Más allá de nuestros sentidos

Los grandes conceptos de la ciencia

« Es absolutamente posible que más allá de lo que perciben nuestros sentidos, se esconden mundos insospechados. » Albert Einstein (1879-1955).
Detrás de la cita de Einstein, que percibimos las grandes revoluciones científicas venideras. La aparición de nuevos conceptos eventualmente podrían acercarse de los hechos observables, y luego serán reemplazados por otros conceptos. De hecho las grandes revoluciones científicas surgen cuando van en contra de nuestros sentidos y de nuestras emociones hasta el punto que nos parecen equivocadas. Nuestros sentidos nos permiten acercarse a la realidad y sentir el mundo que nos rodea.
« Nada no llega nunca a ser real, hasta que no sentimos. » John Keats (1795-1821), poeta romántico inglés .
Pero si nuestros sentidos nos muestran los contornos del mundo, también nos limitan la realidad, no vemos que la región del nectario, el que más nos interesa.
Los conceptos de gravedad, de espacio, de tiempo, de vacío, de masa, de vida, son los grandes conceptos que nos parecen aún misteriosos. No sería sorprendente que se corresponden a otras cosas de lo que nuestros sentidos nos dicen de ellos.
En la Tierra la gravedad hace que todos los cuerpos caen a la misma velocidad, independientemente de su masa, la ley de la caída de los cuerpos va en contra de lo que nuestros sentidos nos dicen. La Tierra no es el centro del universo, que va en contra de lo que nuestros sentidos nos dicen. La Tierra gira sobre sí misma a 1 674 km/h mientras se mueve a 107 200 km/h alrededor del Sol que viaja a 792 000 km/h, sin embargo, nuestros sentidos nos dicen nada, sobre estos movimientos (ver nota).
El espacio que consideramos como un vacío pasivo, puede doblarse, torcerse y hacer olas en la presencia de masas, y peor aún, también puede reducirse.
Pensamos que el tiempo era absoluto, Einstein nos enseñó que pueden transcurrir más lentamente, ya que el espacio puede contratarse. Espacio y tiempo son relativos y, sin embargo, en nuestra vida cotidiana que vivimos con la imagen newtoniana del espacio y del tiempo, no sentimos la flexibilidad del espacio-tiempo. Pero si se viaja a la velocidad de la luz, vería el espacio ajustarse al tiempo, contratarse por que la velocidad la luz se mantiene constante. Esta gran idea enlaciando el espacio y el tiempo por la velocidad de la luz es realmente genial, porque el concepto va en contra de lo que nos indica nuestros sentidos. Ahora sabemos que el tiempo es del espacio y el espacio es del tiempo. Además en la astronomía, los dos conceptos están relacionados, hace mucho tiempo que hemos descrito una distancia con el tiempo. Cuando decimos "esta estrella se encuentra a 100 años luz", pensamos bien a una distancia, entonces hablamos de tiempo y de velocidad, la de la luz.

El concepto de vacío que consideramos como la ausencia de materia es aún más increíble. El vacío no es nada, al contrario, de acuerdo con los físicos se pasa muchas cosas, las partículas virtuales esperan de la energía para aparecer en la realidad. En la mecánica cuántica, el espacio vacío no está realmente vacío, se trata de un lugar caótico y caliente. Las olas que atraviesan el vacío, hacen variar el campo electromagnético, es decir, la energía, es porque el vacío no existe, existe en todas partes una radiación fósil, el fondo cósmico de microondas.
La masa es un otro concepto igualmente misterioso. Miles de millones de dólares han sido invertidos para que aparezca el famoso bosón de Higgs, entre todas las posibles ventanas de energía. El campo de Higgs es el que da la masa a las partículas. Así el mecanismo de Higgs llena todo el universo y todo el espacio de una melaza, de un campo de Higgs, lo que significa que la materia es materia. Más las partículas tienen dificultades para atravesar este campo y más adquieren masa. Sin embargo es difícil imaginar una materia sin masa, la relación entre la masa y la materia es muy fuerte en nuestra mente, efectivamente, que es un objeto sin masa?
No obstante desde el año 2012 (el descubrimiento del bosón de Higgs), la masa no es una propiedad intrínseca de la materia, es el resultado de una interacción de la materia con el vacío, porque es moviendo que los objetos adquieren una masa.
Y qué decir del concepto de vida es el que nos interesa lo más. Nuestros sentidos egocéntricos nos dicen que venimos de una creación milagrosa, pero ¿estamos realmente solos en el universo?
Esta pregunta atraviesa la mente de nuestros astrónomos durante mucho tiempo y para responder a esta pregunta, han inventado la tecnología que nos permitirá ver otros planetas en otros mundos.
Hay que esperar no mucho tiempo, porque estas imágenes de exoplanetas son prometidas para los años 2020-2030. Una vez más, nuestra visión antropocéntrica del mundo puede ser afectada si firmas biológicas se encuentran en las atmósferas de otros planetas. Era entonces que esta cita hermosa de Einstein tendrá todo su sentido.

N.B.: ¿Por qué no sentimos las diferentes velocidades de movimiento de la Tierra en el espacio?
Las fuerzas y aceleraciones que se ejercen sobre nosotros son muy bajas en comparación con la fuerza principal, la gravedad, que nos mantiene en la superficie de la Tierra. Las fuerzas centrífugas y centrípetas que podrían nos sacudir son demasiado débiles para ser sentidas, nuestros sentidos nos dicen nada nada de los movimientos de la Tierra.

Imagen: Allí hace unos años, no habríamos esperado ver un exoplaneta y los científicos de hoy prometemos estas imágenes en la década de 2020. Un transit (micro eclipse periódica) se produce cada vez que el planeta pasa entre la estrella y el observador, en ese momento, el planeta oscurece algo de la luz de la estrella, produciendo un oscurecimiento periódico detectable. Esta idea notable se utiliza para detectar el planeta y directamente determinar su tamaño y su órbita. El diámetro de Júpiter es 10 veces más pequeño que el del Sol, Júpiter, por tanto, mascara 1 % de la luminosidad del Sol cuando pasa delante para un observador distante. La Tierra es 100 veces más pequeña que el Sol, por lo tanto, mascara 1/10 000 de su luminosidad es decir 0,01 % cuando pasa entre el Sol y el observador. Pero lo que vemos es una disminución del brillo de la señal y no el planeta. Con la misión espacial Darwin y los dos telescopios JWST y EELT, veremos el planeta, o más bien su atmósfera que refleja la luz de su estrella extinguida por un coronógrafo interferométrico. Cualquier luz que está perfectamente alineado con los telescopios (la de la estrella) se apagará y así el planeta puede ser visto sin ser deslumbrada por la estrella cercana.