Partículas a la vida bioquímica

La era radiativa...

La pequeña historia de la evolución hacia la vida : el mundo microscópico y el mundo macroscópico son reunidos en la evolución del universo, porque el minúsculo generó el infinitamente grande, el universo brotó de casi nada.
Al principio una energía ligereza origina mil millones de mil millones de mil millones de partículas y de antipartículas virtuales, que van a dejar el mundo opaco de las sombras, para emerger en un mundo real transparente.
Los quarks Partícula elemental cargada que reacciona a la energía nuclear fuerte. Los protones y los neutrones son constados cada uno de tres quarks descubiertos por un físico americano Murray Gell-Mann., los electrones Esta partícula elemental que constituye universal de la materia, tiene una carga e=1,59 x como 10-19 culombio y una masa m=9 x 10-28 gramo. Un electrónvolt, eV = 1,602 x 10-19 julio. , los neutrinos Partícula neutra sujeta únicamente a la fuerza nuclear débil. Producido en gran número en los primeros instantes del universo y en menor número al corazón de las estrellas y en las supernovas.  y sus antipartículas en el estado libre, van a surgir del vacío..

Las partículas y sus antipartículas van a producir la luz, mucha luz, es la era radiativa donde la noche no existe. La energía de la fuerza nuclear fuerte crea la materia, asociando los quarks en formación de a tres, es la época de los hadrones que engendra los protones y los neutrones.
Los quarks pierden su libertad.

Imagen: 10 átomo mide por metros, es la distancia a la cual se puede ver quark.

La era material...

Tan pronto como la fuerza gravitacional pudo rehacerse, 300 000 años después de la era radiativa, prestamos asistencia al nacimiento de las galaxias, a millones de galaxias. En el desierto cósmico, estos oasis van a escapar del enfriamiento continuo. La era radiativa acaba de engendrar la era material. Es en las irregularidades de densidad que son las galaxias que la marcha hacia la complejidad va a repetir.
La radiación crea la materia, es la era material. La creación de los núcleos de hidrógeno y de helio va a hacerse en una sopa de hadrones Porque deben su existencia a la fuerza nuclear fuerte, el protón, el neutrón y sus antipartículas son designadas colectivamente bajo el nombre de hadrones, que en griego significa [mucho]. , de leptones  Partícula elemental sobre la cual la fuerza nuclear fuerte no tiene influencia. El electrón, el positrón, el neutrino son designados bajo el nombre de leptones, que en griego significa [debilidad]. y de fotones.  Partícula elemental del brillo, sin masa, que se desplaza a la velocidad más grande posible, a 300000 km/s. Según la energía que lleva, la partícula puede ser, por orden de energía decreciente, un fotón gamma, X, ultraviolado, visible, infrarrojo o radio.
Las galaxias no son bastante densas para combinar los núcleos de hidrógeno y de helio en otros núcleos más pesados. En las galaxias, gracias a la gravedad, las numerosas pequeñas nubes de hidrógeno y de helio van a contraerse, a hundirse y a alcanzar grandes temperaturas.

Reacciones nucleares van a ponerse en marcha en estas nubes gaseosas, es el nacimiento de las estrellas. Cuando la estrella habrá convertido su hidrógeno en helio, va de nuevo a hundirse y a alcanzar temperaturas todavía más grandes. A centenas de millones de grados los núcleos de helio van a poder fusionarse para dar núcleos de carbono.

Imagen: A 14 mil millones de años luz de distancia, cada pequeño punto es un súper montón de galaxias.

Los elementos de la cocción estelar...

En ciclos cada vez más cortos las estrellas van así a fabricar elementos cada vez más pesados y en explosiones gigantescas, proyectarán en el espacio interestelar, los gérmenes de los futuros átomos. Todos los productos de la cocción estelar, los electrones, los núcleos de los elementos químicos, están en las estrellas macizas.
Queda unir los núcleos con los electrones para acceder a la etapa siguiente hacia la complejidad, que es la construcción de los átomos.
Esto no puede realizarse sólo a través de la fuerza electromagnética y ciertamente no a la interior de las estrellas donde la temperatura es demasiado elevada para que los átomos puedan sobrevivir allí. Los polvos de una milésima parte de milímetro, hecha silicio, oxígeno, magnesio e hierro, cumplen el espacio interestelar.
Es en las tierras fértiles que los núcleos de los elementos pesados van a asociarse y a unirse según combinaciones siempre más complejas, los átomos y las moléculas van a surgir.

Por supuesto, hay muchas moléculas de hidrógeno, pero encontramos también monóxido de carbono (CO), de agua (H2O, de metano (CH4), de amoníaco (NH3).
Por otra parte este cuarteto de átomos que ya hace su aparición : el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxígeno (O), el nitrógeno (N) compone el 99 % de nuestro cuerpo.

Imagen: 10-14 metro o 10 fermi, es la distancia a la cual se puede ver el núcleo de un átomo. Hacia el fin del siglo XIX, descubrimos que el átomo no era un elemento de materia indivisible. El protón es un nucleón, como el neutrón, y entra en la composición de todos los núcleos atómicos.

En el camino hacia la complejidad...

La naturaleza persigue su progresión hacia la complejidad, moléculas de algunas decenas de átomos no bastan para él. En una pequeña esquina perdida de la Vía láctea, 10 mil millones de años después de Big Bang, una nube de polvo se contrae, las reacciones nucleares se ponen en marcha, la nube gaseosa se enciende, una estrella aparece : el Sol.
En el momento de la contracción, los granos de polvos, giran alrededor del centro, muchos van a ser aspirados, poco se escapan de eso y comienzan a girar alrededor del Sol en formación.

Los polvos se aglutinan en anillos alrededor del astro, las más gruesas atractivos los más pequeños y cada vez más sus masas va a crecer, 1 gramo, 1 kilogramo, 1 tonelada, mil millones de toneladas. Se reagruparán tanto como lo podrán.
La materia de los anillos solares se concentra en planetas y las lunas que al azar encuentros van o sea a estrellarse sobre el planeta o sea a encontrarse encarcelado sobre una órbita. Este período de bombardeo intenso va a durar algunas centenas de millones de años.

Los planetas se enfrían, la superficie de la tierra es sólo un océano de lava incandescente que poco a poco va a solidificarse eyectando en su atmósfera de grandes cantidades de gas, contenidas en la roca líquida.
Esta atmósfera es una mezcla de hidrógeno (H), de amoníaco (NH3), de metano (CH4), de agua (H2O) y de gas carbónico (CO2).

Que de agua...

El enfriamiento se prosigue, el agua de la atmósfera primitiva se condensa, lluvias diluvianas se abaten e inundan la Tierra sobre 3/4 de su superficie.
Los rayos energéticos del joven Sol van a golpear las moléculas de la atmósfera, que van a asociarse en combinaciones múltiples.
Aminoácidos de una treintena de átomos aparecen y van a disolverse en el océano.
Mucho más denso que la atmósfera terrestre, el agua es el lugar de los encuentros y de las combinaciones por excelencia, porque protege a sus huéspedes de las tormentas nocivas del Sol.
Los aminoácidos van a continuar reuniéndose en cadenas largas y centenas de millones de años más tarde, las proteínas aparecen. Una etapa además es atravesada hacia la complejidad.
De conjunto en conjunto, las proteínas van a formar hélices embrochaladas, para crear la molécula de ADN, banco verdadero y genético para los seres vivos.
Luego es la llegada del ADN, esta molécula maravillosa que va a transmitir la información del pasado hacia el futuro.

Las células que contienen millones de moléculas de ADN ven la luz y los organismos mono celulares pululan en el océano y esperarán pacientemente la ocasión de atravesar todavía una etapa hacia la complejidad.

Imagen: Lluvias diluvianas que inundan la Tierra.

Y mucho más tarde...

3 mil millones de años más tarde, la ocasión esperada está allí y los organismos pluricelulares aparecen.
La complejidad va entonces a acelerar su marcha adelante, todavía 100 millones de años para ver las conchas, y los crustáceos. Todavía 100 millones de años y los peces aparecen. Es la época cuando la Tierra se hace el paraíso de las plantas y de los bosques. La atmósfera va a encontrarse de allí considerablemente modificada, porque la fotosíntesis va a generar el oxígeno y el ozono, protectores rayos nocivos del sol. Los organismos vivos no necesitan más quedarse al abrigo en el océano, la vida va a tentar y a conseguir salir de agua para invadir las tierras.
Hace 200 millones de años, las aves y los reptiles hacen su aparición, 50 millones de años más tarde es en la vuelta de los dinosaurios.

Hace 100 millones de años, los mamíferos invaden la tierra. Hace 20 millones de años son los monos quienes muestran sus dientes y homosexual sapiens hacen su entrada sobre la escena terrestre. Habrán hecho falta al universo, inventar galaxias, estrellas, planetas, océanos y atmósferas, bajo cielos siempre más propicios para alcanzar la complejidad observable hoy.
¿ A partir del vacío, pasando por el hombre civilizado, dónde se encuentra la cumbre de esta complejidad frenética, sabiendo que se quede a los gérmenes de la vida, la eternidad?

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organismos
células
biomoléculas o proteínas
moléculas simples
átomos
nucleones
quarks, electrones
caos
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Imagen: La pirámide de la complejidad va hacia la rarefacción. Cuanto más vamos hacia la complejidad y menos la encontramos en el universo.