SECCIÓN XXXVI (36). Odisea Interestelar VII. El espectro electromagnético: las microondas y la radiación de fondo de microondas

Continuación de la Sección XXXIV (34). Odisea interestelar (VI). El espectro electromagnético: la radiofrecuencia

ODISEA INTERESTELAR VII

El espectro electromagnético: las microondas y la radiación de fondo de microondas

Las longitudes de onda van desde 1 milímetro a 1 metro. En la vida diaria se utilizan en el horno de microondas, en el WiFi y otros sistemas de transmisión de datos y radares. Abarca unas frecuencias entre 1 GHz y 1 THz. Son datos aproximados.

La radiación de fondo de microondas (en adelante CMB, por sus siglas en inglés) se encuentra en una frecuencia de 280 GHz y con una temperatura de 2,73 K según satélite Plank. Fue predicha en el año 1948 por George Gamow, Ralph Alpher y Robert Hermann, los cuales buscaban el origen de los elementos químicos. Pero fue descubierta posteriormente por Penzias y Wilson gracias a su radiómetro. La siguiente foto es una simulación de cómo se habría visto el cielo si el recibidor de microondas de Penzias y Wilson hubiera barrido el cielo entero.

Hay que hacer hincapié en que la radiación de fondo de microondas impregna el espacio entero. Se cree que la radiación de fondo de microondas es la que proviene de la creación del universo, de esa explosión que dió origen al universo y la que explica la teoría del Big Bang, aunque esta teoría tiene serios defectos y lagunas a los cuales no entraré puesto que no es el tema de la publicación. Lo que sí no hay duda es que la radiación de fondo de microondas es un dato objetivo, impregna todo el universo, otra cosa es qué interpretación le damos al dato.

La siguiente fotografia fue captada por COBE (Explorador del Fondo Cósmico, lanzado en el año 1989 por la NASA) en un rango de fluctuación de temperatura de 100 microkelvin. Podeís observar que la banda roja pertenece a nuestra galaxia la Vía Láctea. La fotografia debajo de ésta tiene un rango te fluctuación de temperatura de 200 microKelvin.

COBE

En el año 2001 el satélite WMAP con un destino denominado punto 2 de Lagrange (L2). En esa posición, a 1,6 millones de kilómetros de la Tierra, el satélite apunta lejos del sol, la tierra y la luna, y gracias a eso tiene una visión despejada del universo, sin estar afectado por la atmósfera terrestre.

 

WMAP

La WMAP midió la temperatura de la radicación: se situaba entre 2,7249 y 2,7251 grados Kelvin. Las siguientes fotos representan el cielo en microondas con una frecuencia que va desde los 23 hasta los 94 GHz. Vemos aquí una fluctuación de temperatura de 200 microkelvin.

La siguiente foto pertenece también a la WMAP, también con un rango de fluctuación de temperatura de 200 microkelvin, pero la señal de nuestra galaxia ha sido sustraída por datos de múltiples frecuencias.

Los puntos que se observan presentan fluctuaciones o irregularidades que representarían, digamos, las semillas en las cuales se originaron los grupos galácticos y galaxias. 

El satélite Planck de la ESA observa el Universo en longitudes de onda entre 0,3 milímetros y 11.1 milímetros, que se corresponden a las frecuencias entre 27 GHz y 1 THz, abarcando no solamente las microondas, sino también un poco de los infrarrojos lejanos,  y las altas frecuencias de la radiofrecuencia.

PLANCK

Vemos en la siguiente fotografía como el cielo es visto por Planck en diferentes frecuencias.

Fotografías: NASA y ESA

SECCIÓN XXXV (35) 3: LA OBRA DE LA CREACIÓN DEL UNIVERSO.

CONTINUACIÓN DE LA SECCIÓN XXXIII (33)

Entonces causa una onda gravitacional ella se comprime y se estira, entre las distancia de dos objetos. Pero estas ondas son muy débiles. Y las ondas gravitacionales más fuertes, que se creen que llega a la tierra. Y que recientemente se midieron por los detectores LIGO. 

Ellas cambiaron la distancia a lo largo de los brazos del detector. Estos brazos llegan a una distancia de cuatro kilómetros, pero es la diezmilésima del diámetro de un protón. 

Entonces, entendemos que estas ondas gravitacionales son muy, muy débiles y esa es la razón por la cual el ser humano no la experimenta en la vida cotidiana. 

Ahora bien, todos los cuerpos en movimiento curvan el espacio tiempo provocando ondas, así como las ondas del mar viajan llevando la formación de esas olas sobre el mar hasta llegar a la playa. 

Llevan ese movimiento o información hasta los continentes. La comprobación de esta teoría abre nuevas ventanas al conocimiento ya que desafía a los científicos mirando aquello que no se puede ver pero si se puede observar sus efectos. 

Las ondas gravitacionales pueden enseñarnos mucho acerca del universo. Una de las formas en que esperamos poder aprender más. Es que esperamos que las ondas gravitacionales nos darán más información sobre cuántos Objetos existen afuera que pueden producir ondas gravitacionales, cuántos agujeros negros existen en el universo. 

Donde ellos están y como se formaron con las más recientes mediciones de las ondas gravitacionales, y fuimos capaces de descubrir cuán grandes eran los agujeros negros que se estaban orbitando mutuamente. 

Descubrimos el tamaño del agujero negro que fue resultante de la combinación, porque los dos agujeros negros se combinaron para formar un agujero negro mayor. (supermasivo) Entonces fuimos capaces de descubrir cuán grande era ese agujero negro final. 

Y pudimos combinar ese conocimiento con modelos de como las estrellas viven sus vidas. Como utilizan el gas dentro de ellas cuando hay fusión.

Y también se descubrieron otras cosas que antes no sabíamos muy bien sobre las cantidades de masa que las estrellas usan o mantienen en el último momento de su vida. 

Porque en el último estado de vida de una estrella, (ella se pone muy hinchada y muchas de sus capas externas desaparecen. Entonces sepuede ver cuanta materia hay en la  estrella y cuanta materia  necesita la  estrellas para mantener en  formar como un agujero negro del tamaño supermasivo.

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SECCIÓN XXXIV (34) ODISEA INTERESTELAR (VI) El espectro electromagnético: la radiofrecuencia

Continuación de la sección 32 Odisea Interestelar V, Introducción a la luz

ODISEA INTERESTELAR VI

EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO: LA RADIOFRECUENCIA

Comenzamos un estudio breve sobre el espectro electromagnético y lo hacemos explicando la parte del mismo que abarca las ondas de radio o radiofrecuencia. La misma se utiliza para la transmisión de datos: televisión, móviles, redes inalámbricas, radio, audio, video, radionavegación, servicios de emergencia, y un largo etcétera. 

 

Si os fijáis en la foto de arriba nos situamos en la parte izquierda de la misma, aunque dependiento de qué foto toméis os podéis situar en la parte derecha. En cualquier caso, es necesario que sepáis que, cuando nos encontramos en el rango de las ondas de radio del espectro, éste se caracteriza por unas ondas de radio que son más largas y pueden llegar hasta el infinito. Los rangos dentro de la misma se dividen en Giga-Hz y conforme se va alargando la onda vamos avanzando a los Mega-Hz, Kilo-Hz, Hz. La luz comportandose como partícula de energía es muy débil, y la frecuencia va desde: 

Extra alta frecuencia: EHF, entre 30 y 300 GHz, los equipos que se utilizan para transmitir y recibir estas señales son muy costosos. 

Avanzando por la frecuencia super alta: SHF, entre 3 y 30 GHz, son ampliamente utilizadas para comunicaciones vía satélite. 

Pasando a través de la conocida frecuencia UHF: entre 300 y 3000 MHz, incuye canales de televisión, servicios móviles, comunicaciones militares. 

Seguimos más adelante hacia las frecuencias muy altas: VHF, van desde 30 a 300 MHz, el rango utilizado para la transmisión de radio, comunicaciones marinas y aeronáuticas. 

Seguimos más, saltando algunas frecuencias, y llegando a las frecuencias ultra bajas: ULF, entre 300 y 3000 KHz, es el intervalo equivalente a la frecuencia sonora normal para la mayor parte de la voz humana. 

Tras ellas siguen las frecuencias super bajas: SLF, intervalo entre 30 y 300 Hz, se incluyen ondas electromagnéticas de frecuencia equivalente a los sonidos graves que percibe el oído humano típico. 

Y por último las frecuencias extremadamente bajas: ELF, con un intervalo de 3 a 30 Hz, es equivalente a aquellas frecuencias del sonido en la parte más baja (grave) del intervalo de percepción del oído humano; el oído humano percibe ondas sonoras, pero no electromagnéticas, esto es una analogía para poder compararlo.

 

Un ejemplo de una máquina que utiliza ondas electromgnéticas de este tipo es la Resonancia Magnética Nuclear: RMN: la resonancia aprovecha que los núcleos atómicos (los núcleos de los átomos que están formados por neutrones y protones) resuenan a una frecuencia directamente proporcional a la fuerza de un campo magnético ejercido sobre ellos, así es, muy resumidamente, cómo los médicos obtienen información para sus diagnósticos a través de la resonancia magnética nuclear. 

SECCIÓN XXXIII (33) 3 : LA OBRA DE LA CREACIÓN DEL UNIVERSO

CONTINUACCIÓN DE LA SECIÓN XXXI (31)

Para Einstein no existe una fuerza inherente a los cuerpos celestes que provoque abstracción entre ellos. 

Un cuerpo en movimiento solo sigue por el camino más recto.  Y en un espacio tiempo curvo el camino más recto es una curva. 

El articulo y las ecuaciones del grupo de gravitación Einstein del campo gravitatorio fue presentado en la academia prusiana de ciencia, la gravedad dejo de ser vista como una fuerza de atracción entre dos cuerpos, y paso a ser comprendida como una consecuencia de la deformación del espacio tiempo provocada por la masa de los objetos. 

Nacía una nueva compresión de como era el universo. Una analogía común que se utiliza para describir la curvatura del espacio. 

Es imaginar que el espacio es como una gran tela elástica o una cama elástica. 

Esta fue la analogía que uso Einstein para describir sobre qué era su teoría de la relatividad general. 

Entonces si imaginamos que el espacio es una gran tela elástica o una cama elástica, y si ponemos un peso en el medio haría que el espacio se curvara. Sería un hoyo creado por ese peso (planeta). 

Entonces cualquier otra cosa en las inmediaciones que rodase, ejep. Una canica a lo largo de la superficie de la cama elástica,será atraído hacia ese agujero. 

Así como un planeta que está orbitando alrededor del sol se siente atraído hacia el sol debido a la curvatura del espacio. 

Esta no es la analogía perfecta. Se está usando dos superficie de dos dimensiones para describirlo pero nos da una idea. 

La presencia de la materia, de acuerdo con la cosmología de Einstein, esta deforma el espacio tiempo y cambia la trayectoria de la partícula hacia este centro gravitacional. 

Eso explicaría toda la gravitación y al mismo tiempo explicaría varios fenómenos. Incluso las ondas gravitacionales que recientemente se han observado. 

Entonces si este objeto que está causando la curvatura, si el tuviera que cambiar, entonces la curvatura también cambiaría. 

Einstein dijo: que nada puede ir más rápido que la velocidad de la luz. Entonces el cambio en la curvatura del espacio se propaga hacia afuera. 

Es una onda, es como las ondulaciones en un estanque. Luego esas ondas gravitacionales son esas ondulaciones en el propio espacio.

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SECCIÓN XXXII (32) ODISEA INTERESTELAR (V). Introducción a la Luz

Continuación de la sección 30: Diseño y propósito 

ODISEA INTERESTELAR (V)

Introducción a la luz

"Y fue la luz, y vio Dios que la luz era buena"

Génesis 1.4

Vía Láctea en infrarrojos y rayos x, foto NASA

"¿Dónde está el camino a la morada de la luz? Y la oscuridad, ¿dónde está su lugar para que la lleves a su territorio, y para que disciernas los senderos de su casa? Job 38.19-20 

Advierte que aquí se habla del camino de la luz. La palabra hebre para camino es DEREK, que literalmente significa "senda o vía". ¿Y qué tiene que ver esto con la ciencia? Hasta el siglo XVII, se creía que la luz se transmitía instantáneamente, es decir, se encendía en un punto y al momento se veía en otro. Sin embargo, fue entonces cuando Isaac Newton descubrió que la luz estaba compuesta de pequeñas partículas que viajan en línea recta. Más tarde Christian Huygens propuso la teoría de onda de la luz y Ole Romer midió la velocidad de su desplazamiento. Los científicos saben hoy que la luz es una energía radiante que viaja en ondas electromagnéticas en línea recta a una velocidad de 300.000 kilómetros por segundo (velocidad en el vacío) ¿Cómo pudo el autor del libro de Job haber hablado del "camino" de la luz cuando esa información no había sido todavía descubierta?" (Alejandro Bullón, ¡Hay respuestas!)

Podemos estudiar el universo gracias a que los astros emiten luz. En astronomía, hoy en día, luz es todo aquello que se conoce como radiación electromagnética y que forma el espectro electromagnético. Gracias a esta variedad del espectro podemos observar el universo en distintos colores, en distinas visiones, y apreciar todos los detalles del mismo.  

El espectro electromagnético es el rango de todas las radiaciónes electromagnéticas posibles. Las longitudes de onda van desde miles de kilómetros (o infinitamente largo) hasta la fracción del tamaño de un átomo (o infinitamente pequeño). Las longitudes de onda electromagnéticas de alta frecuencia tienen una longitud de onda corta y energía alta (porque la luz se comporta como onda pero también como partícula de energía). las ondas de frecuencia baja tienen una longitud de onda larga y energía baja.

El astrónomo Emilio Alfaro, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, dijo en la revista iDescubre :El gran demiurgo no solo crea un universo cuyo componente fundamental es la luz, sino que enjuicia su propia obra y le gusta. Después de algunos mileniosdesde su escritura, no podemos más que estar de acuedo con el autor. Al menos los astrónomos deberíamos estarlo, nuestro oficio hunde sus raíces en este simple aserto, la luz es buena. Y diría más, la luz es buena y necesaria; (...) Así, la luz es la principal fuente de conocimiento del universo, es el embajador de lo que no podemos tocar, el medio y el mensaje de un cosmos desconocido."

La luz es la base de creación, hecha por la Palabra de Dios.

SECCIÓN XXXI (31) 3 : LA OBRA DE LA CREACIÓN DEL UNIVERSO

Continuación de la sección. XXIX (29)

Salomón se hizo una pregunta: Empero ¿es verdad que Dios haya de morar sobre la tierra? He aquí que los cielos, los cielos de los cielos, (el universo) no pueden contener. . . (1ºRey. 8:27)

¿Existe realmente el tiempo? Una hora no siempre dura 60 minutos, ni un año 365 días. El reloj cósmico no corre siempre de la misma rapidez que el de la tierra. Según los científicos, en el universo, todo es cuestión de escalas. Palabras abrumadoras, pero medibles. 

“Cuando se habla de Astronomía hay que cambiar la escala del tiempo, de la distancia, de la masa. . .” cuando se le habla a un astrónomo de una galaxia que tiene mil millones de años, según la teoría humana. “te dirá que es muy joven.” 

Sabemos que las galaxias giran diez veces mas rápido, de lo que deberían, y que el universo se esta expandiendo. Y gracias a este calculo se pudo resolver los grandes problemas de la geometría. El quinto punto de Eclipse, los científicos estudiaron más profundamente esta materia. 

Uno de estos fue Grauss, el mayor matemático de todos los tiempos. El descubrió que el quinto punto era diferente a los otros. 

El podía ser quitado del grupo de los cinco, es en ese momento que se descubrió una geometría más amplia, y que permite un campo de estudio mas amplio. Se descubrió que el espacio esta curvado. 

Uno de sus alumnos encontró una formula matemática más concisa para describir estos tipos de espacio que estaban apareciendo. Riemann, este matemático resolvió el concepto matemático para tratar de forma innegable estos espacios. 

En el siglo siguiente Albert Einstein, no sólo el sino también Hillbert, ellos usaron estos instrumentos matemáticos vieron que esos elementos se podían usar en el universo. Y de allí salio la relatividad general de Albert Einstein. La geometría no es más que una geometría. Riemann, que ya tenia este estudio de geometría espacio curvo. 

Que explicar la geometría de la superficie de una esfera. (si dibujamos un triangulo, la suma de los cuatro ángulos internos de un triangulo, en la geometría euclidiana, es igual  a+ b+ Y=180º Cuando dibujamos este triangulo en la superficie de una esfera. La suma de los ángulos no se trata más de 180º la geometría es diferente. 

La geometría del espacio es curvo y los matemáticos ya habían formulado esto. Einstein usa eso para generalizar la teoría de la relatividad, y se da cuenta que puede aplicar eso para explicar la gravitación. Dice: 

Einstein descubrió la gravedad la curva del espacio tiempo, él dijo que la masa de los objetos crea una curvatura en el espacio y crea un hoyuelo (hoyo) en el espacio, y que otro objeto reacciona a esa curvatura. [es como el objeto siente una fuerza de atracción].

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SECCIÓN XXX (30) ODISEA INTERESTELAR (IV) Diseño y propósito

  Continuación de la Sección XXVIII (28) Las cuatro fuerzas fundamentales y el ajuste fino

ODISEA INTERESTELAR (IV) 

DISEÑO Y PROPÓSITO

Fuente: NASA

Durante muchos siglos la idea de que la naturaleza es el resultado de un diseño inteligente se aceptó sin vacilación o controversia. Las Escrituras afirman que se puede ver a Dios en la anturaleza. Como ejemplo, escucha al salmista: "¡Oh Jehovña, Señor nuestro, cuán glorioso es tu nombre en toda la tierra!... Cuando veo tus cielos, obra de tus dedos... digo: ¿Qué es el hombre, para que tengas de él memoria?" (Salmos 8.1,3,4). Pablo presenta con mucha fuerza en Romanos 1.19-20, donde argumenta que la evidencia de Dios en la naturaleza es tan clara que ninguno tiene excusas para negar su existencia, poder y soberanía. Para muchos autores, las evidencias de un diseño en la naturaleza apuntan al Dios creador de la Biblia. William Paley es un ejemplo.

Paley sostenía que la naturaleza está repleta de sargos que muestran evidencias de diseño. Él las llamaba "invenciones", y las commparaba con los dispositivos o máquinas de manufactura humana. El argumento de Paley puede exponerse así: La existencia en los organismos vivientes de rasgos que funcionan como los dispositivos mecánicos para alcanzar algún propósito, son evidencias de que fueron creador por un Diseñador.

William Paley

La ilustración más famosa de Paley es la de un reloj. Suponte que nunca antes has visto un reloj, y que encuentras uno. ¿No sería obvio pensar que el reloj fue diseñado y construido con un propósito, aún cuando no supieras cuál es? De la misma manera muchas características de los organismos vivientes funcionan como máquinas. Si reconocemos las actividades de un diseñador cuando observamos dispositivos mecánicos, también podemos admitir que existe un diseñador cuando observamos rasgos similares en los organismos vivientes. De acuerdo con Paley, la naturaleza exhibe las propiedades de un diseño, lo que nos lleva a reconocer a Dios en la naturaleza. 

Veamos algunos ejemplos del diseño:

La existencia del universo: la existencia del universo depende de una combinación precisa de constantes físicas delicadamente equilibradas (ver las cuatro fuerzas fundamentales y el ajuste fino y leyes y padrones matemáticos) Si cualquiera de ellas fuera diferente el universo no podría existir. Por ejemplo, si la fuerza electromagnética fuera ligeramente superior, los núcleos atómicos no existirían. Otras constantes físicas incluyen el valor de la constante gravitaciones y las fuerzas nucleares fuertes y débiles.

La adecuación de las condiciones para sostener vida sobre la tierra: la tierra difiere de otros planetas por las condiciones que permiten que la vida exista en ella.Si faltara cualquiera de ellas, la vida, como la conocemos, no existiría sobre la tierra.

La existencia de la vida: La vida requiere de proteínas y ácidos nucleicos. Ninguno de estos materiales se encuentra dnde no hay vida. Ambos deben estar presentes a fin de que pueda existir la vida. Por ejemplo, la producción de proteína requiere la presencia tanto de enzimas proteicas como de ácidos nucleicos.  (Ver Serie ¿Cómo empezó la vida? El origen de la vida, etiqueta "cómo empezó la vida")

Ciertos grupos de organismos poseen genes peculiares: los diversos grupos de organismos tienen genes direntes, que no se encuentran en otros grupos. Los genes nuevos requieren informaciones nuevas, pero parece muy poco probable que se puedan generar por sí solas informaciones nuevas mediante procesos aleatorios, aun si se comenzara con una copia extra de un genes. Se necesitan estudios adicionales para ayudar a clarificar este punto.

La mente humana: La mente humana aparece como sumamente compleja, muy por encima de lo que se necesitaría para la selección natural. El mecanismo para ciertos tipos de actividades mentales parece estar más allá de nuestra comprensión. Por ejemplo, la ciencia no tiene ningna buena explicación para la conciencia de sí mismo, o para la capacidad para el lenguaje y el pensamiento abstracto. 
Otros ejemplos de diseño incluyen la existencia del código genético, el proceso de producción de proteínas en las células vivientes, el proceso de la producción del ácido nucleico en las células, los sentidos, la regulación de los genes, los complejos químicos de la fotosíntesis y el sexo, entre otros. Aunque se han hecho algunas conjeturas acerca de cómo pudieron surgir estas características sin diseño inteligente, los procesos propuestos parecen tan improbables que el diseño inteligente pareciera ser el más plausible para muchos eruditos. 

Darwin afirmó en el capítulo 6 de su libro Del origen de las especies: "Si se pudiera demostras la existencia de cualquier órgano complejo, que no pudiera haberse formado por numerosas modificaciones sucesivas y pequeñas, mi teoría se desmoronaría totalmente."

El argumento del diseño fue generalmente ignorado en el siglo que siguió a Darwin,en parte porque el cnocimiento de los sistemas vivientes era tan incompleto que las brechas sólo podían llenarse con la imaginación. A medida que aumentaba el conocimiento biológico, ha resurgido el argumento del diseño y se expresa en formas más sofisticadas, tales como el argumento de la "complejidad irreductible". La existencia de ciertas características que no podrían sobrevivir en etapas intermedias es evidencia de Diseñador. También lo es el de un Dios Diseñador que creó, por medio de su intervención especial, la creación, y no mediante un proceso continuo como señala la evolución. El argumento de la complejidad irreductible es el argumento que apoya una creación intervencionista y discontinua.

De acuerdo con Pablo en su carta a los Romanos, la naturaleza ha sido claramente diseñada, pero no todos están listos para reconocer al Diseñador. La naturaleza puede ser adecuadamente compredida sólo a la luz de la revelación especial de Dios en las Escrituras. Guiados por la Biblia, podemos unirnos con el salmista en alabanza al Creador: "Los cielos cuentan la gloria de Dios, y el firmamento anuncia la obra de sus manos... Por toda la tierra salió su voz, y hasta el extremo del mundo sus palabras" (Salmos 19.1,4).

Aun ahora todas las cosas creadas declaran la gloria de su excelencia. Fuera del egoísta corazón humano, no hay nada que viva para sí. No hay ningún pájaro que surca el aire, ningún animal que se mueve en el suelo, que no sirva a alguna otra vida. No hay siquiera una hoja del bosque, ni una humilde brizna de hierba que no tenga su utilidad. Cada árbol, arbusto y hoja emite ese elemento de vida, sin el cual no podrían sostenerse ni el hombre ni los animales; y el hombre y el animal, a su vez, sirven a la vida del árbol y del arbusto y de la hoja. Las flores exhalan fragancia y ostentan su belleza para beneficio del mundo. El sol derrama su luz para alegrar mil mundos. El océano, origen de todos nuestros manantiales y fuentes, recibe las corrientes de todas las tierras, pero recibe para dar. Las neblinas que ascienden de su seno, riegan la tierra, para que produzca y florezca. 

Jehová cumplirá su propósito en mí; Tu misericordia, oh Jehová, es para siempre; No desampares la obra de tus manos. (Salmos 138:8)

L. James Gibson, director Geoscience Research Institute, ¿Hay diseño en la naturaleza?, Revista Diálogo

Ellen Gould White, Deseado de Todas las Gentes, p,12