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Es incuestionable que todas las teorías cosmológicas tienen algo de sueño, y mucho de imaginación; es posible que llegue a establecerse cuál de ellas expresa más ciertamente lo acaecido en el cosmos; pero todavía todas viven suspendidas en el borde de su descarte, pese a los avances logrados, tanto en materia de observación como en experimentos de laboratorios.
Afirmar que el universo no tuvo principio ni tendrá fin, o conformarse con no preguntar de dónde proviene toda la materia o la energía que habría formado el inconcebible y gigantesco átomo primigenio del Big Bang, es enterrar la cabeza en la arena. «Un tiempo o un espacio infinitos, se contesta, no tienen principio». Tal posibilidad es, lógica y naturalmente, incomprensible y nos hace penetrar en un terreno de pura especulación metafísica, pretendiendo explicar, con palabras que tienen sólo un sentido abstractamente matemático, un fenómeno todavía inexplicable.
Mi estructura personal no me otorga la capacidad de concebir algo sin principio ni fin. Viene a ser como un concepto ausente de mi mente la que he desarrollado a través de los procesos que he seguido en mi formación personal. Dentro de mi sistema de pensamiento, todas las teorías cosmológicas necesitan iniciarse en un acto de creación, no sólo de la materia y de la energía necesarias, sino también de las leyes o normas de conducta a las cuales habrán de atenerse en su devenir.
Ello presupone contestar preguntas que la ciencia no está, ni tal vez estará nunca, en condiciones de responder: ¿Y antes? ¿Y cómo? ¿Y para qué? El infinito sin término del espacio y del tiempo tengo que cerrarlo con un sencillo «no comprendo», «queda fuera de mis medios de entendimiento».
La experiencia que he podido acumular en el transcurso de mi vida me dice que todos los hombres que realmente saben y piensan, y he tenido magníficas oportunidades para comprobarlo, con excepción de algunos ciegos voluntarios o no dispuestos a abrir la profundidad de su pensamiento, están en una posición semejante; posición honesta y simple: no reemplazar la ignorancia por palabras o frases tan sin sentido como «generación espontánea» o «no me interesa, porque la ciencia no tiene cómo saberlo todavía».
Cuando los objetivos de orden personal son los de hacer ciencia, a mi entender, ello se cumple con mayor cabalidad cuando la modestia y la honestidad están permanentemente presenta para aceptar nuestras limitantes e incapacidades dentro del entorno en el cual nos desenvolvemos. La simple referencia a estas condiciones de orden ético nos enfrenta al gran mundo dentro del cual han nacido y se han configurado las imágenes y los conceptos capaces de ordenar lógicamente, según Einstein lo dijo, los fenómenos sensoriales; un mundo del cual el de la ciencia es humanamente hijo y sin el cual no podría existir el análisis de los fenómenos que lo conforman. Es el mundo de la inteligencia y del conocimiento, en el cual nacieron el ansia de saber, de verdad, y todo el vastísimo material de ideas que nos nutre espiritualmente. A él pertenecen ímpetus y estados tan significativos como el deseo de paz y de amor, como la atracción de lo bello y de lo bueno, como la búsqueda de la justicia y la lealtad que un día harán del hombre un ser realmente sabio y superior y que no pueden ser cuantificados porque, como lo advirtiera Max Planck, quedan fuera del dominio de la ciencia.
Finalmente, me corresponde precisar que lo que voy a exponer en este capítulo son conceptos de la física que no se derivan de otras disciplinas, ab initio. El desarrollo riguroso de los formalismos no corresponde a sus funciones, si no que el objetivo medular es la interpretación de fórmulas. O sea, usar el lenguaje matemático para llegar a la comprensión que se busca.
En el desarrollo de este capítulo, a veces, usaremos «sistemas de unidades» particularmente útiles en el ámbito docente. Con el objeto de facilitar la comprensión de esta metodología pedagógica, a continuación, describiremos, sucintamente, un cuadro con las expresiones más comúnmente usadas en esos sistemas de unidades.
SISTEMAS DE
UNIDADES
Sistema Geométrico.- La velocidad de la luz c, la constante de Planck h y la constante de Boltzman k tienen todas valor de unidad (c = b = k = l), resaltando los parámetros importantes de las formulas. En este sistema, el tiempo y la distancia tienen la misma dimensión [L] = [t]. Lo mismo ocurre con la masa, la energía y la temperatura [M] = [E] = [T]. Las dimensiones que hemos señalado se unen entre sí por el principio de incertidumbre, a través de la vía de la longitud de onda de Compton: l = h/2pMc
Dimensión de la masa.- Es la inversa de la dimensión de una distancia : [M] = 1/[L] y, cuya relación numérica, está dada por: l(cm) = 2,1 x 10-14(M/Mp) donde Mp es la masa del protón.
Densidades energéticas.- [r] = [M]/[L]3 = [T]4 = 1/[L]4 y otras combinaciones.
Densidades cósmicas.-
Densidad crítica: [T] = 30 °K. Igual equivalencia para curvatura del universo y constante cosmológica.
Constantes físicas.-
Tiempo de Planck: tpl = (GNh/c5)1/2 = 5,4 x 10-44 [seg.] » 10-43 (corresponde a la unidad más pequeña de tiempo compatible con la física cuántica).
Longitud de Planck: Rpl = (GNh/c3)1/2 = 1,6 x 10-33 [cm] y, es la distancia que recorre la luz en tpl.
Masa de Planck: Mpl = (GN/hc)1/2 = 1,2 x 1019 GeV = 22 microgramos, y corresponde a la masa de un cuerpo cuya longitud de onda de Compton es igual al radio del agujero negro: l = h/2pMc = R = GM/2c2. Corresponde a la masa del agujero negro más pequeño compatible con la física cuántica. Se evapora en 1 tpl. En esta unidad, la constante de gravedad G se vuelve G = Mpl-2.
Constante de Planck: h = 6,63 x 10-27 erg s
Constante de gravitación: G = 6,67390 x 10-11 m3/kg/s2.
Carga del electrón: e = 4,80 x 10-10 g1/2 cm3/2 s-1.
Masa del electrón: me = 9,11 x 10-28 g.
Masa del protón: mp = 1,67 x 10-24 g.
Constante de Boltzmann: k = 1,38 x 10-16 erg k-1.
Constante de Stefan-Boltzmann: s = 5,67 x 10-5 erg cm-2 s-1 K-4.
Velocidad de la luz: c = 3,00 x 1010 cm s-1
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