Es la molécula que contiene la información copiada del ADN para la fabricación de proteínas. Un dia para concienciar sobre la relevancia de esta molécula en la generación de proteínas y su importancia para la vida en el organismo.
miércoles, 31 de julio de 2024
martes, 23 de julio de 2024
"Es un oasis en el desierto", el sorprendente hallazgo de la Nasa en Marte
Es, sin duda, el planeta más estudiado fuera de la Tierra. Y más tarde que pronto ese convertirá en el primero en el que los humanos pondrán pie. Lo hemos estudiado con satélites, con sondas y con rovers. Y es precisamente con uno de estos, que responde al nombre de Curiosity con el que nos hemos topado con una sorpresa, o mejor dicho la provocó: al pasar por encima de una roca la rompió y su interior reveló algo que los científicos no esperaban en absoluto, azufre puro.
El rover Curiosity, pese a su agilidad para transitar por un planeta desconocido y sin sendas claras, es un “monstruo 6x6” de 900 kilos, no es extraño que a su paso pueda romper accidentalmente muestras geológicas. Lo sorprendente es que en este caso se trata de azufre (el décimo elemento más abundante en el universo) en su forma elemental pura.
“Encontrar un campo de piedras hechas de azufre puro es como encontrar un oasis en el desierto – señala en un comunicado, Ashwin Vasavada, miembro del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y uno de los responsables de analizar el hallazgo - . No debería estar ahí, así que ahora tenemos que explicarlo. Descubrir cosas extrañas e inesperadas es lo que hace que la exploración planetaria sea tan emocionante”.
El lugar donde se ha encontrado también contribuye a la sorpresa de los científicos. Se trata del canal Gediz Vallis, una región llena de rocas sospechosamente similares a la de azufre, lo que sugiere que este elemento puede ser abundante en la zona.
De acuerdo con el equipo de Vasavada, la región es rica en sulfatos, unas sales que se forman cuando el agua se evapora. De este modo, los sulfatos se transforman en unas “huellas” que deja la geología, la química y el paso del tiempo con información sobre la presencia de agua y su composición.
Mientras que generalmente asociamos el azufre con el olor de los huevos podridos (resultado del gas sulfuro de hidrógeno), el azufre en su forma química elemental es inodoro y se forma solo en una estrecha gama de condiciones que los científicos no habían asociado con la historia de la región. Pero Curiosity encontró mucho: un campo completo de rocas brillantes que se parecen a la que aplastó en su viaje.
Toda esta evidencia de agua es el relato de un pasado más complejo que las expectativas iniciales del equipo y por ello estaban ansiosos por analizar la composición de las rocas de la zona. El problema inicial fue que las rocas de azufre eran demasiado pequeñas y frágiles para tomar muestras con el taladro, hasta que el rover se cruzó con una roca apodada "Lagos Mammoth". Los ingenieros que controlan a Curiosity tuvieron que buscar una parte de la roca que permitiera perforar con seguridad y poder analizarla. Y no fue fácil.
martes, 9 de julio de 2024
¿por qué la materia y la antimateria acaban aniquilándose?
Uno de los grandes misterios del universo es la cuestión de la falta de simetría entre materia y antimateria. Durante el Big Bang se debería haber creado una cantidad idéntica de materia y antimateria, pero eso no es lo que vemos hoy. En el universo la materia parece haber superado la cantidad de antimateria y por eso acabamos viendo muchos más objetos hechos de materia y casi nada hecho de antimateria.
La antimateria es un tipo de materia formada por antipartículas que sería una simetría de las partículas tal como las conocemos. Cada antipartícula tiene la misma masa y el mismo espín que su partícula correspondiente, la gran diferencia está en la carga. Mientras que un electrón tiene carga negativa, un antielectrón llamado positrón tiene carga positiva. Lo mismo ocurre con el protón y el antiprotón, que tienen cargas opuestas.
Lo curioso de la antimateria es que cuando una antipartícula y una partícula se encuentran puede ocurrir un proceso llamado aniquilación. Durante este proceso, los dos componentes se aniquilarían entre sí, formando otras partículas como fotones o incluso otras partículas que tengan masa. Pero, ¿qué sucede en este proceso y cómo favorece uno de los mayores misterios del universo?
Antimateria
La antimateria engloba átomos que están formados por antipartículas. Las antipartículas son similares a las partículas en casi todas las características excepto en la carga. Cada partícula tiene una antipartícula que se diferencia de ella solo por la carga, por ejemplo, el electrón tiene una antipartícula llamada positrón que es similar al electrón en todos los sentidos pero tiene carga positiva.
El físico Paul Dirac fue uno de los primeros en introducir el concepto de antimateria de forma teórica a través de la ecuación de Dirac que describe el comportamiento de los electrones.
Dado que las antipartículas sólo se diferencian en términos de carga, las interacciones conocidas que gobiernan la dinámica de las partículas también describen antipartículas. De esta forma, es posible que los átomos de antipartículas se formen de la misma manera que las partículas forman átomos. Sin embargo, uno de los misterios de la Física es que la antimateria no se encuentra tan fácilmente en la naturaleza como la materia.
Aniquilación
Cuando una partícula y su respectiva antipartícula se encuentran, pueden interactuar y terminar aniquilándose entre sí. El proceso se llama aniquilación y describe cómo una partícula y una antipartícula pueden destruirse entre sí y convertir masa en energía. La descripción de la aniquilación se rige por la ecuación de Einstein conocida como E = mc² donde se relacionan masa y energía.
Durante el proceso de aniquilación, generalmente se producen fotones de alta energía, como la radiación gamma. Es posible que partículas con masa se generen en otras interacciones partícula-antipartícula. Sin embargo, la forma en que interactuarán los dos componentes depende de una función de probabilidad y de características como el momento de las partículas. Siendo la aniquilación una alta probabilidad de que suceda considerando las propiedades.
Generación de antimateria
A pesar de la falta de simetría y la presencia de antimateria en el universo, esta se produce en algunos eventos tanto de forma natural como artificial. En el universo se produce de forma natural en eventos energéticos como las supernovas o cuando los rayos gamma interactúan con la materia. Durante estos eventos energéticos se producen pares de materia y antimateria.
La antimateria también se puede producir en la Tierra mediante experimentos con aceleradores de partículas. Cuando los protones se aceleran dentro de los aceleradores y acaban chocando con otras partículas, durante la colisión pueden generar antimateria. Es habitual que durante el proceso se generen positrones y antiprotones en los aceleradores.
Un gran misterio en el universo
Uno de los mayores misterios del universo es la falta de simetría entre materia y antimateria, este misterio se llama asimetría bariónica. Según los modelos actuales, durante el Big Bang debería haberse formado una cantidad idéntica de materia y antimateria. A pesar de ello, las observaciones que tenemos actualmente y del pasado del universo muestran que la materia es predominante.
Esto lleva a la pregunta de qué pasó con la antimateria durante la evolución del universo y especialmente en los primeros momentos. Hasta el día de hoy, no existe una explicación definitiva para la asimetría bariónica. Una de las ideas es la violación de la paridad de carga, lo que, según ella, podría significar que las antipartículas podrían comportarse de manera diferente a sus componentes. Pero aún así, la violación no es suficiente para explicar la desaparición de toda la antimateria.
La hipótesis más curiosa
Muchos físicos trabajan sobre la cuestión de qué pasó con la antimateria y en las últimas décadas se han propuesto varias hipótesis. Quizás lo más curioso sería que una región del espacio estaría dominada por la materia mientras que la otra estaría dominada por la antimateria. En este caso, estaríamos situados en una región donde todo está formado por materia.
Sin embargo, esta hipótesis dice que deberíamos observar regiones de aniquilación de materia y antimateria que forman rayos gamma. Hasta la fecha no se ha observado ningún evento de este tipo lo que indica que si existe es que está muy lejos de nosotros. Otra sugerencia sería que sólo existen unos pocos grupos de antimateria distantes y dispersos en todo el universo.
¿Es esta una planta inteligente?
Dos ecólogos de la Universidad Cornell sugieren que las plantas pueden ser más inteligentes de lo que los seres humanos imaginan, siempre y cuando la ciencia esté dispuesta a explorar los límites del concepto de inteligencia. Andre Kessler y Michael Mueller han investigado el comportamiento de la Solidago Altissima, una planta también conocida como “vara de oro alta”. Este organismo reacciona a las amenazas externas, alerta a sus compañeras mediante señales químicas y estas actúan en consecuencia para asegurar su supervivencia. Para los científicos, los mecanismos de defensa del organismo son una muestra del concepto de inteligencia vegetal.
En 2019, Kessler, junto con un equipo de científicos, publicó una investigación de 12 años sobre el sistema de comunicación de la “vara de oro alta”. Descubrió que cuando las plantas son atacadas por plagas, liberan al entorno compuestos orgánicos volátiles (VOC). Estas moléculas funcionan primero como un sistema de defensa, similar a una respuesta inmune en el cuerpo humano, y luego como un canal abierto de comunicación entre la población de Solidago Altissima.
Se trata de una cicada descubierta en África a principios del siglo XX de la que solamente se conoce un ejemplar, un macho. Se ha reproducido mediante retoños, pero varios proyectos buscan una hembra en estado salvaje, para salvar la especie de la extinción.
Cuando una de ellas se encuentra en peligro, las VOC se liberan con un patrón químico específico. Las partículas inhiben la aparición de larvas de escarabajo dentro de ellas o llaman a otros depredadores de insectos para que eliminen a sus invasores. Pero ese “aroma” especial también se lo perciben las vecinas de la “vara de oro alta”. Como respuesta, se forma un perímetro protegido químicamente, impulsado por el colectivo de flores. Los ecólogos encontraron un flujo de información dentro de las plantas que se mueve según la necesidad de los organismos.
¿Hay plantas inteligentes?
Cinco años después, Kessler presentó un nuevo avance entorno a la Solidago altissima en la revista Plant Signaling & Behavior. El ecólogo estima que lo que su equipo vio en 2019 era una representación de inteligencia vegetal. El reporte considera imperativo alejarse de la visión antropocéntrica de la inteligencia. Entre más pronto se acepten otras formas de ella, mas rápido se podrán investigar y aprovechar. Kessler, por ejemplo, quiere usar ese flujo de información vegetal para blindar cultivos sin utilizar pesticidas, pero se muestra limitado por los actuales marcos conceptuales.
“La aparente falta de una definición de inteligencia es actualmente una de las barreras más importantes para ampliar el estudio del comportamiento de criaturas sin cerebro”, escribe el ecólogo. Argumenta que hay conceptos concretos como el de gravedad que difícilmente cambian, pero en cuanto a la palabra inteligencia hay al menos 70 definiciones. Como no hay un consenso al respecto, Kessler propone establecer una definición fundamental para hablar de su planta dorada: la inteligencia es la capacidad de resolver problemas, basándose en información que se obtiene del medio ambiente, hacia un objetivo particular.
“Varios fenómenos asociados con las respuestas inducidas por las plantas a la herbivoría, pueden entenderse y analizarse bajo el paraguas de un concepto general de comportamiento inteligente. Sin embargo, este marco debe ser evaluado por su capacidad de generar nuevas hipótesis y predicciones”, concluye el artículo.
El científico admite estar interesado en las teorías que dictan que las plantas funcionan como una mente de colmena. La hipótesis proviene de hace al menos 100 años; se formularon algunas ideas al respecto durante la década de 1920. “Esto significa que el cerebro de la planta es el cultivo, sin necesidad de una coordinación central”, explicó el científico en un reporte de la Universidad de Cornell.
¿Por qué las plantas siguen al Sol?
Seguro que, en alguna ocasión, has observado como las plantas de tu casa, especialmente aquellas alejadas de una ventana, tienden a inclinarse y crecer hacia la luz solar. Este fenómeno, conocido como fototropismo, es crucial para su supervivencia, ya que esa luz es indispensable para la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas producen su alimento.
Sin embargo, ¿qué hace que las plantas sigan la luz del sol con tanta precisión? Un estudio liderado por un equipo del Instituto de Biotecnología de Flandes y la Universidad de Gante ha arrojado luz sobre ese comportamiento, desvelando el papel fundamental de una hormona vegetal llamada auxina.
AUXINA, UNA HORMONA CON PAPEL CRUCIAL
La auxina es una hormona vegetal cuya importancia se viene sospechando desde el siglo XIX, cuando Charles Darwin ya vaticinaba su rol en el crecimiento y comportamiento de las plantas. Esta pequeña molécula juega un papel esencial en la regulación del crecimiento celular, lo que permite a las plantas inclinarse hacia la luz.
La auxina se distribuye de manera desigual dentro de la planta, acumulándose así en las áreas menos iluminadas, como el lado opuesto al que recibe la luz solar directa. Esta distribución desigual provoca una elongación diferencial de las células en el lado oscuro, lo que hace que el tallo o las hojas se inclinen hacia la fuente de luz.
Pero, ¿cómo se transporta la auxina para lograr esa desigualdad? Pues bien, todo se debe a unas proteínas especializadas llamadas PILS que son fundamentales para la regulación del almacenamiento y el transporte de auxina a nivel celular. Actúan como si fueran guardianes que determinan en qué partes de la célula se debe acumular la auxina y cómo debe ser distribuida.
Las PILS están ubicadas en las membranas celulares y se encargan de controlar la entrada y la salida de la auxina, asegurando su distribución eficiente y que, por tanto, pueda responder de forma correcta ante los estímulos ambientales.
Un estudio realizado por el Instituto de Biotecnología de Flandes y la Universidad de Gante ha revelado la complejidad de este proceso de transporte. Los investigadores descubrieron que las proteínas PILS no trabajan solas, sino que requieren de la interacción con otras moléculas y proteínas que facilitan el movimiento de la auxina entre las células. Serían las proteínas PIN y AUX1, que colaboran en la exportación y la importación de la auxina a través de las membranas celulares.
Es justo la combinación de todas ellas lo que crea un red de transporte que permite a la planta redirigir la auxina rápidamente hacia las áreas donde se necesita para promover el crecimiento y la adaptación del entorno.
Fenómeno de fototropismo.
GIRASOLES Y RITMOS CIRCADIANOS
Ahora bien, los girasoles son uno de los ejemplos más famosos de fototropismo; pero poca gente sabe que existe una estrecha relación de esto con los ritmos circadianos. Desde que empiezan a crecer los girasoles siguen activamente el movimiento del Sol a lo largo del día, orientando sus cabezas amarillas hacia el astro.
Este comportamiento es impulsado, en parte, por los ritmos circadianos internos de la planta, una especie de reloj biológico que regula los patrones de actividad basados en la luz y la oscuridad. Estudios de la Universidad de California, en Davis, destacan que la respuesta fototrópica de estos girasoles jóvenes está estrechamente vinculada a la diferencia de elongación del tallo durante el día y la noche, adaptándose de esa forma a la orientación del Sol.
A medida que los girasoles maduran, su comportamiento fototrópico se transforma. Una vez alcanzada la madurez, estos girasoles ya no siguen de una forma tan activa el movimiento del Sol; sino que, en su lugar, tienden a adoptar una orientación fija hacia el este. Este cambio representa una transición en la respuesta hormonal y en el patrón de crecimiento, donde los ritmos circadianos continúan jugando un papel crucial.
El mantenimiento de una orientación estable no solo asegura la eficiencia fotosintética, sino que también facilita la polinización, aumentando así las posibilidades de éxito reproductivo de la planta.
martes, 2 de julio de 2024
Placa de Petri, el pequeño mundo de la microbiología
Cultivo en placa de Petri con base de agar
Dos discos de cristal o plástico: esa es la definición de una de las herramientas más sencillas, ingeniosas y fundamentales de microbiología. Conocida también como caja de Petri, esta herramienta ha revolucionado la forma en la que los científicos estudian los microorganismos, permitiendo su cultivo y sus observaciones en condiciones controladas.
Su diseño básico, que consta de una base y una tapa ligeramente más grande que se ajusta sin cerrar herméticamente, ha demostrado ser más que eficaz para minimizar la contaminación y para proporcionar un entorno ideal para el crecimiento de bacterias, hongos y otros microorganismos.
JULIUS RICHARD PETRI: EL GENIO DETRÁS
El origen de la placa de Petri se remonta a finales del siglo XIX, en una época en la que la microbiología empezaba a posicionarse como una de las disciplinas fundamentales, y tuvo como protagonista a un microbiólogo y médico alemán, Julius Richard Petri.
Nacido en 1852, Petri obtuvo su doctorado en la Clínica Charité de Berlín y, justo a continuación, se unió al equipo de Robert Koch, un prestigioso bacteriólogo que había ganado el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1905 por el descubrimiento del bacilo de la tuberculosis. Koch había estado utilizando una campana de cristal para cultivar bacterias, pero ese método presentaba grandes problemas relacionados con la contaminación y la exposición al aire.
Con el objetivo de lidiar con estos problemas, Petri ideó una solución innovadora: unacaja redonda de cristal con una tapa ligeramente más grande que la base, que permitió la creación de un entorno controlado para el cultivo de microorganismos. Pero, curiosamente, la idea de una caja para el cultivo no era una idea completamente nueva: Emanuel Klein, un investigador croata, había descrito en 1885 una placa similar en su libro “Microorganisms”. Klein había propuesto el uso de una caja poco profunda y cubierta, similar a la de Petri. Además, en 1886, Percy Frankland, en un artículo publicado en la revista Proceedings of the Royal Society, también mencionó un diseño comparable.
A pesar de estos precedentes, fue la versión de Petri la que se adoptó en el ámbito científico, debido a su simplicidad y a su eficacia. Así, la placa de Petri permitió a los científicos aislar y observar colonias microbianas en condiciones controladas, facilitando así el estudio de enfermedades infecciosas y contribuyendo significativamente al avance de la microbiología y la medicina. La sencillez del diseño de Petri la convirtió en una herramienta esencial en los laboratorios de todo el mundo, marcando el inicio de una nueva era en la investigación microbiológica.
Retrato de Julius Richard Petri
MUNDOS MICROSCÓPICOS
Pero, ¿cómo logra esa eficacia la placa de Petri? Pues bien, para cultivar microorganismos, se coloca en la base un medio de cultivo adecuado, como agarnutritivo, que proporciona los nutrientes esenciales y un soporte físico para el crecimiento celular. Una vez inoculado el medio con una muestra del microorganismo de interés, la placa se cubre con la tapa y se coloca en una incubadora para proporcionar las condiciones ambientales adecuadas, como temperatura y humedad. Un dato muy curioso es que, durante la incubación, es común que la placa de Petri se mantenga invertida, es decir, con la tapa en la parte inferior y la base superior. Con esta disposición evita que la condensación del vapor de agua, producida por el metabolismo microbiano, caiga sobre el medio de cultivo y diluya las colonias formadas, permitiendo que los microorganismos se mantengan adheridos.
Además, la placa de Petri también permite la observación directa y el análisis de las colonias microbianas sin necesidad de levantar la tapa, lo que minimiza el riesgo de contaminación externa. Las colonias pueden ser examinadas visualmente para evaluar su morfología, tamaño y color, y también pueden ser manipuladas para realizar pruebas a mayores, como ensayos de sensibilidad a antibióticos o estudios genéticos. Incluso, este dispositivo no solo facilita la visualización de colonias aisladas, sino que también permite la separación y cultivo de diferentes especies a partir de una muestra mixta, algo esencial para el diagnóstico clínico y la investigación.
Diferentes cultivos en placas de Petri
TUBERCULOSIS, CÓLERA Y DIFTERIA
Desde su invención, la placa de Petri ha tenido un gran impacto en la ciencia y la medicina. En el campo de la microbiología, esta herramienta ha supuesto un punto y aparte: antes de su introducción, los métodos disponibles para cultivar bacterias y hongos eran rudimentarios y normalmente resultaban en la contaminación de las muestras, pero la capacidad de cultivar microorganismos en un medio sólido y controlado permitió a los científicos aislar bacterias específicas, observar sus características y estudiar su comportamiento en detalle. Esto fue crucial para identificar patógenos responsables de enfermedades tan graves como la tuberculosis, la difteria y el cólera, abriendo la puerta al desarrollo de vacunas y tratamientos eficaces.
En medicina, la placa de Petri se ha convertido en una herramienta completamente esencial para el diagnóstico de infecciones bacterianas, facilitando la identificación de los agentes causantes y evaluando su susceptibilidad a diferentes antibióticos.
Además, la placa de Petri ha jugado un papel clave en la investigación de enfermedades, extendiéndose su impacto al campo de la biología molecular y la genética, donde ha permitido identificar los genes responsables de la virulencia y la resistencia a los antibióticos.
En su conjunto, la placa de Petri ha sido esencial para avances en ingeniería genética, biotecnología y producción de medicamentos, como antibióticos y vacunas, que han transformado la medicina moderna, subrayando su relevancia más de un siglo después de su creación.
El asteroide Bennu podría venir de un antiguo y desaparecido mundo oceánico del sistema solar
Es posible que Bennu, el asteroide que se encuentra a 114 millones de kilómetros de la Tierra, sea un fragmento de un planeta oceánico que ya no existe en el sistema solar. Los últimos análisis del material traído por la misión OSIRIS-REx de la NASA revelaron fosfatos y otros elementos que sugieren contacto con líquido.
Los 120 gramos de regolito del asteroide Bennu llegaron a la Tierra en septiembre de 2023. Hubo que esperar unos cuantos meses para acceder a la totalidad del material debido a un problema inesperado con los tornillos que fijaban la cápsula contenedora. Hasta febrero de 2024, la NASA reveló oficialmente el primer polvo nativo de un asteroide en la historia. Luego, procedió a empaquetar el 30% de él para distribuirlo a científicos de todo el mundo.
El artículo publicado en la revista Meteoritics & Planetary Sciencees uno de los primeros análisis externos del material de Bennu. Confirma algunas consideraciones iniciales, como el hecho de que está conformado por carbonatos y silicatos escasos. También proporciona información adicional, como la presencia de fosfatos ricos en magnesio y sodio, elementos que pueden disolverse en agua.
En conjunto, todas estas huellas químicas sugieren que Bennu fue parte de un entorno acuoso. Por ejemplo, algunos materiales arcillosos en el asteroide, como la serpentina, son similares a las rocas encontradas en la zona donde el manto terrestre hace contacto con el agua. Según su historia química, es probable que este objeto espacial haya sido parte de un mundo con agua líquida.
“La composición y mineralogía de la muestra indican una alteración acuosa sustancial. Encontramos distintas composiciones isotópicas de hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. Parte del material que analizamos está enriquecido en elementos fluido-móviles”, señala el reporte.
La Antártida contiene hasta el 60% de los meteoritos que se estudian en la Tierra. Este catálogo de muestras celestes peligra por el cambio climático.
El agua en el sistema solar
Según la última información oficial disponible, el único planeta del sistema solar con agua líquida en la actualidad es la Tierra. Sabemos que Marte la tuvo y hay eveidencia fuerte de que Venus tatambién, pero por diferentes circunstancias ahora son sitios estériles con rastros de esta sustancia congelada en sus polos. Mientras tanto, hay indicios de mares internos de agua en las principales lunas de Júpiter y Saturno. El estudio más reciente sobre el vecindario solar indican que incluso Plutón podría albergar un océano en su interior.
El sistema solar tiene 4,568 millones de años. La datación de Bennu estima que tiene 4,500 millones de años de historia espacial. Aunque la roca no se formó exactamente con la conformación de la estrella, nació en los primeros millones de años, en una etapa llena de turbulencia cósmica. Por lo tanto, los científicos a cargo de la investigación del asteroide creen que el cuerpo del que proviene ya no existe.
Bennu es un asteroide rico en carbono que apenas mide 500 metros de ancho en su ecuador. Pasa cerca de la Tierra cada seis años. Debido a sus características físicas, la NASA considera que el asteroide se desprendió de otro de mayor tamaño hace 2,000 millones de años. Como no ha experimentado cambios sustanciales, Bennu es una especie de “cápsula del tiempo” espacial. Analizar las muestras de su regolito es como mirar las huellas del comienzo del sistema solar.
Los físicos no saben con precisión qué es el tiempo.
"El espacio y el tiempo son tan fundamentales que podemos hablar de ellos, pero sin llegar a identificar con la máxima precisión qué son en realidad. Podríamos asimilar el espacio a una especie de conjunto de fichas de dominó, de manera que podemos pegar unas a otras en un plano y después colocar otro plano encima construido de la misma manera. Obviamente el espacio realmente no es así, pero este símil puede ayudarnos a entender de alguna forma su naturaleza".
"En cualquier caso, lo primero que podemos hacer es intentar entender la relación que existe entre el espacio y el tiempo. Si tenemos un espacio plano y en él hay dos hormigas podemos dibujarlas en un cierto instante del tiempo, y luego en un instante posterior podemos dibujar un plano encima con las mismas dos hormigas, pero colocadas en posiciones diferentes. De esta forma podríamos construir una especie de sándwich en el que el espacio discurre en la dirección horizontal de mi dibujo, y el tiempo en la vertical".
"No obstante, lo que acabamos de hacer es más que un simple dibujo. Desde finales del siglo XIX y culminando con el trabajo de Einstein de 1905 (la teoría especial de la relatividad), sabemos que hay algo muy curioso que relaciona el espacio y el tiempo: existe una velocidad máxima. No puedes viajar a una velocidad superior a la de la luz". El prestigioso físico de partículas español Álvaro de Rújula me explicó de esta forma tan didáctica cuál es la relación existente entre el espacio y el tiempo, pero la idea más interesante que se desprende de sus palabras es que, en realidad, los físicos no saben con precisión qué son estos conceptos.
La reconciliación de la relatividad general y la mecánica cuántica nos iluminará
Los físicos teóricos coquetean con la idea de unificar la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica desde hace algo más de un siglo. Prácticamente desde el mismo instante en el que ambas ramas de la física vieron la luz a principios del siglo XX. Muy a grandes rasgos la relatividad general describe los fenómenos gravitatorios como el resultado de la interacción de los objetos con masa y el continuo espacio-tiempo. Sin embargo, la mecánica cuántica estudia el comportamiento de la naturaleza en la escala de las partículas subatómicas
Reconciliar la descripción de lo muy grande y lo muy pequeño no es nada fácil. De hecho, si no fuese tan difícil los físicos teóricos probablemente ya habrían conseguido su propósito. Al fin y al cabo muchos de ellos llevan décadas intentándolo. En cualquier caso, la mayor parte de ellos está de acuerdo en que cuando se afiance una teoría del todo que sea capaz de demostrar su solidez es probable que consigan entender la naturaleza del tiempo con mucha más profundidad que ahora. Sea como sea las teorías de la relatividad especial (1905) y de la relatividad general (1915) de Albert Einstein revelan dos características fundamentales acerca del tiempo.
La primera consiste en que depende de la velocidad del observador. Si dos observadores, uno inmóvil y otro en movimiento, observan un mismo fenómeno, como, por ejemplo, la caída de un relámpago, no lo percibirán de forma simultánea. La segunda característica del tiempo es que depende de la intensidad del campo gravitatorio al que está sometido. El tiempo no transcurre con el mismo ritmo en nuestros pies y nuestra cabeza cuando estamos erguidos. Transcurre con más lentitud en nuestros pies debido a que el campo gravitatorio terrestre es más intenso en aquellos puntos que están más cercanos al centro de gravedad de nuestro planeta.
Estas dos características del tiempo han sido comprobadas experimentalmente en innumerables ocasiones. Aun así, como explica el físico español Alberto Casas en el estupendo artículo que ha publicado en 'The Conversation', actualmente lo más razonable es aceptar que el paso del tiempo es probablemente una ilusión. Una alucinación colectiva. Nuestra percepción nos invita a observarlo como una sucesión de eventos que discurre de una forma inmutable y en un solo sentido. Hacia delante. Sin embargo, las leyes de la física no respaldan esta observación. No defienden que el tiempo transcurra desde el pasado hacia el futuro. Crucemos los dedos para que algún día tengamos una teoría del todo que nos ayude a entender este concepto un poco mejor
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