1. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________EL VACIO ES MATERIA Aproximacin a la fsica 2

2. EL VACIO ES MATERIAAproximacin a la fsicaObra coordinada por:Manuel Menchn AntequeraAgradecimientos a:Angel de la CruzCasiano Hernndez HernndezLiliana PinedaRaquel Bello-Morales ArroyoPortada:Manuel Menchn OzaitaAutor:Club de Amigos de la Unesco de MadridEditor:Club de Amigos de la Unesco de MadridPlaza deTirso de Molina 8. 128012 Madrid (Espaa)Marzo de 2010www.nodo50.org/caumDepsito Legal:ISBN: 978-84-614-1068-2Edicin de distribucin gratuita. 3. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________ Este cuaderno de aproximacin a la Fsica fue elaborado con las notas, apuntes, fragmentos de textos, lecturas y comentarios e incluso noticias y datos documentales que nutrieron los debates semanales del Taller realizado en el CAUM durante casi dos aos. Sin embargo, correspondi a sus redactores dar libremente al cuaderno el carcter que ahora tiene, en su tercera edicin coincidente con la celebracin del Ao Internacional de la Astronoma. Una cuarta edicin permitira recoger cuantas crticas y correcciones merezca a propsito de mejorarlo, e incluso modificarlo, ahora sobre todo cuando se reconoce la necesidad de que el alumnado espaol culmine sus estudios con la cultura y los conocimientos cientficos necesarios. Encontraremos el camino, guindonos por las estrellas. A. S. Pushkin.4 4. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________ 5 5. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________ El VACO ES MATERIA Aproximacin a la fsicaLos conceptos fsicos son creaciones libres del intelectodeterminadas por el mundo exterior. En nuestro empeo porconcebir la realidad el hombre de ciencia creerciertamente que, al aumentar su conocimiento, su imagen dela realidad se har ms simple y explicar mayor nmero deimpresiones sensoriales. Puede creer en la existencia de unlmite ideal del saber, al que se aproxima el entendimientohumano, y llamar a este lmite verdad objetiva. Albert Einstein.Sobre los conceptos, materia, espacio-tiempo, movimiento y universo.El concepto, la palabra materia es una categora filosfica queutilizamos convencionalmente para designar la realidad objetiva. Materia escribi Carlos Marx- es la sustancia nica, la nica razn del ser y delconocimiento, la esencia ms general del mundo, como nica base universalde todo lo existente. Al definir la materia y sus atributos movimiento, espacioy tiempo--, Vladmir I. Ulinov Lenin subray que la propiedad caracterstica dela materia es la de ser una realidad-objetiva que existe independiente denuestra conciencia, y es dada al hombre en sus sensaciones. Nuestrassensaciones reflejan esa realidad, que es decir, todo cuanto existe y conindependencia de que sea observado o no, objetos, fenmenos, procesos,seres, pensamiento inclusive, cualesquiera que sean sus formas. El mundoMaterial y perceptible por los sentidos escribi Federico Engels-- es el nicomundo real... Materia es pues, de una manera general, todo lo que nos rodea,lo que se llama el mundo exterior, que es, como todo lo concerniente al serhumano, su psiquis misma y la sociedad, cognoscible por muy complejas yexcepcionales que parezcan a priori sus diversas formas. Esta definicin de lamateria no abarca slo los objetos y fenmenos conocidos por la cienciamoderna, sino tambin los que sean conocidos en el futuro, entre los queterminar encontrndose el llamado espacio vaco (ter). Conviene sealar alrespecto algo con lo que estamos de acuerdo: la forma en que el materialismodialctico insiste sobre el carcter aproximado, relativo, de toda tesis cientficaacerca de la estructura de la materia y de sus propiedades, en particularcuando insiste sobre la ausencia de lneas absolutas de demarcacin en lanaturaleza. Podemos resumir diciendo que la materia, la naturaleza, el ser, lofsico, es lo primario; el espritu, la conciencia, la sensacin, lo psquico, es losecundario. Digamos, pues, finalmente, que la unidad del mundo consiste ensu materialidad.6 6. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________La verdadera fsica ser la que un da acierte a incluir en sutodo la nocin sobre el mundo del hombre total, del hombreen la unidad de su organizacin corporal e intelectual.Teilhard de Chardin. En cada poca histrica las representaciones sobre la estructura ypropiedades de la materia sealan los lmites hasta los que ha llegado elconocimiento y la pugna tambin, entre una y otra concepcin del mundo y susintereses de clase. Esto ha sido as y todava sigue siendo. Lo mismo laidentificacin del concepto materia como categora filosfica, que la reduccinmetafsica de la materia, fueron utilizadas en uno y otro momento para atacaral materialismo dialctico que pretende exponer las cosas a la luz delconocimiento. Por las mismas o parecidas razones, el derrumbamiento de lasviejas ideas sobre la estructura de la materia, sera absurdamente interpretadocomo el descubrimiento de nuevos estados de la sustancia supuestamenteincognoscibles, lo que sera traducido como prueba irrefutable para negar elmaterialismo, y, de paso, utilizarlo como argumento para afirmar ladesaparicin de la materia... Lenin se encarg de aclarar la inadmisibilidadde pretender identificar la categora filosfica de materia con las ideaslimitadas, acerca de la estructura y las propiedades de la materia. Formul elconcepto materia, a partir de la diversidad cualitativa de sta, de lainagotabilidad de su estructura y propiedades, en fin, de la diversidad ilimitadade la materia y de la imposibilidad de reducir esta diversidad a un aspectodeterminado cualquiera de aqulla... Y acert. En la actualidad, adems de lostomos elementales y sus partculas integrantes: electrn, protn, neutrn, sehan detectado miles de partculas elementales y sus antipartculas, lo quepermite admitir la existencia de miradas de formas, entre ellas las llamadasquarks, cuerdas, etc., etc. La ciencia ha ido descubriendo y explicando nuevosaspectos de la materia, unos normales, como la masa (*) y otros especiales,como los campos (**), sin olvidar lo que desde la antigedad griega llamamoster, vaco espacial (***).(*) Masa: La masa de una partcula queda determinada por los camposelecromagnticos que estn entrelazados en ella. Albert Einstein concluy que lamasa y la energa son dos aspectos distintos de una misma realidad. Su teorade la relatividad modific el concepto de masa. Ahora la masa sera algo as 2.como energa condensadada: E = m.c . George F. Fitzgerald y Hendrik A.Lorentz observaron la dependencia recproca entre la velocidad y la masa, cmocrece la masa cuando aumenta la velocidad. Si sobre dos masas actan dosfuerzas idnticas y la velocidad final de una resulta triple, concluimos que laprimera tiene una masa tres veces mayor... El concepto de masa expresa, tantola medida de la resistencia de los cuerpos al cambio de movimiento, como lacapacidad de atraccin gravitatoria de los cuerpos. Newton defini la masa comola medida de la cantidad de materia, y distingui entre masa y peso; masa esuna propiedad de los cuerpos, el peso depende de la aceleracin de la gravedad.La masa determina las propiedades inerciales y gravitatorias de un cuerpo. Peroconviene tener muy claro que es falso identificar la masa con la materia: la masa 7 7. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________es una de las manifestaciones fsicas de la materia, expresa en la famosa2ecuacin E = m.c . Otro aspecto sera la equivalencia entre masa inercial y masagravitatoria, identidad que constituye una clave nueva y fundamental para lacomprensin ms profunda de la naturaleza.(**) Campo fsico, electromagntico: es una de las formas de manifestarse lamateria; regin del espacio (limitada o ilimitada) donde cierta fuerza elctrica omagntica muy intensa interacta con el entorno: campo de gravitacin, campoelectromagntico, campo ondulatorio, campo nuclear, campo de partcula, campocuntico, campo etreo, etc. Faraday concibi los campos como estados detensin mecnica en un medio (elsticamente extendido) que llenaba el espacio.Para H. A. Lorentz los campos eran estados fsicos del espacio. Maxwell hizo delcampo electromagntico la explicacin moderna fundamental de sus ecuaciones.(***) Vaco espacial, ter: ausencia aparente de materia, y; dimensionesespacio-temporales indefinidas. Se define como el estado de mnima energa deun sistema. El vaco era reconocido por Leucipo, Demcrito y Epicuro como real,junto al tomo. Aristteles rechaz el vaco porque no permita el contacto entrelas cosas. El ter era para l una sustancia divina, que llenaba y constitua laperfeccin e inmutabilidad de todos los cuerpos celestes supralunares. GiordanoBruno reconoci la existencia de un vastsimo seno etreo. Motivo de unapolmica inacabable, Maxwell no cont con el ter en sus ecuaciones, pese aconservarlo, como antes dijimos, como medio del campo electromagntico.Einstein lo consider en un principio superfluo. Sin embargo, en 1920 escribi losiguiente: el espacio est dotado con propiedades fsicas; en este sentido, porconsiguiente, existe algn ter. De acuerdo con la teora de la relatividad generalel espacio sin ter es impensable. Hoy, estamos muy cerca de poder explicarlocomo lo que es: una realidad material, origen y destino postrero de toda lamateria ordinaria del macro y micro mundo, comprendida, cuando aparece, lavida orgnica cualquiera que sea su complejidad. Espacio-tiempo: espacio y tiempo son categoras universalesempleadas para describir las formas bsicas de existencia de la materia.Conviene recordar que la divisin del universo en espacio y tiempo slodata de apenas hace unos cuantos siglos... La nocin de un espaciotiempocontinuo se comprenda con cierta perfeccin varios siglos antes de nuestraera. Aristteles tuvo buen cuidado en precisar en el corpus de su escuela: Eltiempo es el nmero de movimientosLa continuidad del tiempo y la delespacio son correlativas El espacio, en fin, es inseparable de la materia, esuna forma objetiva, real, de existencia de la materia; expresa el orden deexistencia de los objetos individuales. El tiempo (*) expresa el orden demutacin de los fenmenos, es uno de los lados, una de las facetas del ser, delmovimiento, del desarrollo No puede ni pudo existir jams el tiempo vaco, esdecir, en que no hubo nada, en que no ocurra nada... Del mismo modo, elespacio es otro de los lados, de los rasgos, de las facetas, que caracterizan ala materia en movimiento. El espacio vaco, es decir, desvinculado de lamateria y de su movimiento, es tan inexistente como el tiempo vaco, como elmovimiento sin lo que se mueve. La unidad material del mundo, en susdiversas manifestaciones y en todas las escalas de su desarrollo incesante, esuna unidad mvil, consustancial con el espaciotiempo. No existen procesosfsicos o materiales, o de cualquier otro tipo, que se cumplan fuera del tiempo, 8 8. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________del mismo modo que no hay procesos que acontezcan fuera del espacio. Todoocurre en el mundo que habitamos y no en un mundo superior mental. Una delas grandes conquistas del siglo pasado la teora de la relatividad- coloc lateora de la inseparabilidad de la materia, el movimiento, el espacio y el tiempo,sobre la base firme de los hechos fsicos y de las demostraciones matemticas.(*) El tiempo: la comprensin del tiempo que incorpora el mundo al movimientocontinuo la expres Herclito: Todo lo que ocurre en el mundo, todo lo queempieza, surge, dura y por fin concluye se efecta en el tiempo, y, en principio,es inseparable del tiempo. Para Platn Tiempo y movimiento eran la mismacosa. El da y la noche, la rotacin de los meses y los aos, los ciclos de lasestaciones y de las cosechas nos dieron la nocin del universo y nos instigaron ainvestigar la naturaleza del universo.... Sin embargo, veinte siglos despus,Inmanuel Kant tomara el espacio y el tiempo no por una realidad objetiva, sinopor formas de la contemplacin humana. Y hombres llamados de ciencia, comoKarl Pearson, matemtico y bilogo idealista, se atreveran a decir: No podemosafirmar que el espacio y el tiempo tengan una existencia real; no se encuentranen las cosas, sino en nuestro modo de percibirlas. Poco antes, LudwigFeuerbach (1804-72), filsofo materialista, escribi: El espacio y el tiempo noson simples formas de los fenmenos, sino condiciones esenciales. ErnestMach, fsico y filsofo idealista subjetivo, uno de los creadores delempiriocriticismo escribe a su vez: El espacio y el tiempo son sistemasarmonizados de las series de sensaciones... Hermann Minkowski afirm: Deaqu en adelante los conceptos de espacio, por s mismo, y de tiempo, por smismo, estn condicionados a desaparecer y transformarse en unas sombrasplidas y slo la unin singular de estos dos conceptos conservar una realidadindependiente. Finalmente. Federico Engels, creador con Carlos Marx delMaterialismo dialctico, hara ver a Eugne Dhring (1833-1921), idelogopequeo-burgus, que las formas fundamentales de todo ser son el espacio y eltiempo, y un ser concebido fuera del tiempo es tan absurdo como lo sera un serconcebido fuera del espacio. ---- El movimiento: la materia y el movimiento son inseparables, elmovimiento es un atributo, el modo de existencia de la materia, de la mismaforma que lo son el espacio y el tiempo. La materia no existe fuera delmovimiento, del mismo modo que no hay movimiento inmaterial. El movimiento,el espacio y el tiempo son formas objetivas universales de existencia de lamateria. El movimiento es, por tanto, tan increable y tan indestructible como lamateria misma; lo cual permite decir que la cantidad de movimiento presenteen el mundo es constanteLos cuerpos se mueven no por causa nica de unaaccin externa sino de una manera determinada a causa de su naturaleza Elmovimiento y su medida, la energa, no pueden crearse, sino slotransformarse y transportarse bajo la diversidad de formas: calor, electricidad,magnetismo, luz, movimiento mecnico, etc. El materialismo cientfico puso demanifiesto la dialctica de la realidad objetiva, que es en realidad la materiaen movimiento, dio una definicin del movimiento como cambio en general,irreducible cualitativamente al movimiento mecnico estricto. Pero, hastafinales del XIX, todava eran muchas las dudas al respecto (*) y muchos losfsicos que intentaron reducir los fenmenos trmicos, electromagnticos, etc., 9 9. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________a las leyes de la mecnica. En este sentido, Lenin se ocupara tambin deponer al descubierto la falta de fundamentos de los neomecanicistas. Habl delos estrechos lmites en que pretendan situar la teora electrnica: Las leyesque regulan el movimiento de los micro objetos escribi- no se puedenencuadrar dentro de los marcos de la teora electrnica... Y sus prediccionesse vieron confirmadas. Pronto qued demostrado, con el surgimiento ydesarrollo de la mecnica cuntica y de la fsica del ncleo atmico y laspartculas elementales, que haba aprendido a mirar incluso ms all de laesfera limitada de aplicacin que tiene la mecnica cuntica, teora, digamosde paso, que no obstante estar sirviendo para explicar los movimientos de losmicro objetos, incluidas las partculas fundamentales, hoy todava, sin unaexplicacin ms acabada, no refleja los profundos nexos internos existentesentre las diversas partculas y su estructura misma... Y es ah donde estdetenida la gran investigacin pendiente y su estrecha relacin con elhondo significado del vaco espacial, el ter (**).(*) A mediados del siglo XIX, F. A. Monasterio escribe en Panorama deluniverso (1955): el origen del movimiento tenemos que buscarlo en causaslejanas no bien determinadas an, juega un papel importante en la dinmicadel universo, siendo, en realidad, la gran incgnita que no se ha logrado anesclarecer(**) ter: como antes dijimos, Leucipo, Demcrito y Epicuro reconocieron laexistencia del ter, pero no por supuesto con el carcter que le atribuyeraAristteles, quien vea en la pureza del ter (la quintaesencia, sustancia divina)la naturaleza de los cuerpos celestes. Otros, Descartes en particular, no obstantenegar el tomo y el vaco, explicara las acciones a distancia por la propagacinde impulsos a travs de una materia etrea que llena el espacio... JosephLarmor, estudiando la interaccin entre la materia y el ter, concluy que esteltimo constitua quisieras o no, adems de una sustancia, el sustrato delmovimiento de las ondas electromagnticas que llenan todo el espacio HenriPoincar, consciente entre 1895 y 1905 de las implicaciones de estas nuevashiptesis, puso el nfasis en el carcter relativo del espacio, eucldeo inclusive, yla imposibilidad de medir la velocidad con respecto a un ter en reposo absoluto,lo que l llam principio de relatividad contrario a la idea newtoniana del espacioabsoluto. Federico Engels, en Dialctica de la naturaleza (1873), se anticipasobre el significado del ter: Cuando estemos en condiciones de poder exponerlo que es el ter, no cabe duda de que abarcar mucho de lo que hoy nos vemosobligados a incluir en el campo de la fsica. En 1908, Vladimir Ilich Lenin (1870-1924), escribe: La conjetura sobre el ter ha existido durante miles de aos, yhasta hoy sigue siendo una conjetura. Pero en el momento actual existen ya milveces ms canales subterrneos que conducen a una solucin del problema, esdecir, a una determinacin cientfica del ter. Y apoy tesis tan controvertidas ensu poca como la que sostena que la teora electromagntica demostraba que laluz y la electricidad son formas de movimiento de una misma sustancia (el ter) yque nuestras sensaciones de la luz dependen de la accin de las oscilaciones delter. El concepto universo es la unidad dialctica de la materia, es decir, laconexin total de la naturaleza, comprendido el vaco espacial; que no es la 10 10. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________nada, es una forma de manifestarse la materia -que no puede existir sin seralgo, y ese algo es la materia. La materia llena y es todo el espacio-tiempoen sus diversas formas. Una de estas formas es la aparente ausencia demateria en el vaco espacial, otras son las conocidas, en general,sensorialmente percibidas o comprendidas, de propiedades corpusculares uondulatorias. El espacio vaco, es decir, desvinculado de la materia y de sumovimiento, es tan inexistente como el tiempo vaco, como el movimiento sin loque se mueve. As pues podemos decir, que la civilizacin de los griegos dioen llamar vaco, ter, quintaesencia, etc., a una forma material del espacio-temporal, invisible, no investigada todava, pero que estamos muy cerca deconocer como la seal perdida que conduce a descifrar el mayor de losenigmas: la interconexin y unidad dialcticas de la estructura ycomportamiento eterno de la materia, a travs de sus diversas formas demanifestarse.La mayor parte de la materia galctica no se presenta en forma deestrellas, gas polvo que podamos detectar sino que consiste encierta materia invisible que llena un inmenso espacio dentro de lagalaxia y en torno a ella Nigel Henbest.Sobre la infinitud del espacio en apariencia vaco.Desde la Antigedad, el concepto de vaco, motivo de controversiaentre los pensadores griegos, fue cobrando dimensiones espaciales antesnunca imaginadas: Aristarco de Samos, aunque err al calcular la distanciaentre la Tierra y el Sol (20 veces ms que la de la Luna, siendo en realidadunas 400 veces ms), dio a conocer por primera vez la inmensa extensin deespacio vaco existente alrededor de la Tierra. Hiparco de Nicea, con los datosque haba obtenido Eratstenes del dimetro de la Tierra, que midiera tambinsin acertar Poseidonio, calcul la enorme distancia habida entre la Tierra y laLuna: unos 384.000 Km (30 veces el dimetro del planeta) Merece la penarecordar la convulsin social que causaran ya en su tiempo las deas del citadoAristarco, el ms osado de los astrnomos griegos: Puesto el sabio a calcularel tamao del Sol, sembr una tremenda duda..., porque si el clculo eracorrecto (aunque err creyndolo slo 7 veces mayor que la Tierra), haba quereconocer al Sol ms dotado por su fsica que la Tierra para ocupar el centrodel universo... Sin embargo, tendran que pasar 1.800 aos! y, sobre todo,inventar el hombre el telescopio (*) para que Coprnico pudiese dar validez atan revolucionario punto de vista.Mucho antes, desde el -200 hasta el 1200, el pensamiento dominante enEuropa, poco o nada encaminado hacia el estudio de las Ciencias naturales, sehabra regido por la Filosofa teolgica, encargada por la Iglesia de desterrarde su rango a la Filosofa natural tenida por peligrosa. Entre tanto hubo queaprender de los rabes, redescubrir a Aristteles, su lgica y su razn quedieron alguna luz al tomismo (1250), aparecer los experimentadores, R.Bacon y siglos despus F. Bacon y en particular Galileo, para que los 11 11. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________pensadores del Renacimiento consiguiesen trasladar al centro de atencin losestudios conocidos como Humanidades, poco inclinados todava hacia lasCiencias naturales. Tuvo que surgir Tycho Brahe, observar sorprendido cmo una estrellanova situada ms all de la Luna variaba de brillo (1572), para que se vieseperturbado el pensamiento reaccionario que estaba sirviendo de amparo alaristotelismo retocado de los cielos eternos. Pocos aos despus (1577), alimpedirle la Luna medir la paralaje (**) de un cometa, se declar convencido deque en el vastsimo seno etreo del que hablara Giordano Bruno habaobjetos mutables Una visin, tenida entonces por levantisca, porquecontradeca la idea de la inmutabilidad que la Iglesia en la Edad media sehaba encargado de enraizar, pero que empezaron a desarraigar, entre otros,desde Sneca en su tiempo, luego Bruno, teorizante del infinito, la observacinque en 1596 hiciera Fabricius David sobre las manchas solares y el brillocambiante de Omicron Ceti, la variable Mira (maravillosa), losdescubrimientos jupiterianos de Galileo (1609), en fin, la imperfeccinobservada en las esferas, y los rebeldes objetos celestes, muchos de ellos conmovimientos a todas luces visibles, brillos cambiantes y extraas estructurasnebulosas,.. como la de Andrmeda que observara en 1612 Simon Marius(1573-1624), y las manchas cmulos globulares, que confirmara despus(1656) Christian Huygens Entre tanto, (1609), Johannes Kepler habra dado un paso ms degigante, con su observacin de los movimientos y las distancias de las rbitasplanetarias: Dedicado a elaborar horscopos --para entretener a loscortesanos--, arranc horas de su tiempo para calcular y confirmar con eltelescopio las leyes elipsoidales de las orbtas planetarias. Fue uno de losprimeros astrofsicos con coraje cientfico: Mi mente escribi- tena por lmitelos cielos; pretendi demostrar que la mquina celestial poda compararse Noa un organismo divino, sino ms bien a un engranaje de relojera... Coincidiendo con l, Geovani-Dominique Cassini (1625-1712) y JeanRicher (1630-96) miden la distancia de objetos situados ms all de la LunaEn 1673 Cassini obtiene la del Sol a la Tierra: 136 millones de Km (seran 150millones: Unidad Astronmica.UA.). Al cabo de casi un siglo (1755), laacumulacin de observaciones permitira a Immanuel Kant multiplicar lamagnitud csmica, con su propuesta genial de interpretar las rutilantesmanchas nebulosas como universos-islas esparcidos en el inmenso vacoespacial. Treinta aos despus (1785), William Herschel, el descubridor de Urano(1781), intenta calcular el tamao de la Galaxia, segn l de forma lenticular,con unos 100 millones estimados de estrellas, un dimetro equivalente a 850veces la distancia de Sirio y con un espesor 155 veces la misma distancia.Sabida despus la distancia de Sirio: 8,8 aos luz, la Galaxia tendra unos7.480 aos luz de dimetro y 1.300 aos luz de espesor, que, pasados losaos, corregira Jacobo Cornelio Kapteyn por encima Hacia el 1800 se haban reconocido como objetos asociados las difusasmanchas nebulosas o nubes celestes, que descubrieran Charles Messier y 12 12. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________William Herschel Sin saber todava si estaban o no en la Galaxia, contaransumados a los circundantes cmulos globulares, diferentes de los cmulosestelares, los conjuntos de galaxias como la nuestra: Andrmeda y las Nubesde Magallanes.En 1838, la perfeccin del telescopio permiti a Friedrich WilhelmBessel medir por vez primera la distancia inconcebible de la 61 del Cisne: 103billones de km: 11 aos luz del Sistema Solar. Es decir, 9.000 veces suanchura. Poco despus (1840), Friedrich Wilhelm von Struve deduce lainimaginable lejana de Vega, la cuarta estrella ms brillante del firmamento,que corregida despus sera de 27 aos luz. De tal manera que el SistemaSolar quedaba de suyo empequeecido, reducido a un punto insignificanteextraviado en las distancias csmicas, sumergido en una infinitud que parecaestar ocupada toda por vaco. (*) Telescopio, una ventana al universo: Puso de manifiesto que nuestra visin del universo era slo fragmentaria y que la nebulosidad galctica estaba formada por miradas de estrellas. Se dice del monje Sizi, que lo declar incompatible con las Sagradas Escrituras. En Mesopotamia, 3.000 a.n.e., hacan lentes plano-convexas y cncavas. Confucio habla de un artesano que usaba vidrio en los ojos. Griegos, rabes y romanos cauterizaban con lentes. . Alhazen fabric lentes y equipos parablicos. Petrarca (1304-74) usaba lentes. Leonardo da Vinci dise tiles para tallar. Robert Hooke construy el primer microscopio. Roger Bacon describi en su Opus marius las primeras lentes que tall en forma de lenteja. Entre 1285 y 1300 forman parte de la historia del trabajo instrumental telescpico, Alexandre della Spina y Salvino de Armati, en 1589 Giambattista della Porta, en 1590 Zacarias Jansen y en 1608 Hans Lippershey, fabricante de la herramienta que mejor Galileo en 1609. (**) Paralaje: la visin prolongada desde dos puntos opuestos de la Tierra hasta un mismo objeto distante.A principios del siglo XIX, slo se saba que el tamao delSistema Solar se extenda unos miles de millones de kilmetros, situado,como luego se supo, no en el centro de la Va Lctea, como Herschel y J. C.Kapteyn crean Pero ya haba adquirido cuerpo la idea de conocer mejor eluniverso, cuya visin se haba ensanchado, aunque slo para dejar verespacios inmensos llenos de vaco por todas partesEl hombre, en fin, que otrora intentara centrar la descripcin delcosmos en una Tierra inmvil en el corazn del mundo, empezaba a sentirseotra vez desplazado, encontrndose ahora situado ante el interrogante de lapequeez a que l y su mundo se vean reducidos Haba podido observarque no slo el Sol, al que le suponan unos 2.500 aos de edad, sino que ni elSistema solar mismo, ni incluso la Galaxia eran apenas algo ms que unapequesima porcin de materia flotando en la inmensidad espacial,describiendo una rbita en torno a algo que debera ejercer una poderosaatraccin gravitatoria. 1846: William Pearson confirma la estructura en espiral deAndrmeda, nebulosa de una luminosidad excepcional, que pareca estar en laVa Lctea desplazndose hacia nosotros a 200 km/s. En 1890, Herman Carl 13 13. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________Vogen (1841-1907) atribuira su observacin de un fenmeno generalizado deaparente alejamiento estelar a la emisin alternativa de luz en objetos binariosque pasaban del rojo del espectro al violeta Poco despus, investigadas lasestrellas ms distantes, hallaran asombrados, que se estaban alejandotodas!.. Milton La Salle Humason (1891-1973) detect alejamientos de40.000 km/s Y otros astrnomos (1960), fugas, fugas de hasta 144.000 km/s,cuando no, en muchos casos, acercamientos, unos y otros cuestionados porcientficos como Halton Christian Arp y Alan Aspect Mientras tanto, lasecuaciones de Einstein concordaban con un universo en expansin. Hacia1900 se habran medido las distancias a aos luz de unas 70 estrellas, con laparalaje. Cincuenta aos despus seran unas 6.000, la mayor parte a unos100 aos luz, el lmite hasta entonces de los instrumentos.De sorpresa en sorpresa, la observacin, paso a paso del espacio,terminara acercndonos hacia un horizonte situado cada vez ms lejos... Undescubrimiento, que Henrietta Leavitt: (1868-1921) hiciera en 1912 (*),permitira situar las Nubes de Magallanes a ms de 100.000 aos luz! denosotros, la Mayor a 150.000 a.l., con 5.000 millones de estrellas, y la Menor a170.000 a.l., con 1,5 miles de millones. Entre tanto (1917), Harlow Shapley(1885-1972), investigandoobjetos similares, dara con un centenar decmulos globulares, conglomerados de estrellas situados entre 20.000, y200.000 aos luz en torno al ncleo de la Galaxia La observacin permitirasaber, ya con toda certeza, que nuestro Sistema Solar no estaba de ningunamanera en el centro de la Va Lctea, sino enclavado en un extremo de stacomo un objeto ms entre tantos (*) Henrietta Leavitt encontr en la nube Pequea de Magallanes estrellassimilares a la Delta de Cefeo: (Cefeidas variables) con cuatro veces la masasolar y perodos de luminosidad de entre 1 hora y 50 das. Estrellas algunasque sufren explosiones alternas, empezando a emitir una especie de pulsacinperidica con cambio en su brillo.Cuanto mayor su perodo de pulsacin mayorsu luminosidad. La relacin perodo-luminosidad que ayudaron a establecerHarlow Shapley y Ejnar Hertzsprung constituy una herramienta que permitimedir distancias estelares. Pocos aos despus, los grandes telescopios permitiran verquetampoco la Va Lctea era otra cosa, que una ms entre la infinitud degalaxias: Edwin Powell. Hubble y Slipher Vesto Melvin, al observar (1924),de la Nebulosa de Andrmeda, supuesta en nuestra galaxia, la nitidez de susbrillantes estrellas y sus brazos espirales, a una distancia, recin calculada,que la situaba ahora lejsimos de nosotros: 1 milln de aos luz, sesintieron obligados a pensar, que su tamao sera semejante al de la VaLctea... As, separada Andrmeda de nuestra galaxia, y con aquella lasNubes de Magallanes y los cmulos estelares (universos-islas y lasmanchas nebulosas, entre ellas esas 103 (M) que catalogara CharlesMessier (1730-1817) en 1769, las distancias de objetos situados ms all dela Va Lctea cobraron una vez ms dimensiones para el hombreinconcebibles. 14 14. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________ De nuevo el universo se haba dilatado y ensanchado por todas partesel espacio vaco Pero no todo fue que las distancias etreas se mostraranenormes; un descubrimiento de primera magnitud, que hiciera Hubble en 1929,relacionado con los desplazamientos que observara H. Carl Vogen en 1890,vino a trasladar los lmites del universo hasta el infinito Hubble sugiri unafuga de las galaxias en progresin continua. La aplicacin posterior del efectoDoppler (*) a su propuesta, invitara a imaginarse el universo en estado deexpansin (**), alejndose las galaxias unas de otras, a una velocidad queaumentaba proporcionalmente con la distancia. Cosa incomprensible, pues, deser as, el horizonte quedara condenado a desaparecer hundido en un msall de todas partes. Las galaxias que vemos a 9.000 millones de aos luz seestaran alejando de nosotros a la mitad de la velocidad de la luz. Loenigmtico surge pensando en galaxias como las que vemos a 11.000millones de aos luz, en cuyo caso habra que pensar que se estaran alejandoa la velocidad de la luz, a punto de dejar de ser visibles Paradjicamente,desaparecido de nuestra visin el espacio poblado por miles de millones degalaxias, nos quedaramos solos en el universo sin otra manifestacin objetivaque la de un insondable e interrogante estado material de vaco infinito(*) Efecto Doppler: propone que el corrimiento de la luz de una estrella, haciael extremo rojo del espectro, lo determina su alejamiento de nosotros a unavelocidad que aumenta proporcionalmente con la distancia. Beltran Russell(1877-1970) pregunt si el giro al rojo se habra de atribuir a un movimiento deretraso o a la curvatura del espacio, y Halton Christian Arp tambin locuestion seriamente. Y de la misma manera se consideraran enigmticas, lasemisiones radiales opuestas de un objeto pulsante.(**) Estado en expansin: Los astrnomos haban examinado (1842) lavelocidad de expansin. En 1868, William Huggins (1824-1910) observ queSirio se alejaba de nosotros a 46 km/s. Sin emargo, hacia 1890, JamesEdward Keeler (1857-1900) demostr que Andrmeda se acercaba. H. CarlVogen observ movimientos de avances y retrocesos, lneas espectrales queexperimentaban un desplazamiento hacia el rojo y otro hacia el violeta. Antesde que Hubble demostrase la expansin en 1930, Einstein en 1915, De Sitteren 1917 y Alexander Friedman (1888-1925) entre 1922/24 consideraban quelas soluciones no estticas contrastaban con un universo en evolucin, cuyasdensidades podan variar con el tiempo. Eddington haba sealado un erroren la ecuacin de Einstein que permita un universo en contraccin o enexpansin (***)(***) Expansin csmica?: El universo se invertira hasta colapsarse, si hayms materia que la densidad crtica (estimada en 5 x 1025 g/cm3) Si la densidadde materia se halla por debajo de esta densidad, entonces viviremos en ununiverso abierto, que se expande de una forma constante. Mas, si la densidadest justa en el valor crtico, las fuerzas se equilibran y se mantienen. Perodesconcierta el hecho de que las observaciones actuales, conceden a la 30 3 .densidad actual un valor menor de 10 g/cm , insuficiente para contrarrestar lafuerza de expansin. Slo cabe pensar que una gran cantidad de materia(95%) permanece indetectable e invisible.15 15. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________ Aprovechando el escenario de dudas, el jesuita director de la AcademiaPontificia de Ciencias George-Henri Lematre (1894-1953) sorprendera a lacomunidad cientfica (1927) con su denominada hiptesis del tomo primitivo(big bang), formulada a partir de conocer la tan discutisa teora de laexpansin: un origen explosivo-expansivo del cosmos, con o sin retorno, cuyoclculo matemtico carg el autor sobre las pacientes espaldas de MaraMeyer y Edward Teller. Con posterioridad, George Gamow llegara a suponerque todos los elementos que conocemos se formaron en la primera hora de lasupuesta explosin y que una expansin indefinida de las galaxias nos dejarasolos en el universo Por ltimo, las discrepancias sobre sta y otras tantasnovedosas teoras del universo (*), movieron a Hermann Bondi, ThomasGold y Fred Hoyle a presentar su teora de un universo en creacincontinua (**) o universo en estado estacionario. Mientras tanto, W. H. W. Baade (1893-1960), estudiando la relacin,perodo de pulsacin, luminosidad (cefeidas) y ubicacin de las estrellas(rojizas de la Poblacin II en el centro de la galaxia azuladas de la Poblacin Ien los brazos espirales), percibira un error en el mtodo empleado hastaentonces para calcular distancias. Error que le permiti descubrir -comentaGeorge Gamow- que los clculos de las distancias de diversas galaxias eraninferiores en un factor prximo a 2,5. As, en un abrir y cerrar de ojos, Baadeaument el alcance del telescopio de Monte Palomar, elevando el valor antescalculado, que era de 1.000 millones de aos luz, nada menos que a2.500.millones de aos luz. Este progreso -escribe Gamow- aniquil la teorade la expansin acelerada del universo. A estas iniciativas e interrogantes, motivo todava de grandescontroversias, vendra a sumarse el resultado dudoso de utilizar a la inversa el-4valor numrico de la constante de la ecuacin de Hubble (1, 8 x 10 ), clculoque daba para la edad del universo 2.000 millones de aos, una cifra quepareca razonable considerando las distancias de las galaxias, pero poco fiabletodava comparada con los 3.000 millones de aos obtenidos por los gelogospara las rocas de la Tierra, La aplicacin de una nueva escala de distanciaspermitira situar la hipottica edad del universo en unos 5.000 mil millones deaos..(*) Teoras del universo: Ralph Alpher, Enrico Fermi, George Gamow, R. C.Herman, J. S. Smart, y Anthony Turkevich propusieron una teora de formacinde los elementos intermedia entre la hiptesis del equilibrio congelado y lapropia: la ruptura espontnea del hilen, fluido nuclear primitivo, libera neutronesque se romperan transformndose en protones y electrones y estos en tomosen menos de una hora. Otra sera la formacin de protogalaxias medianteturbulencias gaseosas, comprensin y contraccin calrica hasta el punto deignicin de las reacciones termonucleares, semejante al universo esttico deEinstein, inmvil en su estructura, con el radio de curvatura constante, siemprea punto de una contraccin o una dilatacin. Otra sera la de De Sittner,(1917), un modelo esttico, relativista, con densidad nula o casi nula, con eltiempo y la velocidad ralentizados al distanciarse, tendiendo a cero, con suorigen en cualquier lugar. A. Friedman propuso (1922/24) un modelo noesttico, dinmico, curvos el tiempo y el espacio, sin tiempo cosmolgico, con 16 16. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________ un punto de origen abierto o cerrado dependiendo de la densidad media. Alan Guth, autor de la Teora inflacionaria (1980), tiene como referencias la Teora de campo unificado y la Teora del todo. Est creada a partir de fluctuaciones cunticas dentro de un espacio vaco, donde la materia en estado original producira protuberancias dables de formar el universo visible. Luego est la teora de las supercuerdas, que persigue la unificacin de todas las fuerzas de la Naturaleza. La teora de los Ciclos galcticos no contempla un origen creador (tomo primitivo), ni un proceso expansivamente homogneo, con o sin regresin de las galaxias y cmulos, sino una constante eyeccin de materia y su evolucin espacio-temporal movida gravitacionalmente hacia su inexorable succin, va de uno tras otro agujeros negros Otros modelos son, ademas del denominado big bang, el referido de A. Friedman, extensivo hasta su implosin y curvado sobre s mismo como una esfera, el de la expansin indefinida, curvado a la inversa e infinito, el de expansin a una velocidad que nunca llegar a ser nula, no curvado e infinito. De entre todas las teoras y modelos de universo propuestos, el expansivo-inflacionario sita las galaxias alejndose sin fin, mientras otras van naciendo. La hiptesis de la succin va de agujeros negros, slo se diferenciaradel modelo inflacionario por el modo de desaparicin de las galaxias.(**) universo en creacin continua: un continuo enrarecimiento espacial causado por la expansin, se hallara compensado por una continua emisin de materia (***) a lo largo y a lo ancho del espacio intergalctico, ello debido, al decir, por un continuo retroceso de las galaxias ms viejas, mientras otras nuevas van apareciendo en los espacios que median entre ellas. El universo de Einstein era esfrico, mecnicamente esttico, que A. Friedman seal, inestable, de expansin y contraccin. (***) .Emisin admisible en nuestro tiempo, por la transformacin de materia imponderable en ponderable: se producira un tomo nuevo de H por litro de espacio una vez cada 1.000 millones de aos.Un apagn ilumin el universo: La suerte de un apagn en Losngeles (1942) durante la 2 Guerra Mundial permiti a Wilhelm H. W. Baade,que haba fotografiado Andrmeda en 1940, deducir de su observacin enmejores condiciones, que sta se hallaba a unos 2,5 millones de aos luz,o sea entre 1 y 1,5 millones ms de lo estimado hasta entonces..., con lo que,as, de golpe, resultaba, no slo, como antes dijimos, que nuestra galaxia noera la ms grande, sino, y lo ms sorprendente, que el tamao del universo semostraba casi duplicado y su edad, que podra ser de unos 5.000 millonesde aos, convertida de nuevo en una incgnita.Cul sera entonces la distancia de objetos como los observados por elHubble? En la Constelacin ms distante, la de la Cabellera de Berenice, sehaba registrado una acumulacin elipsoidal asombrosa de galaxias, con undimetro de unos 8 millones de aos luz y unas 11.000 galaxias separadas poruna distancia media de vaco de 300.000 aos luz, frente a la media de unos3 millones aos luz que existe entre las galaxias vecinas a la nuestra. Luego,se descubriran distancias impensables, como la que nos separa del qusarRDJ030117 (*) registrada por el observatorio de M. Palomar a 11.100 millonesde aos luz.17 17. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________ Ms tarde, el Hubble revelara la existencia de 50.000 millones ms omenos de galaxias, con una media de 300.000 millones de estrellas y suscorrespondientes planetas: veramos galaxias situadas a una distancia de msdiez mil millones de aos luz, o sea, segn nos dicen, a una edad de lasestrellas tal cmo eran de jvenes. En la nebulosa de Orin, George Herbigdetect (1955) estrellas nacientes, como las observadas despus (1965) coninfrarrojos, gigantes infrarrojas a punto de que su masa total adquiera calorsuficiente para brillar e incorporarse a la secuencia principal (**)... Es decir,estamos empezando, ahora, a conocer el universo, su falta de homogeneidad:ah estn los llamados atractores, gigantescas superacumulacionesgalcticas que han puesto en cuestin (1992) todas las teoras creacionistas yfinalistas, y cmo su aparente armona y belleza muestra hechos tanevidentes como el de nuestra galaxia, que, pongamos atencin, est en trancede partir y asimilar a su vecina ms prxima, la enana de Sagitario, yacondenada a ser devorada por las regiones exteriores de la Va Lctea ycolisionar con Andrmeda (***) en un futuro lejano. (*) Qusares (Quasi-Stellar-Objects): identificados por Marteen Schmidt(n.1919) en 1963, el Hubble confirm que nacen de la colisin de dos o msgalaxias, generadora de agujeros negros, Primero se crea que eran los astrosms luminosos del universo. Se alimentan con la energa que se desprende delviolento encontronazo y del material galctico circundante. Se deben al giroultrarrpido en torno al centro (agujero negro) que alcanza elevadastemperaturas. De ah la radiacin tan intensa que emiten y que les permite serdetectados a ms de 11.000 millones de aos-luz. El Pas (19/10/2005)recogi de la revista Nature la noticia de que ms de 30 investigadores y unadocena de telescopios, haban detectado estallidos de rayos gamma (dosfogonazos de un par de segundos) producto probable de la colisin y fusin dedos cuerpos superdensos: dos estrellas de neutrones o una de estas con unagujero negro. En febrero de 2006, el telescopio Calar Alto, en Almera, y elobservatorio de la NASA detectaron la colisin de cinco galaxias en laconstelacin Pegaso.(**) Secuencia principal: proceso termonuclear en las estrellas que puededurar miles de millones de aos, con la fusin de cuatro tomos de hidrgeno(1H1) en uno de helio (2He4 + e) y grandes dosis de irradiacin, de tal fuerzaexpansiva que contrarresta la gravitacin.(***) Sobre Andrmeda, Alan McConnachie declarara en septiembre de 2009:Lo que estamos viendo ahora son signos de canibalismoEstamos hallandocosas que han sido destruidas restos parcialmente digeridos, que sonprueba de la avidez de Andrmeda, estrellas y galaxias que se acercarondemsiado hasta ser arrebatadas de sus lugares habituales.Evolucin del universo. Obrando la tercera edicin de este Cuaderno del CAUM, nospropusimos hacerlo vehculo de las interpretaciones cientficas ltimas,relativas en particular a la naturaleza y evolucin del universo y al papel jugadoen el proceso csmico por el llamado vaco En este sentido, salvo lainformacin difundida por los media (la mayor parte fieles a la singularidaddel controvertido big bang), slo nos podemos referir a ciertos datos, algunos 18 18. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________en particular de inters esencial, como los publicados para recordar eldescubrimiento de los Grandes Atractores, otros relativos a la bsquedaimpenitente de la partcula wimps o higgs original, amn de las famosascuerdas, y si en los agujeros negros se pierde o no la informacin, sin citar lasaventuras cuasi fotogrficas de la supuesta totalidad csmica, especulacionesoportunstas la mayor parte de las veces, pero que no obstante cuentan.Cuentan, s, a nuestro modo de ver, a la hora de animar la esperanza, laconfianza en que el nuevo instrumental, la observacin e investigacinpersistente y la lucha contra el primitivismo teolgico, siguen abriendo caminoa la idea de que el universo lo caracteriza una extremada falta dehomogeneidad, por cuanto ni su origen es situable, ni tiene un centro nilmites, ni ms edad reconocible que la que, corregida una vez tras otra, levienen convencionalmente asignando obligados por las observaciones, laltima situada en 13.730 millones de aos,.. Hasta ahora, en fin, no hay muestra alguna de que el fenmenocsmico encierre ms singularidad que la que representa su fsica, hilvanadapor un constante proceso cambiante sucesivamente originado, que va desde elestado imponderable, bsico de la materia etrea -al que la cosmologamoderna designa como energa oscura (72%) y materia oscura (23%)-,hasta el estado ponderable, ordinario de la materia (5%), es decir, la formaperceptible que sta alcanza en su expresin galctica; lase: el momentoespacio-temporal, parte indisociable del gran proceso universal, que, generadoen el fondo etreo, da lugar a la infinitud de formaciones estelares, cada unacon su historia evolutiva, su nacimiento, desarrollo y muerte, con lo que enverdad poco o nada tiene que ver la famosa hiptesis de Lematre (*) (*) Propone que todos los elementos del universo los cre la explosinsupuesta de una masa superdensa de materia, un tomo primitivo de unoscentenares de kilmetros de dimetro, que se dilat radialmente, cayendo su10densidad desde un factor 10 hasta una densidad nula y un radio infinito alcabo de un tiempo infinito. Fue puesta en duda (1987) debido a la falta dehomogeneidad observada en el espacio (**), y por la demostracin posterior(1994) de que la construccin de tomos (***), desde el hidrgeno y el heliohasta las estructuras ms pesadas, slo tiene lugar con los procesostermonucleares que se dan en los objetos estelares sometidos por rotacin ycontraccin gravitatoria a enormes presiones y elevadsimas temperaturas,imposibles cuando la materia se dilata hasta evaporase Esto adems de queen las supuestas nubes de hidrgeno cualquier tomo se supone situado a unmetro ms o menos de su vecino ms prximo, (en proporcin como dosperdigones separados por ochocientos mil millones de kilmetros) Obviamentecon pocas posibilidades de relacin. (**) La cadena de los Grandes atractores y su edad -a todas luces con mshistoria que la del origen imaginado para el universo-, fue descubierta en 1987por el grupo de astrofsicos llamados los siete samurais y confirmadadespus en 1990 con la prueba de cordura que realizaran Alan Dressler ySandra Faber sobre un grupo de galaxias treinta veces mayor. En agosto de2008, el XMM-Newton europeo ha descubierto el cmulo ms masivo degalaxias, alrededor de unas mil, a 7.700 millones de aos-luz. 19 19. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________(***) En 1944 un anlisis espectral de una muestra de tecnecio (****),permiti comprobar que corresponda al puesto en blanco que exista en laslneas espectrales de R. Andrmeda El descubrimiento permiti conocer lagnesis de los tomos; demostr la imposibilidad de crear, de un salto, a partirdel supuesto hidrgeno primigenio, elementos pesados, a ejemplo del tecnecio(99 veces el peso del H). Otro dato lo proporcion una muestra del meteoritoque cay en el desierto de Arizona: contiene residuos de plomo, una parte entres millones, producto final del uranio en decadencia que existi antes quehubiera una Tierra. Sucesivos anlisis de meteoritos y rocas terrestresevidencian en general la existencia de un proceso generador de elementosque slo puede darse en condiciones termonucleares propias de las estrellas.Ahora ya saben con seguridad escribi un investigador refirindose altecnecio- que cuando menos, uno de los elementos pesados est siendocreado en las estrellas. De aqu en adelante, el problema bsico es descubrircmo Pero, no slo cmo se generan los elementos en los hornos nuclearesestelares, sino tambin cmo se origina la nube que los engendra, sunaturaleza y desarrollo, rudimento primigenio de nuestra Galaxia y de todo elcurso de su evolucin.(****) El tecnecio no existe de forma natural en la Tierra. La muestra fueproducida en los hornos nucleares de la Comisin de Energa Atmica. Cmo naci la Va Lctea? La palabra evolucin empleada paradescribir la formacin y extincin de las especies vivientes, se emplea tambinpara describir la formacin o nacimiento y extincin de estrellas y planetas.Hoy, con un conocimiento acumulado, ms profundo y extenso que nunca delas cosas, astrofsicos, gelogos, fsicos, qumicos y bilogos, estn a puntode encontrar el camino hacia el conocimiento de la unidad dialctica que existeentre el nacimiento y desarrollo de la naturaleza estelar, el sistema lcteo ysolar mismo, y el origen y expansin de la vida. Como hiptesis, la ms probable del origen galctico, se admite la ideade que hace miles de millones de aos, en el lugar donde est ahora la VaLctea con el Sistema Solar y la Tierra, no haba nada; ninguna manifestacinde materia visible, slo un inmenso e inimaginable espacio vaco, oscuro ysilencioso A millones de aos luz, ms all de todas partes, exista ya unnmero casi incontable de luminarias repartido de forma heterognea en labveda csmica. La Va Lctea, una galaxia ms (*), semejante al sinfn de galaxiasexistente, surge con la aparicin, donde antes nada haba, de una levenebulosidad evanescente, fruto inicial de la transformacin de materiaimponderable en ponderable (**). Alan Guth explica la gnesis del fenmenoen general, como un conjunto de fluctuaciones cunticas que emergen delvaco, efectos de un impulso inicial. Conglo-merados caticos que oraaparecen, ora desaparecen y vuelven de suerte a aparecer, conformando lasconcreciones que van a ir haciendo de la nube primigenia una masa fluida detamaa forma irregular, no radiante todava Kant, Herschel y Laplace vieronen la evolucin de las nebulosas en rotacin, la construccin gradual de lasestrellas, las galaxias y los planetas. Newton sugiri que el Sistema Solar poda20 20. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________haberse formado a partir de una tenue nube de gas y polvo, que se hubiera idocondensado bajo la atraccin gravitatoria. El proceso continuara durante un tiempo todava indefinible, la materiagaseosa principiara a concentrarse; se aprieta y contrae, gira y gira cada vezcon ms rapidez, comenzando a tomar los perfiles vagos de una formaachatada, esferoidal, mientras se va insinuando una espiral gigantescaprolongada en largos brazos radiales de materia ya radiante en rotacin,cuajada de criaderos de estrellas, astros similares al sol, prontas a generartemperaturas propias de futuras supernovas explosivas, de cuyos residuosse originarn incluso nuevas estrellas, luego planetas, satlites, meteoritos, y,de suerte, cabe que la Vida misma, como sucedi en la Tierra del Sistemasolar, tras un largo y gradual proceso, Transcurrida la evolucin galctica despus de un perodo espacio-temporal de decenas de miles de millones de aos, en el caso de un sistemasemejante al nuestro el segundo y ltimo acto termina, si no con la ingestinde los planetas ms cercanos por parte de un astro como el Sol, con ladesaparicin de la galaxia y sus aledaos, una vez engullida, vaporizada, esdecir, reconvertida finalmente toda su materia ponderable en imponderable, vade un agujero negro. En 1983 Chandrasekhar no lleg a resolver qu le sucedera a larestante sustancia de la estrella, la galaxia o el conglomerado de galaxias, alvaciarse toda su materia por el agujero negro creado por aquel colapso... Pero,acert cuando intuy que el espacio-tiempo se abre all al llamado vaco,ter.(*) Una galaxia ms: W. Herschel descubri en el siglo XVIII las pequeasnubes csmicas a las que llam nebulosas. Edwin Hubble en 1924descubri que, como Andrmeda, eran semejantes a nuestra galaxia y que sealejaban unas de otras Fue el punto de partida para considerar el universocomo un espacio dinmico, frente al concepto esttico e inmvil que exista.Quedaba por saber si estando en expansin continuara expandindose o secontraera a partir de un momento u oscilara.(**) Transformacin de materia imponderable en ponderable (***): La granincgnita: qu y cmo se origina esa transformacin, encuentra explicacinimaginando el resultado de un singular proceso (impulso inicial) de intensacontraccin ondulatoria dado en la materia etrea (movimiento a punto cero),capaz de originar un paquete de ondas aprisionadas (campo, quarks),principio formal de la diversidad de objetos vivisbles: nebulosas, estrellas,planetas, galaxias, sin otra posibilidad de retornar la materia a su estado inicial,etreo, que la de establecer va central del propio objeto o de una suma deobjetos y a travs de un agujero negro, una corriente inercial (entropa) quehemos dado en llamar gravitatoria (****). Impulso inicial: en 1955, F.Armenter de Monasterio sita el impulso inicial jugando un papel importanteen la dinmica del universo, siendo, en realidad la gran incgnita que no se halogrado an esclarecer.(***) Imponderable: Vaco aparente, fondo etreo, plasma, estado de lamateria con gnero de movimiento a punto cero... Ponderable: a partir de unestado de la materia con gnero de movimiento ponderable Fluctuacionescunticas, wimps, quarks, campos electromagnticos y subpartculas21 21. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________atmicas, tomos, molculas? El paso, en fin, a un gnero de movimientosuperior al de punto cero, determinar la gnesis de lo que llamamos materiaponderable, visible.(****) Gravitatoria: A. Z. Petrov describe la gravitacin como una formaespecfica de la materia en movimiento. N. V. Miskevich vea un peligro enreducir la gravitacin a geometra (curvatura) O. Spiridnov reconoce en 1984que la naturaleza de la gravitacin no se ha descifrado por completo, ni muchomenos. Un historial muy curioso: Los judos medievales eruditos situaron laCreacin en el ao 3.760 a.n.e. En 1658, James Ussher, arzobispo anglicano,ajust el dato: a las 20 horas del 22 de octubre del 4.004 a.n.e.! La IglesiaGriega remont la fecha al 5.508 a.n.e. Finalmente, hacia el siglo XVIII laminora erudita acept una versin bblica: entre 6.000 y 7.000 aos a.n.e.,que corrigi Buffon elevando el dato a 50.000 a.n.e.... Pero la ligereza delinvento no aguant el paso del tiempo: en 1785, el libro Teora de la Tierra,de James Hutton (1726-1797), mostraba un proceso geolgico uniformistadesarrollado gradualmente durante un tiempo muy largo: miles de millones deaos!. Pocos aos despus, Charles Lyell, en su obra Principios de Geologa(1830), daba razn a Hutton. Aunque la explicacin de Lyell no se ajustaba deltodo a la realidad --la observacin de sedimentos y la intervencin de otrasfuerzas naturales no terminaban de encajar--, permiti aceptar que la edad delplaneta poda ser de unos 500 millones de aos. Pero, en seguida, laaplicacin de un mtodo, el de Edmond Halley, que consiste en dividir lacantidad total conocida de sal disuelta en los ocanos por la cantidad tambinconocida de sal (*) aportada cada ao a los mares, arrojara una cifradefinitoria de la edad de los ocanos de unos cuantos miles de millones deaos, concordante con la que se daba para la edad de las ms antiguas rocasy con la supuesta por los bilogos para ir de la vida unicelular a la de lasplantas y los animales. Mas, hacia 1854 el asunto se complic y de qu manera, pues, siendoel Sol mucho ms joven (le suponan unos 2.500 aos) cul haba sido lafuente de energa de la Tierra? Hermam Ludwing Ferdinad von Helmholtzcalcul que una concentracin del Sol de slo la diezmilsima parte de suradio, proporcionara la energa emitida durante 2.000 aos. WilliamThompson (Kelvin) fij a su modo una edad para el Sol, con un perodo inicialde masa fundida. En 1870 dio a la Tierra una edad de entre 100 y 200 millonesde aos. Hacia 1890 la batalla pareca irresuelta. Hasta que, en 1896, un datocientfico, el de la energa que liberaba la radiactividad (**) prob que algunasrocas de la Tierra tienen unos 4.700 millones de aos, e incluso ms. Al universo, recordemos, le haban asignado unos 2.000 millones deaos, segn su velocidad de expansin y distancia de las galaxias. A la VaLctea, F. Gondolatsch le daba una edad de entre 2.000 y 5.000 millones deaos Unas cifras que no concordaban con las calculadas en 1940 para elSistema Solar y para el Sol. Pues, si en el caso del Sol (***), ste habaperdido slo un 1/40.000 de su masa, su edad deba ser de unos 6.000millones de aos Pasados los aos, ya en1960, Hoyle, estimando los22 22. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________procesos de fusin nuclear estelar calcul una edad para el universo de entre1.000 y 1.500 millones de aos. Alle Sadage la situ en 2.400 millones y FritzZwicky, en el orden de 1.000 millones. Por ltimo, toda una suerte deinformacin, teoras e instrumentos pticos e informticos innovados abrirapaso a preguntarse sobre la finitud o infinitud del universo, su origen oeternidad, y el proceso de evolucin e hipottico destino de un cosmos enapariencia insondable, por todas partes ms lleno de vaco que de masasestelares. En nuestros das, despus de tantas correcciones, la NASA, con losdatos obtenidos por el WMAP, combinando la densidad de la materia, laconstante de Hubble y la constante cosmolgica, se ha atrevido a situar laedad del universo en unos 13.730 millones de aos. (*) La concentracin de sal se incrementa en la millonsima parte del 1% cada siglo. (**) Radiactividad: El perodo de vida media de una sustancia radiactiva es el lapso requerido para reducir a la mitad la cantidad original de la misma. Como el perodo de vida media del torio (Th) y del uranio (U) comn es de 13.900 millones y 4.500 millones de aos respectivamente, podemos asegurar que estos tomos se formaron no hace mucho ms de unos cuantos miles de millones de aos. Aplicado a los depsitos de roca permiti calcular una antigedad de 2.700 millones de aos. Arthur Holmes, gelogo, hall que todas las curvas coinciden alrededor de 3.350 millones de aos. (***) Origen del calor del Sol: J. Robert Mayer anunci en 1948 la primera teora meterica del origen del calor del Sol, exitosa hasta que un clculo del supuesto bombardeo sobre la Tierra la demostr cuestionable. Helmholtz atribuy la fuente de calor a la friccin entre partculas cadas hacia su centro, mientras perdan su calor por radiacin. Una contraccin de unos 80 a 90 metros anual, sera suficiente para suministrar el consumo anual de energa solar. Aplicado a la Tierra y pensando que no haba variado la temperatura desde el comienzo de los tiempos, los astrnomos llegaron a indicar a los gelogos que la edad de la Tierra no poda exceder de los 2.500 millones de aos. Los gelogos se opusieron asignndole un valor superior a los 10.000 millones. Con posterioridad, se supo que el radio poda liberar energa suficiente para fundir cada hora ms cantidad de hielo que la equivalente a su propio peso, durante 100 aos. Pero en la atmsfera solar no se haban detectado sustancias radiactivas. En 1905, Einstein demostr que si un cuerpo2 emite energa (radiacin), su masa disminuye en la proporcin de E / V (V velocidad de la luz), es decir, la energa obtenida poda ser incomparable con la proporcin de masa transformada. .. Pronto se advirti que si un ncleo de helio estaba formado por 4 protones y dos electrones, su peso atmico tena que ser igual a 4 veces el peso del hidrgeno (4 X 1,008 = 4,032), sin embargo, las mediciones de Francis William Aston (1877-1945) en 1920 revelaban que el peso del helio es slo de 4,002; as pues, las 0,030 unidades de diferencia deban quedar liberadas en forma de energa en el proceso de formacin del tomo. Desgraciadamente deca Einstein- los hechos no presentan an un orden satisfactorio, y estamos andando a ciegas.(****) En 1938 Hans Bethe haba investigado las posibles vas de una hipottica reaccin nuclear solar va del hidrgeno al helio, y luego al carbono, y calculado que la velocidad de radiacin de energa implicaba la prdida de masa solar a una velocidad de 4,2 millones de toneladas por 23 23. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________segundo. Ya se saba que la transformacin nuclear del H en He libera-13 262x10caloras por cada tomo de H empleado. Luego el Sol que libera 10 38caloras por segundo: debe consumir 5x10 tomos, alrededor de 800 millonesde toneladas de H por segundo. Para consumir todo su H debe emplear 5x1010 aos (4 ncleos de H al formar un tomo de He liberaran enormescantidades de energa a cambio de una muy pequea cantidad de masa (E =2m.c ) Antes (1930) Eddington haba sugerido una temperatura de 15 millonesde grados para el centro del Sol, con una presin de unos 3 a 11 mil millonesde atmsferas, donde se daran reacciones inconcebibles en las condicionesde la Tierra... En tanto, el asunto que ms nos preocupa, el vaco espacial,seguira siendo el gran motivo de duda sin resolver.La cuestin, pues, no parece tener fin; ms, al contrario , cuanto ms alcance tienen los instrumentos de observacin, msreconocible se hace la presencia por todas partes de nuevas y ms regionessalpicadas de estructuras y espacio vaco. Sin embargo y todava al cabo deXXIV siglos desde la fsica griega, la imagen confusa del ter aristotlico sigueimpidiendo una cosa: que podamos ver el vaco espacial, ya no solamentecomo el soporte de los sucesivos descubrimientos (ondas de luz de Huygensy A. J. Fresnel, lneas de fuerza de Faraday, campos electromagnticos deMaxwell, fotones de Einstein y sus campos gravitatorios, campos qunticosde de Broglie, campos glunicos de Gell-Mann o los fluidos cunticos deStrmer), sino como la ciencia empez a vislumbrarlo, desde que aldescubrirse el electrn se abrieran a la percepcin humana los inmensosespacios interatmicos, tambin aparentemente vacos, confirmando lainterpretacin que diera Lenin a la dimensin del concepto materia, que abarcael espacio etreo universal y con l todos los fenmenos, objetos y seres,locales y celestes, conocidos y por conocer. La naturaleza, puso de relieveLenin, es infinitamente diversa en sus dos extremos: en el mundomicroscpico, las partculas subatmicas son infinitamente inagotables, y en elnivel macroscpico, el propio universo es tambin infinitamente inagotable. Cmo estn las cosas desde entonces? Tendremos que reconocerque, pese a todo, en las Ciencias Naturales domina desde hace algn tiempola nocin favorable de que las oscilaciones del ter o vaco existen... Aunque apartir de las grandes dudas surgidas, primero con el descubrimiento de losrayos X y la radiactividad en 1895-96, luego con el advenimiento de la cunticade Planck en 1900 y la desintegracin o divisin del tomo en 1932, y mstarde con la supuesta inmaterialidad del fenmeno ondulatorio, no parece quese haya avanzado gran cosa en la investigacin de los niveles estructuralesms profundos del vaco espacial, probable fuente de la materia ordinaria. Ms,al contrario, con la aparicin del famoso big bang, el problema del vaco estsiendo arrinconado, a buen seguro con el fin de preservar el creacionismo ymantener convertido el discurso en refugio de idealistas al uso, gente pronta arecuperar del pasado ms primitivo los valores absolutos, la inmutabilidad, lamano suprema, etc. Cmo decir a esas gentes que el cosmos no pudo surgirde algo diferente. En primer trmino, porque si antes del cosmos quecontemplamos y en el que vivimos, hubiese existido otro, habra que incluirlo 24 24. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________en lo que conocemos como tal. En segundo lugar, porque si admitimos que elcosmos tuvo comienzo, que algo lo engendr o cre, tendramos derecho abuscar explicacin al origen de ese algo y el problema llegara hasta el infinito,por cuanto el problema del comienzo, del origen, carece de sentido. Y en todocaso, podramos decir, que si en algn lugar hay algo, es parte del mundonico y lo llegaremos a descubrir.No slo los tomos son materiales, sino tambin el espacio quellena los intersticios interatmicos y las distancias interestelares eintergalcticas. Lomonsov.Se est diciendo que el vaco cuntico es un verdadero objetofsico, es decir, algo que por extensin podra traducirse como la materiaespacio-temporal capaz en potencia de conformar el comn de fenmenos,objetos y seres existentes. Pero tenemos que aadir, que la fsica de loscuantos, fsica cuntica, por estar basada todava en los dos conceptosmateria y campo, fuente y campo, representa una teora ambigua, que acentala discontinuidad (*)... Y no hay razn para tal. La materia es una ysolamente una, aunque de infinitas formas (gneros de movimiento), siempreen condiciones de que podamos llegar a entenderla, esforzando un poco laimaginacin, como pretendieran Einstein en 1905, Niels en 1913, De Broglieen 1944 y Schrdinger: un corpsculo que se mueve no es otra cosa sino unaburbuja sobre la onda de radiacin en el sustrato bsico del universo. Suequivalente por tanto, para no desligar burbuja y sustrato, fuente y campo,sera decir que todas las formas son parte inseparable de la nica materiaespacio-temporal, que llena todo y conforma todas las manifestacionesmateriales, lo que conduce a admitir, que, contrariamente a la leccinaprendida, los cuerpos no ocupan un lugar en el espacio, son parte misma einseparable del sustrato material espacio-temporal.(*) Discontinuo: Una teora unitaria slo es concebible admitiendo laexistencia de una real continuidad subyacente en el tejido del universo.Discontinuidad quiere decir escribe Jean. E. Charon- dividido en tabiques, yde qu estaran hechos estos tabiques? (...) El hombre ha pretendido durantemucho tiempo prestar a la naturaleza una discontinuidad que slo provena, enrealidad, de su incapacidad de conocer las cosas con un poder separadorinfinitamente grande La realidad es continua: el filtro del conocimiento harque nos parezca discontinua. Entre esos filtros, est todava la velocidad finitade la luz, que impide una lectura completa del universo; est el no poderdiscernir espacialmente todava dos puntos separados entre s por una distanciainferior a una milsima de millonsima de milmetro. La discontinuidad tuvo, ymucho, que ver con la idea pitagrica del nmero entero, incluso con elatomismo Zenn demostr que la discontinuidad haca imposible el movimiento.Diremos, pues, resumiendo, que: espacio, continuo o discontinuo,espacio vaco -ter, quintaesencia-, lneas de fuerza, campo electromag-ntico, ondas, partculas, antipartculas, neutrinos y sus anti, cualesquierasubpartculas, incluidas las llamadas spartculas, y las gravitacionales, o25 25. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________antigravitacionales si aparecieran, es decir; toda forma o fenmeno objetivoconocido o por conocer, como las llamadas cuerdas y los quarks..., sonformas distintas de manifestarse la materia que existe independientemente denuestra conciencia. Diremos, en fin, que la materia misma no ha sido creadapor nada ni por nadie, es eterna e infinita, y viabiliza el uso racional de susleyes para poder edificar, no un mundo nuevo, sino el que ms permita a laespecie humana supervivir, inteligentemente, de la forma ms segura,solidaria, venturosa y altamente creativa. Nos pronunciamos as, porqueabrigamos la conviccin de que al igual que son obra de los procesosmateriales la infinitud de formas existentes, igualmente lo son, s bienaltamente complejos, la psiquis, el espritu, la conciencia, el pensamiento y lasideas en general, del hombre y la sociedad. Producto, en fin, supremo de lamateria, fruto superior del trabajo colectivo y su relacin con la ms alta yestupenda masa de materia organizada del universo conocido: el cerebrohumano, su capacidad y potencial inteligente. Cuestin sta de importanciasuma, pero que vive a la espera de verse situada como la reivindicacinprimera, pues cuanto ms evolucionado psicolgicamente es el cerebrohumano, mayor es el impulso a explorar, mayor la curiosidad excedente, eldeseo de conocer, de luchar, de crear, de producir... Hay quien atribuye aeste exceso cualitativo de capacidad inteligente, el hecho de que, cuando elser humano es esclavizado, explotado, oprimido, excluido, sometido a laignorancia, marginado o maltratado, esa cualidad o potencialidad inteligentese constituya en un factor concausante de las diversas reacciones: Rebeldamanifiesta o soterrada, pero, rebelda. Rebelda buscando a ciegas la forma dealzarse contra la adversidad, la opresin, la tirana y los padecimientosmltiples. Rebelda, como una manifestacin de suprema complejidad material,que conlleva tensiones y angustias desesperantes, depresiones yenfermedades fsicas y mentales, cuyos daos inmensos, profundos, de todoorden para el individuo y la sociedad siguen siendo ignorados Ignorados porla minora privilegiada y por el sector amigajado del llamado bienestar Cmohacer ver la importancia de luchar por la implantacin de condiciones poltico-sociales que permitan a la persona comprender sus necesidades, desarrollarintegralmente los atributos de esa su propiedad, el cerebro y su grandiosopotencial, que vive a la espera de verse asistido por un ejercicio permanente dereflexin, informacin y participacin plena constante en todo cuanto conciernea nuestras vidas?Marx resumi la situacin que vive la especie humana, con su dramticogrit tremendamente acusatorio: estis idiotizando al hombre!!...La filosofa del materialismo (*) nos habla de un solo mundomaterial:Mitos procedentes de culturas tan antiguas como las de Babilonia,Egipto, India y China hacen alusin a la existencia de una sustancia (**)material nica, eterna, a partir de la cual se formaron todas las cosas y a lacual vuelven26 26. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________ En la Antigedad griega, Hesodo, a mitad del VIII a.n.e., habl en suTeogona de la existencia de un fondo material del universo. Tales de Mileto-el primer sabio, como le llam Aristteles- cre la Escuela Jnica fundadora dela filosofa materialista, que ve el agua como principio. Anaximandro,discpulo de Tales, y Anaxmenes, alumno del anterior, sostenan que eran treslos elementos materiales bsicos de la naturaleza: tierra, agua y aire, a losque Herclito aadi uno ms, el fuego. Anaxgoras defendi la existencia deun solo mundo material. Leucipo, fundador de la Escuela atomista, concibila materia como una concrecin de pequeas partculas (tomos)indivisibles. Empdocles fundi en una la teora de los cuatro elementos.Demcrito, declarado materialista, defini la materia como algo en realidaddonde no hay ms que tomos y vaco. Epicuro, conocido a travs deDigenes Laercio, sostuvo que la materia es eterna y est dotada demovimiento interno, en el seno del vaco infinito. Correspondi a Aristteles, idelogo esclavista, recordar, y convienerepetirlo, que los ms de los que se dedicaron en un comienzo a filosofar,buscaron los principios primeros en el reino de lo material. l imagin laexistencia de dos mundos: uno, sublunar, imperfecto y corruptible, compuestode una especie de materia primigenia que exista en potencia hasta queadquira forma y se le imprima movimiento... Otro, situado ms all de la Luna,eterno, inmutable e incorruptible, compuesto por un quinto elemento(quintaesencia), ter (sustancia del cielo ms divina que todas), que llenabatodo y daba forma a todos los objetos celestes. Sostuvo que la Tierra eraredonda. Rechaz el vaco -que concibieran Leucipo y Demcrito como medioreal necesario para el libre desenvolvimiento de los tomos-, porque, segnl, impeda el contacto entre los objetos Y as quedaron las cosas hasta queapareciera Lucrecio Caro, que recuper el atomismo (60 a.n.e) recreado porEpicuro. Pero, pasaran primeramente mil quinientos! largos aos hasta que lapalabra tomo fuera impresa en 1472 (***), con la prensa de JohannGutenberg (1400-1468), y dos siglos ms, despus, hasta que Pierre Gassendirecuperara nuevamente la idea del tomo, con un Descartes, enfrente,negndola todava. El legado de la idea del tomo y el vaco, y, sobre todo, la utilizacinreaccionaria que hara la Iglesia catlica de la filosofa subyacente en elaristotelismo, marcaran dramticamente el proceso histrico-social de laFsica, frenndolo prcticamente hasta casi nuestros das... An hoy, la quinta-esencia que ayer propusiera Aristteles y 2.400 aos despus GeorgeGamow, no ha recibido, con el ter y el vaco, una explicacin coheren-temente cientfica. Sabemos, s, como anteriormente dijimos, que el ter fuereconocido como soporte para la vibracin del campo electro-magntico. Pero,sabemos tambin lo que ha escrito Stephen Hawking y ayer pensaran MaxPlanck y el propio Albert Einstein: que el vaco puede contener energa,equivalente a masa y que de hecho est actuando como la constantecosmolgica de la que abjurara Einstein [Yakov B. Zeldovich demostrprecisamente lo mismo]. Sabemos, en fin, lo que la teora cuntica le atribuye;que est lleno de fluctuaciones cunticas, apenas detectables, porque el 27 27. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________valor de la energa del vaco es prximo a cero Podemos, pues, atrevernos adecir, que el interrogante histrico de su constitucin material, estado de lamateria (****), est a punto de ser despejado, gracias a la observacin de susefectos, revelados en los fenmenos macro y microcsmicos y en particularcon la generacin aparentemente espontnea de quarks. (*) Materialismo. El trmino empez a utilizarlo Boyle en el XVII y ms tarde en sentido ms filosfico Leibniz. Su sentido cientfico y definicin ms exacta lo encontramos por primera vez en Marx y Engels. Es la orientacin cientfica que decide la cuestin fundamental de la filosofa a favor de la primaca de la materia, de la naturaleza, del ser, de lo fsico, de lo objetivo, y examina la conciencia, el pensamiento, como propiedad de la materia en oposicin al idealismo, el cual toma como punto de partida la idea, la conciencia, el pensamiento, lo psquico y lo subjetivo. Destacan como fundamentales: el materialismo ingenuo de los antiguos griegos y romanos, que se combina con cierta dialctica ingenua; el metafsico (o mecanicista) del XVII a comienzos del XIX, y; el dialctico, en el que ambos elementos se combinan orgnicamente. (**) Sustancia. El concepto se identifica frecuentemente con el de materia. Pero en realidad la sustancia comprende nicamente los cuerpos que poseen masa final en reposo, es decir, una masa que puede ser medida en estado de reposo relativo de los cuerpos slidos, lquidos o gaseosos. Al mismo tiempo existen formas y tipos de materia que no son en modo alguno sustancias como tales (por ejemplo, el campo electromagntico, el neutrino, el campo gravitacional) sino formas de manifestarse la materia. El materialismo dialctico, como ejemplo, admite la sustancialidad de la materia, pero slo en el sentido de que es ella (y no la conciencia, no la idea absoluta, no la razn divina) la nica base universal, el sustrato para las diversas propiedades, concatenaciones, formas de movimiento y leyes. Para Lenin, sustancia, de las cosas o esencia de las cosas son palabras con un sentido relativo: no expresan ms que la profundizacin del conocimiento que el hombre tiene de los objetos, y si esta profundizacin no fue ayer ms all del tomo, y hoy no pasa del electrn, del ter y del cuantun, el materialismo dialctico insiste en el carcter temporal, relativo, aproximado, de todos esos jalones del conocimiento de la naturaleza.(***) Antes, en 1455, Martn Lutero (1483-1546), astuto como pocos, impulsara inteligentemente la Reforma gracias a la imprenta. Convertira en autnticos bestseller sus traducciones del Antiguo y Nuevo testamentos. 100.000 ejemplares de su Biblia seran en 1534 la obra instrumental que hara penetrar sus ideas hasta en las ms pequeas grietas y fisuras de la conciencia de los alemanes, persiguiendo convertir el protestantismo en una religin del libro. Una de las primeras medidas del converso Constantino I fue multiplicar y difundir los escritos de inspiracin divina. (****) Estado de la materia: Lenin, en 1908, insiste sobre la ausencia de lneas absolutas de demarcacin de la naturaleza, y seala como algo de sentido comn la transformacin del ter imponderable en materia ponderable y viceversa, todo ello aade- no es ms que un nueva confirmacin del materialismo dialctico. Paul K. Fereyabend, autor de Adios a la razn, filsofo americano declara: Pocos son los autores actuales que estn tan familiarizados con la ciencia contempornea como lo estuvo Lenin con la ciencia de su tiempo.28 28. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________En la Edad Moderna el ter se entendera como un medio mecnico semejante a un fluido elstico que llenaba todo el espacio y era capazde transmitir la luz y permitir la interaccin electromagntica, sin ofrecerresistencia alguna al movimiento en general de todos los cuerpos incluidos loscelestes. Segn Banesh Hoffmann (1906-1986), terico de la fsica departculas elementales, el ter (vaco) no es un campo, est lleno de camposque contienen energa y partculas evanescentes que pasan de existir a noexistir, proporcionando cuerpo a la nada Hoy, desde el punto de vistamoderno, al vaco fsico se le atribuyen ya algunas de las propiedades de unmedio material ordinario. Sin embargo, el concepto vaco significa,vulgarmente todava, un espacio completamente libre de materia, sin ningunapartcula material. O, en todo caso, un espacio al que se llama enrarecido,que se dice, cuando las distancias entre las partculas son de unas cincuentamil veces su dimetro, o sea, prcticamente sin posibilidad de chocar una conotra. Desde este punto de vista, vaco, en el cosmos, significara, sin ms, lainmensurable profundidad espacial que oculta la infinitud, convertida endistancias inimaginables entre los planetas y sus satlites, astros, galaxias ycmulos galcticos. E igualmente hay que verlo as en el micromundo deltomo, de las partculas interatmicas y de las subpartculas, donde lasdistancias llenas de vaco son de magnitudes relativas inimaginables.Citemos como ejemplo el vaco interatmico, donde el dimetro del ncleoapenas equivale a una cienmilsima parte del volumen total del tomo. ter y/o vaco, un fenmeno de causa material nica, pero que,histricamente, ha sido y todava sigue siendo piedra angular a la hora deinterpretar el mundo, segn una u otra concepcin e intereses, bien como unhecho de causa material nica, bien como un echo de causas mltiples,material y/o divino, eterno o finito, auto-movido o impulsado, continuo odiscontinuo, de composicin ondulatoria o corpuscular. Es decir, con laexistencia o no de un ter (vaco), supuesto vehculo del lumnico y lagravedad, medio independiente o no y como tal, tejido de fondo, sustratomaterial indetectable, etc. Por nuestra parte, y sin ambicionar otra cosa que aproximar al lector alconocimiento de la fsica, nos limitaremos a resumir cuantos datos permitanexplicar lo que hasta ahora se sabe de la naturaleza y comportamiento de lamateria, de qu y cmo estn hechas las cosas, su curso y relacin con lahistoria social y, sobre todo, cmo fueron entendiendo el universo las gentesde ciencia, en funcin tambin de su clase, todo hasta fechas tan recientes delconocimiento de las ciencias naturales, que, como dijera L. V. de Broglie:Slo hacia 1932 se empez a conocer lo que ocurra en el ncleo deltomo primigenio (*).(*) William Prout, ms de un siglo antes (1816), haba dado un primer golpe a laidea de la indivisibilidad del tomo, sealando, aunque errneamente porentonces, que el tomo de hidrgeno entraba en la constitucin de todos lostomos. Se supone que al hidrgeno y al helio, que se formaron en la etapapreestelar del desarrollo de los sistemas galcticos, les corresponde el 99,9 de lasustancia (en masa). 29 29. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________Apenas un ao despus de 1932, le llegara el turno al inters delos cientficos por el conocimiento del fondo material del universo. Hablamos de una parte del supuesto vaco espacial, registrado ennuestros das para su observacin y aspecto con el nombre poco afortunado demateria oculta (oscura, invisible) (*), como as han dado en llamar al supuestoquinto elemento aristotlico... En 1933, Edwin Hubble conjetur que loscmulos de galaxias tenan que contener una cantidad enorme de materiaoculta. Y se ha demostrado... La concentracin, hoy conocida, de cientos decmulos como el de Coma (de varios millares de galaxias con un tamao dedecenas de millones de aos luz) ha permitido calcular, midiendo la energacintica de su masa de fondo (**), que sta es casi cien veces mayor que la desu materia visible, luminosa... Esto concuerda con el secreto tan mal guardadopor la comunidad cientfica, que sita el fondo total de materia todava noregistrada en valores por encima del 95%... Pero faltaba saber si esa materiano registrada est presente en todo el universo o nicamente en los cmulos. Yse supo; los mtodos de deteccin permitieron decir que est distribuida casiuniformemente por el espacio, es decir, existe, est ah, sin ningn gnero dedudas. Y una observacin lo corrobora: la estadstica de las velocidades de lasgalaxias debidas a toda la materia presente en dichas irregularidadesdemuestra que la razn materia oculta / materia visible sigue siendo la mismaen todas partes. Han podido incluso concluir que la atraccin gravitatoria noslo contribuye a las irregularidades de las velocidades sino que tambinmodifica el movimiento de expansin general, es decir, que sus efectos tienenque ver con la llamada expansin o estado estacionario del universo yprincipalmente con el giro mismo de las galaxias (***). Por fin, los astrofsicoshan tenido que reconocer, aunque sorprendidos todava, que slo atribuyendoal insondable vaco espacial la probabilidad de ser algo unvocamentematerial, se hacen posible cuadrar matemticamente los clculos conducentesal establecimiento de un universo razonable. La cuestin, pues, queda situadaen estos trminos. Es decir, que segn los clculos realizados el componentefsico de la diversidad de formas materiales perceptibles por los medioshabituales, apenas representa un 5%... El 95% restante es, con una proporcin(20/25%) de materia oscura, materia sin radiacin mensurable; pero materia,materia concebible como tal y con sus especficas cualidades pendientes deregistrar fsicamente.(*) Materia oculta (oscura, invisible): Datos aparecidos a partir de los aos 1960,como la heterogeneidad de la formacin de las galaxias y cmulos de galaxias ylos valores mismos de la velocidad de las galaxias, llevaron a considerar lanecesidad de aceptar la existencia incluso de otro tipo de manifestacin material(20/25% de materia oscura, 75/70% materia invisible), adems de la materiaordinaria (apenas un 5%), que compensa la falta de masa que resulta en ellas.La materia oculta no emite luz visible ni radiacin mensurable, pero est ah. Sesabe, en fin, que ejerce efectos gravitatorios sobre la curva de rotacin de lasgalaxias. Antes de la dcada de los 1980 se supona que en particular la materiaoscura era materia ordinaria no fcilmente detectable, como quizs nubes de 30 30. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________gas, MACHOs -Massive Astrophysical Compact Halo Objects, objetos masivoscompactos del halo-, infinitud de planetas, enanas blancas, estrellas deneutrones e incluso, como algunos la llamaron, WIMPs -Weakly InteractingMassive Particles, partculas masivas dbilmente interactuantes-. Todo indica escribe Hawking- que tenga que haber mucha ms masa que la quecorresponde a la materia ordinaria que observamos.(**) Energa cintica de su masa equivale a decir, suma de su masa msenerga de movimiento cuya cuanta depende de la temperatura o velocidad desu componente corpuscular.(***) Galaxias: Fueron observadas al principio como una mancha difusa,confundidas como nubes de gas y polvo, hasta que Messier mostr que eranconjuntos de millones de estrellas, con distintas formas: elpticas e irregulares.Las elpticas son las ms grandes, sin brazos, con un color rojizo que denunciasu vejez. Las irregulares tienen una zona central y brazos, entre ellas lasbarradas, de tamao y nmero variable, aplanadas por efecto de la rotacin.Galaxias en espiral, son ms de las dos terceras partes de las existentesvisibles. El resto son elpticas. Simulaciones en ordenador demuestran que untipo de ondas gravitatorias (****) --predicho por Einstein-- emitido por agujerosnegros que orbitan uno alrededor del otro, provoca efectos que desencadenan ladistribucin en espiral de la materia galctica... Se dice que las galaxias hanestado alejndose por incontables miles de millones de aos. Sin embargo, elnmero total de las observables no ha cambiado. Se atenan, se desvanecen,desaparecen al alejarse, reemplazndose por igual nmero de nuevas galaxias...Dos grupos de astrnomos, uno liderado por Perimutter (EEUU) y otro por Smith(Australia) y docenas de confirmaciones, han podido medir ltima ysorprendentemente la distancia entre la Tierra y galaxias lejanas utilizando la luzprocedente de explosiones estelares (El Pas 29-12-99) Una galaxia beb?: elObservatorio Midi-Pyrenees observ un bloque galctico, que vemos ahora talcomo era hace 13.400 millones de aos, con un dimetro de 500 aos luz (la VaLctea tiene 100.000 a. l.) y una masa cien mil veces menor, que contiene unmilln de estrellas, conformado a un ritmo de una masa solar por ao. Lo publicla revista Astrophysical Journal Letters. (El Pas 06-10-01).(****) Ondas gravitatorias: Simulaciones en ordenador muestran que susefectos desencadenan la distribucin en espiral de la materia galctica. Einsteinpredijo este tipo de ondas. De su teora de la Relatividad se deduce quenicamente pueden ser emitidas por masas aceleradas. Este tipo de ondas sepropaga desde su fuente por ejemplo, dos agujeros negros que orbitanalrededor de otro- hacia el exterior en forma de pequeas ondulaciones que rizanel espacio. Cuando una de ellas atraviesa una galaxia, provoca que las estrellasy el polvo sufran una aceleracin gravitatoria que tiende a concentrarse en lacresta de la onda, mientras que las regiones que se corresponden con el valle sedespueblan. En 1993, Joseph H. Taylor (n.1941) confirm el registro de ondasgravitacionales procedentes de un plsar o sistema binario por la aceleracinde las masa que orbitan en ocho horas (El Pas, 28/12/05)... - Las fuerzas40gravitatorias son 10 ms pequeas que las fuerzas electromagnticas.Cuando se ejercen entre dos electrones a distancia de 2 centmetros, son iguales13a las electrostticas a distancia de 10 . Ambas son de alcance infinito... Lasfuerzas nucleares, sin embargo, no ejercen a una distancia superior a unamilsima de millonsima de ctm y dejan de ejercer por saturacin. Y cuandointeraccionan dos o tres nucleones no lo haran con otro que se aproxime. 31 31. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________Qu sustancia es sta que constituye parte del universo y que noemite luz, pero que es detectable por sus efectos gravitatorios? La pregunta sigue en pie. Los estudios realizados para comprobar sipodra estar compuesta por los cuerpos no luminosos del tamao de unaestrella, que los astrnomos llaman MACHOs, han demostrado que si bien esmuy posible que existan muchos objetos de este tipo, no bastan para explicarla aparente carencia de masa en el universo. Las hiptesis son muchas:materia en forma de gas de partculas masivas que no emiten radiacin,bariones (protones y neutrones), neutrinos, partculas muy ligeras, materiaoscura y fra, etctera. Por nuestra parte nos atrevemos a pensar que se tratade un estado singular de la materia, pero diferenciado del que llena y es almismo tiempo todo: espacio aparentemente vaco, ter, plasma (*) y, luego, unda..., cuasi partculas generadoras de esta u otras dimensionescsmicasSean las conocidas nebulosas, su proceso: partculas subatmicas,tomos y molculas, cuerpos estelares, planetarios, galaxias, cmulos ysupercmulos galcticos donde la vida puede aparecer-..., en un procesode generacin probabilstica constante, y de desaparicin final, merced alconcurso fenomenolgico de los agujeros negros. En cualquiera de los casos,resulta evidente que el vaco etreo, desde la antigedad en discusin, esalgo real, material por supuesto, cualquier cosa menos espacio inmaterialabsurdamente vaco. Nada, no poda ser. De la nada no surge nada. Las cosassurgen siempre como resultado del movimiento, del cambio, del desarrollo, dela transformacin de otras cosas. En este sentido suele pasar inadvertido -debido probablemente a laintencin dominante de querer hacernos ver marginadas de las cienciassociales las conquistas del pensamiento cientfico- el hecho reconocible de queestamos an en los albores de la historia del conocimiento. Hasta ayer, comoquien dice, a mediados del siglo XIX, no nos vimos alumbrados por unaconcepcin nueva, el materialismo dialctico, y hasta los aos 20 al 30 delXX no empezamos a conocer cmo est conformada la materia en lasprofundidades de la arquitectura del tomo, el componente fsico-qumicofundamental de toda la materia visible Es decir; que nuestros conocimientosestn todava en los albores de la historia social, e incluso oscuramentefrenados, lo corrobora un hecho harto significativo: transcurridos ms de 2.300aos desde que al hablar del tomo se hablara tambin del vaco, nada opoqusimo sabemos an de cmo est conformada la materia en el espaciovaco, desde la antigedad denominado ter, a pesar de que oculta -volvemos a repetirlo- ms del 95% del componente material del universo! Porqu tan retrasada la investigacin, siendo fundamento de la explicacinpendiente relativa a la indudable unidad de la materia? Sobre la tardanza, por supuesto que no cabe pensar otra cosa, sino queni pudo estar determinada ni fue una fatalidad Pero es cierto que hubieron detranscurrir demasiados siglos, como le ocurriera al atomismo desde que fueconcebido hasta su implantacin a partir del XVII. La clave del tiempo perdidonos la da Pierre Gassendi, sin tener que recurrir a la abjuracin de Galileo.Gassendi, para hacer pasar desapercibida la acusacin de ateismo que recaa32 32. ____________EL "VACO" ES MATERIA_____________sobre el tomo de Demcrito (tampoco Leucipo haba visto en el tomo losdesignios de un Creador), hubo de presentarlo no como un corpsculoanimado fsicamente, sino como piezas inertes de materia que por la manodivina fueron puestos en movimiento, lo que no fue bastante para acabar conlos frenos teolgicos, pues, pasado un siglo, Newton se seguira declarandopartidario, todava, del soplo divino. En su ptica (1704) escribi acerca deltomo: Dios al principio form la materia slida, masiva, dura, impenetrable,con partculas mviles. Al tema del vaco le ocurra lo propio; continuaraaparcado, sin que contase el tiempo desde que Aristteles lo explicara dicie