EVOLUCION

CIENCIA FÁCIL 

Autora Maria Cristina Chaler

EL ORIGEN

Y creó Dios al hombre a su imagen y semejanza, a imagen de Dios lo creó…. (Génesis: Versículo 27)

Y Dios dijo: Produzcan las aguas seres vivientes, y aves que vuelen sobre la tierra, en la abierta expansión de los cielos. (Génesis: Versículo 20)
Produzca la tierra seres vivientes según su género…………… (Génesis: Versículo 24)
He hizo Dios animales de la tierra………. (Génesis: Versículo 25)

LA PROFESIA LUEGO DE MILES DE AÑOS SE HIZO REALIDAD CIENTIFICA,

la materia que compone la sustancia viviente como la “no viviente” está formada por átomos y como ya dijimos en notas anteriores éstos son apenas 95, y se combinan de distintas maneras constituyendo moléculas que se presentan ante nuestros ojos con formas, colores, tamaños y propiedades diferentes. esta diversidad no es tal, es simple ilusión, ya que la esencia es semejante, sólo varia la cantidad de electricidad.   

Esta materia aparentemente inerte Evolucionó.

El proceso se fue dando a través del tiempo. Se calcula que la antigüedad de la Tierra es de 4600 millones de años. Los primeros organismos fósiles más antiguos, fueron encontrados por Baghoorn y J W. Schoogf en 1967 en el sur de África. Son unas células procariontes (sin núcleo) muy primitivas, Se calculó que tienen una antigüedad de 3400 millones de años, por lo que se deduce que hay un período de 1000 millones de años en donde la materia inorgánica (mineral) se transformó en orgánica  y ésta en materia viviente aprovechando el momento de que la tierra estaba lo suficientemente fría como para poder contener materia viva.

A medida que se enfriaba la tierra el vapor de agua en la atmósfera condensaba y se produjeron grandes lluvias(diluvios), que formaron los océanos. Las erupciones volcánicas también desprendían vapor de agua que contribuía a la formación de los mismos.

En los comienzos de nuestro planeta, el clima era turbulento y hostil, había grandes tormentas eléctricas y las radiaciones caían permanentemente sobre él. La atmósfera que lo rodeaba era “primitiva “y muy diferente a la actual ya que estaba formada por distintos gases que aún están en discusión, aunque se cree que había dióxido de carbono ( CO2), nitrógeno (N2), agua (H2O), metano (CH4) algo de hidrógeno (H2) y amoníaco (NH3), lo que no se discute es que no existía el oxigeno libre (O2) como en la actualidad porque no había seres vivientes que lo requiriesen y tampoco existía la capa de ozono que actualmente protege la vida porque en ese momento no había “vida” para proteger.

El oxígeno tal cual lo conocemos ahora comenzó a aparecer con los ciclos de vida.

Se cree que como la tierra se encontraba bombardeada por electricidad y diferentes radiaciones, el medio era favorable para que los gases disueltos en esa atmósfera primitiva reaccionaron químicamente usando la energía que provenía del caos climático, Las descargas eléctricas, las radiaciones, el calor de las erupciones volcánicas, eran permanentes fuentes de energía y de este modo se propiciaron las primeras reacciones químicas que dieron lugar a la formación de moléculas orgánicas simples no biológicas (monómeros), entre ellas los aminoácidos y azúcares. El hecho es que estos compuestos fueron arrastrados y abandonados en las orillas de los océanos donde se disolvieron formando el “caldo primitivo”.

Estos compuestos simples, debido al caos del momento, sufrieron distintos procesos de enfriamiento, evaporación desecación. El medio fue propicio para que se unieran entre sí (polimerización) formando macro moléculas (moléculas grandes), proteínas, fosfatos, bases nitrogenadas, ácidos grasos y otras que son el principio de la materia viviente.

Hay varias teorías que discuten si este proceso se dio con la presencia de agua “coacervados” (Teoría de Oparin _ bioquímico ruso_1921) o en una atmósfera seca a elevadas temperaturas (Teoría de Fox) “micro esferas”

Estas gotitas eran una especie de barro gelatinoso (coloide) en donde las primitivas moléculas biológicas estaban suspendidas y tenían la posibilidad agruparse como micro esferas y desarrollar un límite externo parecido a la membrana celular.

La capacidad de supervivencia de esa gotita dependía de la complejidad y eficacia de su “metabolismo primitivo” .Recordemos que un sistema biológico es activo y para vivir desarrolla la capacidad de interaccionar con al medio que le rodea,  se autorregula y tiende a perpetuarse.

La adaptación al medio de este barro, parecido al citoplasma celular, pudo haber producido la generación de una membrana plasmática que lo protegiese y que mejorase su capacidad de supervivencia. Así se habrían desarrollado las primeras células capaces de tomar del entorno lo necesario para sobrevivir y auto duplicarse.

Podríamos inferir que se parecían a los virus, que no son más que macromoléculas capaces de auto replicarse a expensas del medio exterior.

Y creó Dios al hombre a su imagen y semejanza, a imagen de Dios lo creó…. (Génesis: Versículo 27)
Y Dios dijo: Produzcan las aguas seres vivientes, y aves que vuelen sobre la tierra, en la abierta expansión de los cielos. (Génesis: Versículo 20)
Produzca la tierra seres vivientes según su género…………… (Génesis: Versículo 24)
He hizo Dios animales de la tierra………. (Génesis: Versículo 25)“

Lo esencial es invisible para los ojos”
“El principito” Antoine de Saint-Exupéry

Te hable de evolución y mencioné la probable hipótesis del pasaje del reino mineral al reino biológico o vivo, en esta nota continuaremos viendo el proceso evolutivo de la materia viva hasta llegar al hombre.

La evolución es un proceso continuo y se produce acorde con el medio, de modo que la materia viviente se transforma y adapta para poder subsistir. Esta dinámica es continua y a través de ella se producen los cambios necesarios (mutaciones) para la continuidad de la vida.

El estudio de la evolución proporciona una gran información e indica que todas las especies descienden de otras, es decir que todos los organismos vivos poseen antecesores comunes.

Es muy probables que al comienzo de la evolución la Tierra estaba poblada exclusivamente por organismos procariontes (células sin núcleo) semejantes a bacterias.

Las mencionadas bacterias no poseen núcleo individualizado y el material hereditario ADN esta libre en el Citoplasma (Contenido celular). Este es el que les permite fabricar las sustancias necesarias para vivir (proteínas) y reproducirse.

Los organismos unicelulares son los que más se han adaptado a través del tiempo a los distintos medios por lo que resultan ser los más abundantes sobre la tierra y en consecuencia nuestros antecesores.

Las células con núcleo, como las nuestras, aparecieron recién hace 1500 millones de años.

Los tiempos evolutivos son distintos. La vida actual, tal como la conocemos llevo millones de años para lograr establecerse en nuestro planeta y es producto de un maravilloso mecanismo de equilibrio dinámico y adaptación al medio donde el hombre no fue el ejecutor. Sólo fue uno de los productos de esta evolución Universal.

Cuando comenzó la vida, las células se alimentaban de sustancias que tomaban del medio que las rodeaba. Cuando estas sustancias comenzaron a escasear el mecanismo de supervivencia que ideo la naturaleza fue un proceso químico que se dio en cada célula de modo que les permitía fabricar por sí mismas alimentos. Esas fueron las primeras cadenas metabólicas y por supuesto para que éstas se produzcan aparecieron determinadas moléculas especiales llamadas enzimas que favorecían esas reacciones específicamente de modo que la vida pudo continuar.

A medida que el tiempo fue pasando se agregaron más reacciones y por lo tanto más enzimas especializadas para cada una de ellas. La Hipótesis de que estas reacciones son de antigua data esta fundamentada en que todos los organismos desde los más simples a los más complejos poseen el mismo tipo de reacciones para obtener las mismas sustancias.

¿Cómo pasamos del organismo unicelular (una célula) al pluricelular (muchas células)?

Se cree que la etapa intermedia entre estos dos tipos de organismos fueron las colonias ya que estas son una agrupación de células que se asocian para lograr la continuidad de la vida y a veces son tan dependientes unas de otras que no pueden vivir aisladas.

Estas colonias han sido los antecesores evolutivos de los tejidos ya que los mismos resultan ser células especializadas de los organismos más complejos que cumplen funciones determinadas para vivir.

Los organismos pluricelulares entre ellos, el hombre nacen de una única célula fecundada (huevo o cigoto) que se va diferenciando y tomando distintas estructuras a través de su crecimiento y estos diferentes tejidos van adoptando funciones químicas específicas para terminar formando un organismo viviente que será expresión final de una larga historia evolutiva.

Animales que en estado adulto son muy distintos, en estado embrionario resultan ser muy semejantes ya que poseen una historia común.

Con el avance de la biología molecular surge en los últimos años la antropología molecular que utiliza herramientas de la biología para el estudio de la evolución del hombre.

A principio de los años 60, Morris Goodman de la Universidad de Detroit, comparo proteínas del suero de los monos y del hombre y propuso el modelo de parentesco diferente al que había hasta el momento: El humano junto al chimpancé y al gorila pertenecen al mismo grupo mientras que el orangután estaría a una distancia evolutiva mucho mayor. Además aportó una novedosa conclusión ya que el chimpancé estaría evolutivamente más cerca del hombre que del gorila.

En 1987 Alan Wilson publicó un artículo que habla del origen del hombre según el análisis del ADN. En el mismo concluyó que el ADN de los africanos resultó ser más antiguo que el de los asiáticos y el de los europeos, por lo tanto el origen del hombre se supone que se encuentra en África. Esta hipótesis no está totalmente aceptada por toda la comunidad científica y aún sigue generando polémica.

Con el correr del tiempo se quiso dividir al hombre en distintos grupos y razas pero con el estudio de la genética se llegó a la conclusión de que las razas no existen en la especie humana.

La especie humana se caracterizó por múltiples migraciones de modo que a través de la historia se dieron incesante intercambio de individuos de diferentes poblaciones esto dio lugar a individuos que aparentemente son diferentes pero genéticamente son semejantes.

No todo es como se muestra a nuestra vista y finalmente lo diferente resulta ser esencialmente semejante.

Ciencia fácil 82
Autora Maria Cristina Chaler
La Partícula Divina
El misterio de la materia
Tradicionalmente sabemos que la materia está formada por moléculas, que a su vez las conforman átomos. La unidad mínima de la materia sería el átomo.Dije seria y No es justamente porque los actuales descubrimientos demuestran que hay partículas dentro de él mucho mas pequeñas.
En los últimos tiempos, con el avance de la investigación, el modelo atómico de protones y neutrones formando parte de un núcleo con electrones girando alrededor, ya paso a ser parte de la historia.

El átomo es mucho más complejo de lo que creemos y esta conformado por una serie de partículas que fueron detectadas en estos últimos años en los diferentes aceleradores atómicos. Se modificó totalmente el modelo tradicional.
Bosón de Higgs
Esta es una de las partículas que forman parte del átomo, que ya fue  descubierta en el 2018 y anunciado el 4 de Julio,  fue captada en el   CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) uno de los mayores laboratorios de Física de partículas del mundo y es muy importante a nivel Internacional. Cuenta con 20 estados miembros y 28 países no miembros que participan en proyectos con científicos de 220 institutos y universidades.Este fue el laboratorio que llevo el mèrito de su descubrimiento.
Fermilab es un laboratorio de Física de Altas Energías que se encuentra en el oeste de Chicago en Estados Unidos.Invirtieron enormes sumas de dinero en su búsqueda y competía con el CERN en su búsqueda.

Este divino bosón recibe ese nombre porque parece ser el que explica la existencia de la materia del universo. Matemáticamente ya estaba justificada su existencia en el campo de Higgs pero como dijimos en notas anteriores, lo que el campo matemático demuestra tenemos hubo que verificarlo experimentalmente para que deje de ser un conocimiento hipotético y pase a formar parte de las verdades de la Ciencia

Esta partícula es una más de las 18 que conforman nuestra materia, es bosónica y tiene una corta vida luego de la colisión por eso fue difícil su detección, pero no imposible. Es un bosón que se relaciona con la fuerza nuclear débil que es la causante de las radioactividad .
Dentro de la Teoría del Big Bang estas partículas habrían existido en los primeros segundos de la explosión y a partir de ella se originó la materia del universo.
Se especula que el campo de Higgs es una especie de fluido que impregna al espacio Universal. Cuando las partículas interaccionan con el mismo adquieren masa y aquellas otras sin masa, son las que no entran en interacción, con este campo. Cuanto más interaccionan son más pesadas, cuando la interacción es poca son más livianas y si no interaccionan no poseen masa.
El universo es misterioso y cuanto más se lo conoce, más incógnitas se presentan.
La Ciencia sabe perfectamente que nunca llegará a poder explicar todo porque siempre habrá algo más por descubrir

Teoría Unificadora parte 2

Autora: María Cristina Chaler.

CIENCIA FÁCIL

La Teoría Unificadora

Segunda Parte Número: 106

La revolución científica

Como ya mencionamos en la primera parte de esta nota, Edward Witten unificó las cinco teorías que había hasta el momento sobre las cuerdas, considerando que en realidad no estaba ante cinco teorías diferentes sino ante miradas distintas del mismo problema. Así, fue eliminando poco a poco cada versión y elaborando una única mirada llamada la teoría M.

Esta Unificación revolucionó al mundo de la ciencia, ya que significa un avance importantísimo de la Física teórica.

El desarrollo del cuerpo matemático de la teoría M necesita de 11 dimensiones es decir las cuatro ya conocidas por todos: largo, ancho, alto y tiempo y 7 dimensiones más, Esta es la única manera que la Teoría Unificada puede tener sentido, de modo que el universo que ella explica es muy diferente, al que percibimos con nuestros sentidos adaptados a la tridimensionalidad, Todo es mucho más complejo de lo concebido hasta ahora por la mayoría de los seres humanos comunes y aún por los mismos científicos porque resulta muy difícil imaginarse las dimensiones restantes.


Nuestro Universo podría ser una membrana (Brane) que se encuentra a su vez en un espacio mayor, que es multidimensional, es decir, aparentemente existirían Universos Paralelos que se influenciarían unos a otros y uno de ellos sería el nuestro.
Las Leyes de la Física que rigen a cada uno de los Universos mencionados, son desconocidas hasta ahora y se cree que no tienen porque ser iguales a las leyes que nos rigen, de modo que la Teoría M abre un mundo muy inquietante, en donde se nos plantean muchísimas más incógnitas. Encontrar la teoría unificadora no marca un fin, sino el comienzo de la búsqueda de otras teorías que sean capaces de aclarar múltiples misterios.

¡El hombre es mucho más pequeño de lo que se piensa y tiene un largo camino por recorrer!

El hecho de que no podamos ver los otros Universos tiene que ver con que las partículas que nos conforman no son capaces de salir de la membrana que nos está conteniendo, además de que no poseemos sentidos preparados para poder captarlos.

Recordemos lo que ya mencionamos en la nota de Ciencia Fácil denominada “Un nuevo paradigma”:
“Estos universos nos atraviesan y son imperceptibles, así como el mundo de los humanos es desconocido por el pez, ya que para éste los humanos son inexistentes pues sólo conoce su propio universo de experiencias y vive en su propia dimensión.”

El misterio de la gravedad…
La gravedad es una de las fuerzas de la naturaleza que en nuestro mundo no es tan difícil de vencer, cuando levantamos un brazo, cuando saltamos, cuando recogemos un objeto del suelo, la estamos venciendo, de modo que se manifiesta como una fuerza débil de largo alcance, ya que se expresa en todo el universo.
Qué pasaría si pensamos que la gravedad en realidad no es tan débil, sino que sólo se manifiesta como tal en este mundo a pesar de ser una poderosa fuerza.
La causa de ello podría explicarse pensando que cierta energía de la gravedad es capaz de escaparse de esta membrana, o sea, liberarse y dirigirse hacia otra. Según la teoría M las cuerdas (tipo de energía) tienen cierta forma, y de ella depende que puedan o no escaparse de nuestra membrana. Si toda la materia de nuestro Universo estaría formada por un tipo de Cuerdas (Energía) cuyos extremos están en contacto permanente con la membrana universal, estás no podrían liberarse de ella y quedarían atrapadas en forma permanente, la existencia de una cuerda cerrada en si misma, permitiría la escapatoria, este tipo de cuerda, sería la que constituye la gravedad. Se supone que el gravitón (partícula responsable de la transmisión de la fuerza gravitatoria), que hasta ahora no se ha podido detectar en los aceleradores de partículas que poseemos, es una cuerda cerrada capaz de escaparse de la membrana en donde todos estamos retenidos, este escape es lo que hace que la fuerza de gravedad parezca más débil de lo que en realmente es. Esto hace que las ondas gravitacionales sean las responsables de comunicar los diferentes universos paralelos que hasta ahora desconocemos.

El Big Bang es una teoría que supone que el Universo nace de una primera explosión originada en una partícula súper masiva, esa explosión aparentemente generó innumerables Energías que ampliaron el tejido espacial. El inconveniente de esta teoría es que en un punto súper masivo las Leyes de la Física colapsan, pero esto, no nos tiene que sorprender, porque los agujeros negros existen y en su singularidad también colapsan las Leyes de nuestro mundo.

Recordemos lo mencionado en la nota de singularidad:
“Los agujeros negros son un fenómeno más que interesante ya que no son explicables con las Leyes que hasta ahora conocemos, de modo que plantean un desafío de conocimiento y una enorme curiosidad científica.

En una singularidad la curvatura del espacio se hace infinita y en consecuencia densidad de la materia también es infinita.
La singularidad al no poder ser explicada por Leyes de la Física resulta ser, aparentemente, una falla de la teoría de la relatividad.
En un agujero negro la materia se comprimiría al máximo y sería inimaginablemente pequeña, con una densidad enormemente grande que se encontraría en el “fondo” del agujero, un punto en donde la materia cae, desaparece y no retorna al lugar original. La luz tampoco puede escapar de una singularidad, porque la fuerza de gravedad es tan grande que la retiene.”

La teoría del Big Bang aún no está comprobada científicamente, tampoco la Teoría M pues así es el método científico, recién va a dejar de ser un conocimiento teórico cuando empíricamente se pueda demostrar.
Estos múltiples situaciones problemáticas, parece que están en camino de solucionarse en el gran experimento que se va a realizar en el acelerador del CERN, no sabemos si es realmente el momento o es una teoría que se ha adelantado a nuestros tiempos y aún no estamos lo suficientemente preparados para su comprensión, lo cierto es que el Cuerpo Matemático está hermosamente armado y que debemos tener la paciencia o darnos el tiempo para verificarlo.

Es importante que la ambición humana no supere la razón, ya que estos descubrimientos deberían estar al servicio del bien de la humanidad y no se deben forzar por el ansia del poder que implica ser el primer descubridor.

La ciencia debe estar subordinada al servicio de la Humanidad y nunca al poder que representa la posesión del Conocimiento.

Autora: María Cristina Chaler.

CIENCIA FÁCIL  N° 105

La Teoría Unificadora
Primera parte

 Los últimos 20 años de la vida de Einstein estuvieron dedicados a encontrar una teoría que fuese capaz de explicar el Universo y a la vez el Átomo.Que funcionara tanto en el microcosmos como en  el macro cosmos.

Hasta ese momento, el Universo se explicaba a través las Leyes de la Relatividad General, se introduce el concepto del tiempo como cuarta dimensión y de un espacio que se curva y lo modifica.
El átomo se comprende mediante la teoría cuántica, donde predomina el principio de incertidumbre. Toda medición que se quiere hacer en él, siempre afecta los resultados.no hay datos certeros, solo probabilidades de encontrar a un electrón, no certeza. El estado es caótico y no predecible.La teoría de la relatividad es inconsistente con la teoría cuántica.

Si el Universo es uno, debería poder explicarse con una única teoría. Einstein trató de encontrarla, pero el tiempo de vida, no le alcanzó. Un seguidor de este maestro terminará lo que él no pudo lograr.En la ciencia las investigaciones llevan tanto tiempo que una vida no alcanza para concluir y es otro u otros los que terminan ciertas investigaciones.

Los físicos teóricos a partir de las  ideas de Einstein, continuaron con el mismo deseo, y se propusieron encontrar la teoría unificada, Mientras exista una contradicción entre la teoría relativista y la cuántica ninguna de las dos es apropiada para describir al Universo, porque ambas se contradicen.

La Teoría de Cuerdas es un intento para explicar la composición de la materia y del Universo. Se supone en ella que la materia no estaría formada por partículas sino por cuerdas energéticas vibrantes, esta teoría necesita de 10 dimensiones, las cuatro que conocemos (largo, ancho, alto y tiempo) y seis más, habla de la existencia de Universos paralelos que no somos capaces de percibir por la limitación de nuestros sentidos tridimensionales pero de los cuales recibimos influencia..
El cuerpo matemático que la sustenta se basa en la existencia de estas dimensiones y por supuesto, va a dejar de ser teoría cuando haya experimentos que la respalden. ¡Así es el método Científico!, mientras tanto es sólo un pensamiento que raya casi en lo filosófico.Plantea,  un Universo muchísimo más inquietante que el que conocemos hasta ahora. Un Universo incomprendido caótico y misterioso que supera todo lo conocido hasta el momento.

En un principio hubo cinco versiones de esta teoría, resultaba bastante frustrante porque al haber cinco, no hay criterio único para defenderlas.Ninguna de ellas resultaría válida.

¿Qué Predice?

Predice el concepto de que quizás vivamos en una membrana tridimensional, dentro de un Universo multidimensional, que existiría la posibilidad de la presencia de otros Universos paralelos a esa membrana, imperceptibles a nuestros ojos en donde  se encontrarían   las restantes dimensiones. Estas influyen pero no son percibidas.

¿El tiempo y el espacio?

Podríamos controlar espacio y tiempo. El pasado, presente y futuro serían simultáneos y quizás nos pudiésemos trasladar de uno a otro punto del espacio y del tiempo.Aquello que adelanta la Ciencia ficción sería posible. No existe en la actualidad la tecnología para poder verificar experimentalmente lo dicho, pero al estudiar los agujeros negros, las singularidades y los agujeros gusanos, la matemática de alguna manera lo hace posible.La existencia de agujeros negros está comprobada científicamente y la física que conocemos en nuestro mundo tridimensional en ellos no funciona.

La Teoría de Cuerdas expresa que todo en el Universo está formado por unos hilos de energía llamados cuerdas. Está fuertemente apoyada por un grupo de físicos teóricos. La concepción del Universo cambia rotundamente e incluso podríamos elucubrar conceptos filosóficos religiosos relacionados con esta concepción universal diferente.La multidimensionalidad y la incomprensión de la misma abre incógnitas existenciales y el hombre debería plantearse humildemente su incapacidad para la explicación de ciertos fenómenos.

Si en un espacio curvado sobre sí mismo, admitimos la existencia de los agujeros de gusanos estos podrían   conectar diferentes partes como si fuesen túneles con entrada en un universo y salida otro.
El viaje a través de un agujero sería el medio de trasladarnos en el espacio, en el mínimo tiempo, pero los agujeros de gusano sólo podrían darse con el rasgado del tejido espacial, que la Teoría de la Relatividad General, no lo tiene en cuenta.

La teoría de cuerdas toma fuerza hace veinticinco años atrás, pero tuvo períodos en que fue dejada totalmente de lado.A través de ella se tendría la posibilidad de explicar la composición de la materia y de unificar las fuerzas de la naturaleza desde el micro al macro cosmos.

Edward Witten el sucesor vivo de Einstein, en 1995, en la Conferencia anual de la Universidad del Sur de California, muy sencillamente y con la humildad de los grandes, unificó las cinco teorías existentes en una sola dejando un cuerpo matemático de lujo que llamó Teoría M., Esto estremeció al mundo de los físicos teóricos que lo siguen. Para Witten en realidad no existían cinco teorías sino que sólo eran cinco variantes del mismo concepto que logró unificar.
Puede ser la punta de un iceberg y el comienzo de un nuevo paradigma de la física.

¿Qué hubiese pasado si en los años 50 nos planteaban el concepto de Internet?