serían similares al eje “X” ó “Y” y esto no afectaría el resultado, comprender el giro con una carta de 2Dimensiones simplifica como es el Spín =1.

 

 

Para un Fermión como lo son el leptón o un quark su spín de .5 significa que se requieren dos vueltas completas de la partícula para reaparecer como estaba originalmente  (quizás este sea el spín más complicado de ver en la mente, pero es fácil de comprender) y teniendo dos ejes, uno del giro de la partícula “X” similar al giro de una manecilla de un reloj de pared, y otro del giro “Y” que gira como un trompo, entonces tenemos:
que en este ejemplo el eje “Y” gira a la mitad de velocidad con respecto al eje “X”; en otras palabras: si “X” gira 180 grados “Y” apenas gira 90 grados.
t00 = carta As parada                       [A]. as1
t06 = carta As cabeza de canto        ‘|   as3180X, 90Y solo gira una cuarta parte en Y
t12 = carta As parada de espaldas .[ ]  as2180X, 90Y solo gira una cuarta parte en Y
t18 = carta As cabeza de canto         |’ as7180X, 90Y solo gira una cuarta parte en Y
t24 = carta As parada                        [A]. as1 180X, 90Y  dos vueltas, regresó a su estado.
nota: posiblemente exista un eje “Z” pero sus valores serían similares al eje “X” ó “Y” y esto no afectaría el resultado.

 

 

Y para un bosón Higs spín 0 = significa no se requiere girar la partícula para ver su estado original siendo esta partícula como una esfera y no como una carta o caja, así que no sabemos si esta de cabeza o no la esfera y sus velocidades de giro pueden ser igual o no, tanto en X, Y ó Z , dejando este dato como no trascendental ya que el resultado siempre será el mismo.
t00 = esfera ( ) esfe4
t06 = esfera ( ) esfe4media vuelta
t12 = esfera ( ) esfe4una vuelta
t13 = esfera ( ) esfe4una vuelta y fracción
t24 = esfera ( ) esfe4dos vueltas, en todos los casos la esfera-partícula se ve como en su estado original.

 

En síntesis la partícula puede estar girando en tres grados de libertad, y la velocidad de sus giros con respecto a otros ejes, y que sus velocidades están acotadas a múltiplos de un eje con respecto al otro, nos lleva a tener los valores de spin que conocemos.

…Y bajo la misma lógica entonces va una pregunta… ¿Una partícula spín 4 sería como un objeto en forma de cubo que al girarlo 90 grados ya vemos de nuevo la partícula como en su momento cinético inicial?

 

 

 

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Física: después del big bang, solo queda una BigCrunch o sólo la espuma de un McRefresco.

Para empezar: un poco de teoría de cuerdas al tema del universo:

Una D brana se describe como el límite, o la tensión superficial entre dos universos 3D (por ejemplo: el agua y aceite, un universo de agua y otro universo de aceite… el límite entre ambos universos es la concepción de una Dbrana)

El big bang:

Hipótesis:

¿Qué tal que nuestro universo haya nacido como nace una burbuja en un líquido, y no como una explosión?

Y solo bastaría, para que naciera este universo, que se haya requerido una fuerza o presión o temperatura lo suficientemente grande para generar una burbuja dentro del líquido.

Con este previo… Ahora pensemos en un refresco obscuro

Si partimos en que una burbuja es un universo, y en su inicio ésta burbuja se expandió extremadamente rápido, inflacionariamente en un instante de tiempo muy corto, esto provocado por la aplicación de una presión o temperatura excesiva, y después de nacer la burbuja dentro de este líquido obscuro se va moviendo regida por leyes termodinámicas y va creciendo y se va expandiendo “constantemente” mientras asciende a una velocidad más controlada… esto nos daría algo parecido a la evolución de un universo muy similar al nuestro.

Además al concebir este universo como un universo Dbrana, que vive entre el límite del líquido y el límite del gas contenido en la burbuja. (simplemente es solo la superficie de la burbuja) también se asemeja a nuestro universo. Cabe notar que algunos científicos comentan que nuestro universo es relativamente plano (principio holográfico), el cual pudiera coincidir que solo habitamos el borde de dicha burbuja.

bigbang5

En la imagen podemos ver que el color tornasol de la burbuja es donde habitan las galaxias, e incluso en una burbuja se logran ver vacíos de tornasol o simplemente agujeros negros, cada pixel de la imagen podría ser un cúmulo de galaxias, donde dejemos de pensar en una DBrana y pasemos a pensar en 3dimensiones físicas, tan minúsculas y tan ocultas en una superficie de una burbuja. (similar al principio holográfico y las dimensione extras en teoría de cuerdas).

Pensar en una burbuja tampoco rompe con la idea de que nuestro universo en algún momento temprano estaba contenido en un solo punto, el inicio de un  big bang,  (esto, cuando la burbuja aún no se inflaba).

También podemos especular que la Dbrana de la burbuja es donde se contiene toda la masa visible que conocemos del universo burbuja (y que probablemente esta pudo haberse creado por medio de un mecanismo similar al mecanismo de Higs , la cual es la que le da masa a una partícula), donde toda la masa del universo puede ser dada por un ente exterior, que se localiza en el líquido que la rodea.

Y ahora una pregunta clave: ¿Acaso es este líquido, no es algo similar a una energía obscura?   ¿que esta energía es la que se le atribuye la expansión la burbuja-universo al paso del tiempo? o, en otras palabras: ¿es la presencia de una fuerza-oscura, más viscosa o densa que la burbuja donde su presión en descenso en relación con la burbuja al paso del tiempo provoca la expansión de la burbuja-universo? y además que la expansión la burbuja puede ser medida con la “constante cosmológica” de Einstein.

bigbang4

Pensar que nuestro universo se rige y se moldea de esta forma sólo nos da pauta para generar más preguntas y conjeturas como las siguientes:

Que un final tipo big Crunch para esta burbuja, solo sería posible si la presión externa (energía obscura) fuese mayor conforme la burbuja viaja en el tiempo y no depende directamente de la materia del universo y su fuerza de gravedad que concentre toda la materia otra vez en un solo punto, cosa que al parecer no pasaría porque nuestro universo por fortuna se sigue expandiendo. (una gran tranquilidad para aquellos que viven con esta preocupación)

Por otro lado: Pensar en un big rip como desenlace de nuestro universo sería más probable, ya que no hay que descartar que un probable futuro del universo burbuja sería un simple “Plop“, un adelgazamiento de su superficie como cuando se infla un globo, a tal punto que no pueda soportar más, y entonces la materia se estaría desgarrando, y reciclando de nuevo en el líquido, sirviendo como fuente para un nuevo universo burbuja, (esto, siempre y cuando existan condiciones, presiones y temperaturas para crear una nueva burbuja una y otra vez).   Aunado a ello, la probabilidad aumenta para este escenario, porque hay que agregar que nuestro universo se sigue expandiendo y esto provoca que sea más factible este desenlace.

Y si ya hablamos de energía obscura, porque no identificar la materia obscura en esta hipótesis: ¿Qué tal que la materia obscura sea el contenido interior de dicha burbuja? que fuese la materia capaz de hacer girar a placer ciertas minúsculas secciones de la Dbrana, por ejemplo: hacer girar algunas galaxias con velocidad radial constante y que esta misma materia obscura hiciera que otras partes de la Dbrana se movieran no de forma radial sino como un remolino donde los extremos giran más lento que su centro, y además que dicha materia no se mezcle con  las 3Ddimensiones de la masa visible y es por eso que no vemos esta materia en nuestro mundo 3D, aunque si detectamos su influencia.

También pensar en una burbuja nos hace suponer que existirán más burbujas dentro del líquido ya que es más factible pensar que no solo una burbuja fue creada; sino un sin fin de burbujas se crearon, se crean y se seguirán creando, dando píe a la existencia de multiuniversos.

Y con múltiples burbujas también me pone a pensar que un final de nuestro universo pudiera ser el juntarse o fusionarse con más universos estables y formar un posible entre mallado o un hule espuma de burbujas, como un compuesto más perdurable, como los pingüinos que se cuidan agrupados de las inclemencias en el polo sur, todo esto, retrasando un posible big rip,  y finalmente nuestro universo siga contenido más tiempo por esta intrigante energía liquida obscura.

Por último si pasamos de lo macroscópico del universo al micro universo atómico, y de la misma forma análoga que se plantea que un universo recibe su masa, como una partícula recibe su masa por el mecanismo de Higs,  si pensáramos que cada átomo del universo es también como una burbuja vista como fractal del universo, como una cuerda-brana cerrada 3d que gira, vibra, que tiene frecuencia, carga y propiedades específicas, estaríamos ante este fractal de ideas elegantes para describir desde lo más pequeño hasta lo más grande.

Siguiendo con esta visión del átomo-burbuja, podríamos describir algunas características del átomo como su Fuerza débil y fuerte: como la facilidad con la que se le puede hacer “plop” al átomo-burbuja, que tán radiactiva puede ser la partícula o que tan estable es. Su Fuerza electromagnética: se puede deber a la rotación de la cuerda, a su fricción y vibración (como si la cuerda fuera un generador eléctrico de corto alcance) y su Fuerza gravitacional: como una distorsión espacio tiempo o diluyente del entorno donde flota la burbuja y dicha distorsión espacio tiempo es una fuerza atrayente, de largo alcance entre átomos-burbujas ( y este último punto pudiera unificar en un solo modelo las cuatro fuerzas fundamentales de la física).

Finálmente pensar en el universo es fascinante y no cabe duda de que hay mucho por plantear referente a este tema, leer de teorías físicas desde la clásica, pasando por la relatividad, y la cuántica, y comprendiendo el modelo estándar de las partículas, así como las posturas y teorías de cuerdas nos ayuda a imaginarnos otras posibles soluciones que nos ayuden a resolver realmente como es nuestro universo.

Yo espero que algún día, en alguna futura generación humana, alguien pueda descifrar este enigma y le dé un gran regalo a la humanidad, que sea saber dónde realmente habitamos.

Algunos libros para volver a leer:

Penrose Roger: El camino a la realidad

Greene, Brian: El universo elegante

Hawking, Stephen: El universo es una cáscara de nuez

Thorne, Kip: Agujeros negros y tiempo curvo

Galilei, Galileo: Sidereus Nuncius

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Física: Y la gravedad ¿cómo se explicaría?

 

Actualmente no hay teoría que pueda unficar la fuerza gravitacional con las fuerza electromagnética, fuerza fuerte y fuerza débil. Nuestra comprensión de la gravedad literalmente sigue en pañales.

Existen muchas formas de entender la gravedad; particularmente la que más me agrada es pensar en gravedad como una fuerza atrayente similar a la atracción adhesiva en los líquidos.

Esta adhesión de diferentes tipos de moléculas en los líquidos puede explicar la gravedad..

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El agua contenida en un tubo delgado capilar es fácilmente atraída por esta adhesión,  (nótese la curvatura del agua que escala por la pared, el agua se traslada hacia a las paredes, es succionada o atraída) posiblemente similar a la curvatura del espacio tiempo en un agujero negro.

Otro ejemplo de atracción similar es cuando uno hace espuma en un vaso y las moléculas tienden a cohesionarse. (nótese también la curvatura del espacio de agua).

(nótese el tono azul claro del liquido en zonas donde empiezan las burbujas)

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La curvatura –> <— antes de las burbujas hace que las burbujas tiendan a concentrarse, a juntarse, en vez de estar aisladas e idependientes.

pareciera que la resistencia cercana a una burbuja dentro del agua sea menor  que la resistencia del agua sin burbujas y por ende este espacio tiende a llenarse para generar un equilibrio.

burbujas grandes atraen con mas fuerza a otras burbujas, en comparación de burbujas chicas, esto es muy similar a la atracción entre planetas.

 

O por ejemplo: En un viaducto atascado de carros (pensemos en tres carriles al tope) la energía potencial de cada carro esta retenida, no se puede rebasar, no se puede brincar o volar sobre un carro; pero… si se abriera un carril vacío en ese instante, más de un carro “desbocaría sus caballos de fuerza” (su energía potencial) a ese carril y usaría el nuevo carril para llegar a su destino, y así varios carros despues terminarían en saturar o equilibrar el cuarto carril. (en otra perspectiva, el tráfico se mueve o es atraído por que hay menos resistencia para viajar en el nuevo carril)

Ampliar de 3 a 4 carriles funge como el diluyente en el tráfico y genera la misma fuerza de atracción como la gravedad a atraer los autos en un sistema saturado.

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En conclusión:

Podemos decir que al crear un medio con un diferencial de fricción, vacío o diluyente, donde las partículas tienden a llenar esa menor resistencia o densidad, esto se interpreta como atracción (por inercia tienden a llenar ese espacio), que hace poner en equilibro todo el sistema, e implícitamente a este proceso le podríamos llamar gravedad.

Entonces podríamos pensar que en un planeta o agujero negro, debe de emitir  esos gravitones gracias a su masa que es cero,  (partículas que salen del agujero negro o del planeta, con masa cero o casi cero de forma vectorial) y que a su paso crean ese medio diluyente zonas que tienden a ser mas los gravitones que la materia, por ende, eso curva (extiende, amplía) el espacio, crea más carriles para que las partículas con masa se depositen, y por ende se genera un movimiento o atracción.

Y esta atracción se detecta hasta el infinito aunque muy muy leve, ya que un gravitón sigue viajando de forma lineal.

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En la imagen se describe cuando se tiene mas atracción (mas cerca de la masa) cuando hay mas gravitones concentrados (linea punteada) mientras que prácticamente mas allá del radio de las flechas, si bien existen gravitones y su interacción existe, esta tenderá a ser casi imperceptible.

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Física: hablando de partículas, saber su posición pero no su velocidad y dirección

Paradoja que de una partícula se le puede predecir su posición pero no su velocidad o viceversa..

El principio de incertidumbre nos dice: hay un límite en la precisión en el cual podemos determinar al mismo tiempo la posición y el momento de una partícula. (Heisenberg)

Previos:
sabemos que en la física cuántica si un evento es observado este evento es alterado…

Ahora bien veámos ésto como física mas clásica:
Imaginemos un ciclista pasando por una calle de color blanca y pared blanca…
como en un estudio de tv.. y al final de la calle el ciclista se cae.
Si se le toma una foto con opturación rápida al inicio de la caía.. (generando una foto nítida) una conclusión viendo la foto seía que se puede decir de forma muy precisa su posición… pero no puedo asegurar si va hacia adelante o hacia atrás el ciclista o a qué velocidad iba.. (es como una estatua el ciclista)

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Ahora bien, si con otra cámara con opturación lenta se le toma su foto,
esta foto sería una foto difusa, rayada, donde la velocidad de opturación con relación al rayado de la foto me podría decir su velocidad. (y posiblemente su dirección, a lo mejor por el rayado del spin del pedal, o porque la foto describe un objeto en equilibrio que va cayendo) pero con esta cámara no puedo decir realmente en qué posición exactamente estaba,  la foto está muy difusa para saberlo…

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Esto nos ayuda a comprender este principio que nos dice que cuanto más presición hay para medir el momento, menos presición habrá para medir la posición y viceversa.

¿Será entonces que el problema es la falta de herramientas más sofisticadas que trabajen en paralelo para observar el mismo evento?
¿Si usamos herramientas limitadas, entonces empezamos a ver diferentes realidades?
¿Cúal es la verdadera realidad, si esta fuera una foto? unos ven una estatua de un ciclista sin movimiento aparente y otros ven un ciclista estirándose, desvaneciéndose, casi trasparente.

 

Al final son realidades distintas y a la vez válidas…

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