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EL COSMOS : Una Gran Incógnita

 

Por: Ing. Luis Eduardo Sierra S
Exposición presentada en el  C.L. Caballeros del Cisne
Envigado, Colombia, Marzo 1 de 2001

"No debo buscar mi dignidad en el espacio, sino en el gobierno de mi pensamiento. No tendré más aunque posea mundos. Si fuera por el espacio, el universo me rodearía y se me tragaría como un átomo; pero por el pensamiento yo abrazo el mundo" Blaise Pascal

Una de las ciencias que mayores avances ha logrado, a lo largo de la historia de la humanidad, es la Astronomía. Digno es de mención los eclipses que los astrónomos chinos, 4.000 años a.C., ya anticipaban. Se argumenta además que en épocas cercanas a los 5.000 años a.c., en las primeras civilizaciones del Oriente Medio y Lejano, ya se conocía y usaban conocimientos astronómicos,  pero que ante la carencia de un sistema de escritura no quedaron registros de esta ciencia. Hay múltiples evidencias, en varios continentes, del profundo conocimiento astronómico que demostraron tener civilizaciones antiguas, ya desaparecidas, de las cuales sólo quedan sus construcciones maravillosas, como mudos testigos, que despiertan serios interrogantes a quienes se aventuran en el estudio de las mismas.

Un ejemplo palpable es el de los Indios Mayas, civilización que presenta muchas similitudes con la Egipcia, ubicándolos algunos historiadores en su origen 8.000 a.c., aunque la fecha mejor determinada con base en pruebas ciéntificas, al menos en lo relacionado con sus maravillosas ciudades, corresponde a 2.000 años a.c. Estos seres demostraron una increíble sabiduría astronómica y matemática y se llamaban a sí mismos "Maestros de las Estrellas" cuyo caminar dejo huella desde el norte de California a Bolivia, pasando por México y los países centroamericanos. Dispusieron de tres calendarios, uno de ellos también empleado por los Toltecas y Aztecas. Hoy en día todavía quedan muchos misterios por develar en torno a los Mayas. Si bien los Mayas tuvieron un sistema de escritura, sus libros (rollos de corteza de copo que utilizaban como papel) fueron amontonados y quemados por el primer arzobispo de México, y su ejemplo fue seguido por todos los misioneros, santos inquisidores que veían en aquellos documentos restos antiquísimos de cultos diabólicos. Para resaltar de los Mayas: su Calendario Solar, la escritura jeroglífica, sus fabulosos templos de piedra y su sistema de agricultura.

Refiriéndonos a épocas más recientes, no hay que olvidar que fue necesario transitar oscuros episodios de la historia humana matizados igualmente por las aberraciones impuestas por la Santa Inquisición de la Iglesia, inicialmente con Nicolás Copérnico (1473-1543) quién publico su obra "Sobre las Revoluciones de las Esferas Celestes", que marcó el nacimiento de la astronomía moderna, y que solamente se atrevió a dar a conocer cuando estuvo en su lecho de muerte, por el temor de ser acusado de hereje, toda vez que cuestionaba los postulados de la iglesia  cuando afirmaba que era el Sol el centro de nuestro sistema y no la tierra. No corrió con la misma suerte Giordano Bruno (1548-1600), partidario del sistema de Copérnico y quemado en la hoguera a manos de la inquisición. Famosa es también la historia de Galileo Galilei (1564-1642), creador del primer telescopio astronómico con lente, entre otros inventos, cuando confirmó la teoría de Copérnico y fue obligado por la Iglesia a abjurar de sus teorías y a no salir de su casa durante el resto de su vida Ocho años duró su encierro. Se  le permitió vivir  gracias al prestigio que se había ganado entre sus conciudadanos.

Pero dejemos los aspectos anecdóticos, aunque históricos, y "adentrémonos" directamente en lo que nos enseñan los científicos modernos en torno a la tierra, los planetas y sus lunas, el sistema solar, las galaxias, las súper galaxias, los quásares, en fin, el Universo. En principio, debemos partir de la base de que las dimensiones del Cosmos son tan descomunales y desquiciadoras que los científicos debieron recurrir a unidades de distancia en las cuales los kilómetros o las millas eran sencillamente inapropiadas e inútiles. La velocidad de la luz se convirtió en su unidad de uso; con ella se mide distancias, no tiempo. Así, sabemos que la velocidad de la luz es la distancia que recorre la luz en un segundo y que corresponde aproximadamente a 300.000 Km. y consecuentemente un año luz es la distancia que la luz recorre en un año, la friolera de 9.5 billones de Km. En un miserable segundo terráqueo,  la luz le da la vuelta a la tierra durante 10 veces. El Sol, por ejemplo, se encuentra a una distancia de la tierra de ocho minutos luz por lo cual la luz que irradia, viajando a 300.000 Km./Seg. llega a la tierra y la percibimos 8 minutos después de su partida . Gracias a la velocidad constante de la luz, este dato es de gran utilidad hoy en día para trazar los mapas de cuanto puede observarse.

Ante tamañas desproporciones, ¿Dónde ubicaríamos las angustias de los diseñadores de autos de "alta velocidad" y a sus orgullosos pilotos y el vértigo que generan en la muchedumbre que los observa alelados? ¿O a los sacrificados campeones mundiales atletas y sus registros?. Que decir de quienes sacrifican media vida en procura de mejorar en segundos sus registros que les permitan sentirse los súper atletas.

Para que nos hagamos alguna idea, así sea en forma muy remota,  del lugar que ocupamos los homo sapiens en la infinitud cósmica y todas las criaturas vivientes sobre el planeta tierra, exploremos un poco el "medio ambiente" en que nos encontramos. A fin de evitar caer de bruces y aturdidos en medio de espasmos y del escalofrío provocado por el mareo que producen las colosales dimensiones galácticas, parémonos en nuestro planeta Tierra, el mayor de los planetas menores de nuestro sistema solar. Empezamos así nuestro vuelo mágico por lo más inmediato, denso a nuestros sentidos, lo único suficientemente comprensible y conocido para los humanos. Luego, progresivamente, nos iremos adentrando en el misterioso y sorprendente mundo intergaláctico.

El Planeta Tierra, que debiese ser llamado más bien el Planeta Agua, toda vez que este líquido ocupa más del 70% de la superficie, está situada entre los planetas Venus y Marte. Su diámetro ecuatorial es de 12.714 Km. Posee una atmósfera templada,  CO2, y Nitrógeno (78%) y Oxigeno (21%) este último generado posteriormente una vez formado el planeta, y maravilla de maravillas, el único planeta conocido con agua en su superficie que hizo posible la vida. La atmósfera (capa de ozono) filtra los rayos invisibles de la luz solar, que resultan dañinos a los seres vivos, como los rayos gamma, X y ultravioleta. Sin la luz y el calor solar, la tierra sería una bola de roca congelada, incolora e inerte. Los científicos calculan la edad de la tierra en 4.650 millones de años, nada mal si se le compara con el promedio de vida humana.

La Tierra, ubicada a una distancia privilegiada respecto al Sol (149.503.000 Km.), no tiene luz propia sino que tan sólo refleja un poco de la luz recibida de nuestro astro rey, por lo cual permanece invisible si se la mirase desde un punto lejano a la misma, por cuanto la luz emitida por el Sol no le permitiría dejarla observar. Gira alrededor del Sol a una distancia media de unos 150 millones de Km., viaje que tarda un año cada ciclo. La Tierra se mueve por el espacio a razón de unos 20.1 Km./seg. La Circunferencia aproximada de la órbita de la Tierra es de 938.900.000 Km. y viaja a lo largo de ella a una velocidad de unos 106.000 Km./Hora. Pero al mismo tiempo la Tierra gira sobre su eje, una vez cada 23 horas, 56 minutos y 4.1 segundos.

La Tierra se compone de varias capas, con un núcleo formado básicamente por hierro y níquel, fundido en la parte exterior al núcleo el cual se ve sometido a corrientes provocadas por la rotación de la Tierra, convirtiéndola en una especie de dinamo gigantesca que produce corriente eléctrica, la que a su vez circula a través del hierro, como conductor de la misma, creando un campo magnético que rodea la tierra y se extiende lejos en el espacio. La Tierra se comporta pues como si tuviera un imán gigante alojado en su interior, con sus respectivos polos magnéticos, lo que le ocasiona precisamente que las agujas de una brújula señalen en la dirección norte-sur. La temperatura en el centro de la Tierra puede ascender a 6.650 grados centígrados.

Todos los geoquímicos y geofísicos consideran que el centro de la Tierra posee un núcleo metálico de 3.470 Km. de radio con un peso específico aproximadamente de 10, recubierto por varias capas denominadas geoesferas. Directamente pegada al núcleo se halla una geosfera intermedia llamada capa mineral, de 1.700 km de espesor. Sobre ella se encuentra la capa rocosa, la litosfera, de 1.200 Km. En la superficie de la Tierra nos encontramos con la hidrosfera o capa acuosa formada por los mares y los océanos, y finalmente, la capa gaseosa o atmósfera.

Hagamos a un lado la Tierra y consideremos los demás Planetas de nuestro Sistema Solar, sin profundizar en ellos a fin de no hacer más extenso este relato. Los planetas son astros que brillan al reflejar la luz del Sol. Hay nueve en total. La mayoría de ellos tienen una o más lunas (satélites naturales de los planetas) que giran a su alrededor; al mismo tiempo, todos los planteas giran alrededor del Sol y en la misma dirección.

Podemos hablar de Plantas Interiores (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) compuestos sobre todo por hierro y roca y que se formaron bastante cerca del Sol, y de Planetas Exteriores (Los 4 gigantes gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), que poseen un pequeño núcleo de roca, pero que están compuestos casi sólo por gases. Plutón, el más alejado, se parece más a un gran cometa que a un planeta. Los Asteroides por su parte son planetas menores, sitios rocosos menores a 1.000 Km. de diámetro.

El Sistema Solar es pues como un inmenso carrusel con una colección de astros que giran alrededor del Sol pero que al mismo tiempo se encuentran tan esparcidos que la mayor parte del Sistema Solar es espacio vacío. Para cruzar el Sistema Solar requeriríamos de 50 años si lo pudiésemos hacer a una velocidad de 28.000 Km./hora. Surgió de nubes de gas y polvo arremolinadas y tardó más de 4.500 millones de años en adquirir su estado actual. Esta es la edad que se le atribuye al Sistema Solar. A la edad del Sol se le considera mediana tomando en cuenta que las estrellas como él viven unos 10.000 millones de años, hasta que agotan el hidrógeno en su núcleo. Al igual que la mayoría de las estrellas, el Sol se compone sobre todo de hidrógeno (71%), helio (27%) y otros elementos pesados (2%).

El Sol es una estrella y por el efecto gravitacional de su masa es que domina desde el centro el sistema planetario que incluye a la tierra, convirtiéndolo en el astro rey de nuestro sistema, el único que emite luz propia. Su descomunal gravedad es la que mantiene unida a toda la familia. Su diámetro es de 1.400.000 Km. (110 veces mayor que el de la Tierra). La temperatura superficial del Sol está estimada en 5.500 grados centígrados, pero en su centro se estima en 16.000.000 grados Kelvin. La energía del Sol, como la de todas las estrellas, se debe a reacciones nucleares en su interior que consumen 4 millones de toneladas de hidrógeno por segundo.

Pero si bien para los orgullosos terrícolas el Sol posibilita la vida, dentro del contexto del Cosmos el Sol pasa absolutamente desapercibido. Las estrellas más grandes tienen diámetro 400 veces mayores que el Sol. Las estrellas más brillantes pueden ser hasta 1.000.000 de veces más brillantes que el Sol. Nuestro Sistema Solar no es más que un diminuto puntito dentro de la escala galáctica. Bajo tales proporciones, o digamos más bien desproporciones, salgamos de nuestro Sistema Solar y sumerjámonos en el mundo de las estrellas y las galaxias, y como punto de referencia, para que no nos extraviemos los terrícolas, tengamos presente, para más adelante, que el Sol esta a unos 30.000 años luz del centro de nuestra Galaxia, que mide a su vez unos 100.000 años luz de diámetro (A una velocidad de 300.000 Km./seg., la luz requeriría de 100.000 años para cruzar nuestra Galaxia de extremo a extremo). Lamentablemente, no disponemos de una nave que nos proporcione esa velocidad y la longevidad humana tampoco alcanza para realizar tal tour galáctico, y a lo mejor se volvería aburrido e incómodo. El Sol, con su infinita paciencia, tarda unos 225 millones de años en girar alrededor del centro galáctico (año cósmico).

Detengámonos en el mundo de las Estrellas, esas diminutas y románticas lucecitas que observamos en el firmamento en una hermosa noche estrellada. En realidad se trata de grandes cuerpos celestes compuestos de gases calientes que emiten radiación electromagnética, en especial luz, como resultado de las reacciones nucleares que tienen lugar en su interior, como ya fue dicho. Pero acudamos ahora a la más y mejor desplegada de las imaginaciones para establecer algún paralelo que nos permita establecer la relación de que existen tantas estrellas en el Cosmos como granos de arena en todas las playas del mundo (miles de miles de millones). La cegatona vista humana, en una noche tachonada de estrellas, sólo alcanza a percibir una minúscula cantidad de estrellas, una cifra prácticamente despreciable dentro del conjunto. El número de estrellas observable a simple vista desde la tierra se ha calculado en un total de 8.000. Durante la noche no se pueden ver más de 2.000 al mismo tiempo en cada hemisferio. Con todo, la estrella más cercana es Proxima Centauri, a unos 40 billones de Km. de la tierra (4.29 años luz).  Si las estrellas parecen permanecer fijas en las constelaciones, no es porque no se muevan en el espacio, sino porque se encuentran a inauditas distancias de nosotros. Incluso la luz que emita la estrella más cercana tarda años en llegarnos y la de las más lejanas que vemos tardan miles de millones de años. Los objetos más alejados que se han detectado son los quásares, a 13.000 millones de años luz (En Kms. un 12 seguido de 22 ceros). Con todo, las estrellas del sistema están unidas por la gravedad y giran alrededor de un centro distante.

La temperatura superficial de algunas estrellas puede ser de 2.000 grados centígrados para una estrella roja, o de 35.000 para una gran estrella azulada. Puede ser tenue, con sólo una centésima parte del brillo del Sol, o al contrario, millares de veces más brillante que él. El diámetro de las gigantes puede ser 100 veces mayor que el del Sol y el de las súper gigantes hasta 500 veces mayor. Dado su enorme tamaño son muy luminosas, en ocasiones cientos de miles de veces más brillantes que el  Sol.  Las enanas blancas, de tamaño similar a la tierra o aún menor, suelen tener no obstante la masa del sol, y por lo tanto una densidad enorme. Una cucharadita de su materia pesaría 5 toneladas. Su temperatura es de 15.000 grados centígrados o más. Como es pequeña, su luminosidad es baja, alrededor de una milésima parte de la del Sol.

Detengamos en la descripción que hace Carl Sagan en su monumental obra "Cosmos": "…Algunas de las estrellas de la Vía Láctea podrían contener en su interior a diez mil soles o a un billón de tierras…, otras son cien billones de veces más densas que el plomo… Algunas estrellas, las supernovas, son tan brillantes como la entera galaxia que las contiene, otras, los agujeros negros, son invisibles a unos pocos kilómetros de distancia. Algunas resplandecen con un brillo constante; otras parpadean de modo incierto o se encienden y se oscurecen con un ritmo inalterable. Algunas giran con una elegancia señorial; otras dan vueltas de modo tan frenético que se deforman y quedan oblongas. La mayoría brillan principalmente con luz visible e infrarroja; otras son también fuentes brillantes de rayos x o de ondas de radio. Las estrellas azules son calientes y jóvenes; las estrellas amarillas, convencionales y de media edad; las estrellas rojas son a menudo ancianas o moribundas; y las estrellas blancas pequeñas o las negras están en los estertores finales de la muerte. La Vía Láctea contiene unos 400 mil millones de estrellas de todo tipo que se mueven con una gracia compleja y ordenada. Hasta ahora los habitantes de la Tierra conocen de cerca, de entre todas las estrellas, sólo una"

 

Las Galaxias, por su parte, se componen de gases, polvo y miles y miles de millones de estrellas. Los astrónomos calculan que existen unos 100.000 millones de galaxias en el universo y al igual que las estrellas, no están dispersas al azar, sino que forman grupos a pequeña y gran escala. Hoy se distinguen más de mil millones de galaxias dispersas por todo el Universo conocido, constituyéndose cada una de ellas en un Universo en sí mismo y con sus cientos de miles de millones de estrellas como el Sol. Los científicos concluyen que tiene un radio de unos quince mil millones de años luz. No existe una calculadora en el comercio en la cual quepan tantos dígitos, y de existir sería sumamente molesto e incomodo leer la cifra, además de incomprensible.

Sumerjámonos en los campos del Universo, aquel que se produjo gracias a la descomunal explosión o Big Bang producto del alcance de temperaturas extremadamente altas y a la gran densidad del mismo que ocasionó la fusión de partículas subatómicas, hace unos 15 mil millones de años, según lo narran los entendidos en la materia, teoría con la cual parecen estar bastante de acuerdo la generalidad de los investigadores, si bien en la actualidad la cifra tiende a los 12 mil millones de años. Dentro de nuestro Universo, introduzcámonos en nuestra Galaxia, también llamada La Vía Láctea, que contiene unos 400 mil millones de estrellas, y donde habitamos los egocéntricos terrícolas encaramados en un planetita insignificante. La Vía Láctea, hace parte a su vez de un grupo de unas cuarenta galaxias, conocimiento este obtenido gracias al sorprendente telescopio espacial Hubble, un logro ni siquiera soñado por Galileo Galilei, el gran genio griego que construyó un pequeño telescopio de refracción en 1609, este si bien anclado en el polvo terrestre.

El Hubble se encuentra orbitando por encima de la superficie de la tierra a 610 Km. aproximadamente desde 1990, y gracias a esta distancia escapa a los efectos distorsionadores ocasionados por la atmósfera de la tierra. Posee, entre muchas otras aplicaciones, finos sensores que pueden ser usados para mediciones precisas astronómicas, tales como la determinación de las distancias de las estrellas desde la tierra. En 1993 una misión espacial insertó un correctivo óptico en el telescopio.

La Vía Láctea tiene forma de un disco plano y gira alrededor de su centro en perfecto equilibrio.  El diámetro de la parte visible de nuestra galaxia está estimada en 100.000 años luz de longitud y su grosor en 2.000 años luz. La Vía Láctea gira alrededor de un eje que une los polos galácticos, en el sentido de las agujas del reloj. Como vimos, el Sol tarda 250.000 millones de años en completar una revolución en torno al centro de nuestra galaxia y de esta forma se pudo calcular que la masa de la Vía Láctea es de unos 100.000 millones de veces la masa del sol. La masa de la Galaxia domina claramente frente a la masa situada en su centro, equivalente a unos 2 millones de soles.

Ahora bien, en medio de este frenesí galáctico y universiano nos encontramos con la sorprendente realidad de que la mayor parte del Cosmos es vacío, un vacío casi perfecto. Volvamos a Carl Sagan: " El único lugar normal es el vacío vasto, frío y universal, la noche perpetua del espacio intergaláctico, un lugar tan extraño y desolado que en comparación suya los planetas y las estrellas y las galaxias se nos antojan algo dolorosamente raro y precioso. Si nos soltaran al azar dentro del Cosmos la probabilidad de que nos encontráramos sobre un planeta o cerca de él sería inferior a una parte entre mil millones de billones de billones (1033, un uno seguido de 33 ceros). En la vida diaria una probabilidad así se considera nula. Los mundos son algo precioso".

"Dentro de una galaxia hay estrellas y mundos y quizás también una proliferación de seres vivientes y de seres inteligentes y de civilizaciones que navegan por el espacio... Hay unos cientos de miles de millones de galaxias (1011), cada una con un promedio de un centenar de miles de millones de estrellas. Es posible que en todas las galaxias haya tantos planetas como estrellas, diez mil millones de billones (1022)... Desde estos ocho mil millones de años luz de distancia tenemos grandes dificultades en distinguir el cúmulo dentro del cual está incrustada nuestra galaxia Vía Láctea, y mucho mayores son para distinguir el Sol o la Tierra. El único planeta que sabemos seguro que está habitado es un diminuto grano de roca y de metal, que brilla débilmente gracias a la luz que refleja del Sol..." "Las leyes de la naturaleza son las mismas en todo el Cosmos".

En conclusión, nuestro planeta Tierra no es más que una motita insignificante que gira en torno a una estrella ordinaria, el Sol, en el extremo de un brazo de la espiral de la galaxia La Vía Láctea, que a su vez es un conjunto, bastante común, de unos cuantos cientos de miles de millones de estrellas, extraviadas entre al menos unos 100.000 millones de galaxias.

Cuan pigmeo e insignificante se torna el hombre cuando se le compara en su tamaño físico con la del Universo. De igual manera, cuan ridícula y grosera su ignorante y atrevida petulancia y cuan desbordadas e insulsas aparecen sus preocupaciones y desazones. Con todo, y a pesar del anonadamiento que provoca en uno el fallido intento de imaginarse las coordenadas del universo, inaccesible de hecho a la razón humana y ante la cual caemos postrados cual la más ignorante y atónita de las criaturas, debemos reconocer que no somos ajenos al Universo, que formamos parte integrante de él, que en él nacimos, de él dependemos y en él nos fundimos eternamente, de una u otra manera. En esencia somos como la gota de agua que se funde indiferenciadamente en el mar de la vida. La mente discriminadora y sometida al yugo de los sentidos es la que nos hace ver como enanos.

Bibliografía Consultada:

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