328 # Las vidas de las estrellas.

9. Las vidas de las estrellas.

 

El que los átomos están compuestos por tres tipos de partículas elementales protones, neutrones y electrones es un descubrimiento relativamente reciente. Elneutrón no se descubrió hasta 1932. La física y la química modernas han reducido la complejidad del mundo sensible a una simplicidad  asombrosa: tres unidades reunidas de maneras distintas lo forman esencialmente todo.
Los neutrones, como hemos dicho y como su nombre sugiere, no llevan carga eléctrica. Los protones tienen una carga positiva y los electrones una carga negativa igual.

...Los protones repelen a los protones. ¿Cómo es posible entonces que el núcleo se mantenga unido? ¿Por qué no salta instantáneamente por los aires? Porque hay otra fuerza de la naturaleza: no la gravedad, ni la electricidad, sino la fuerza nuclear de acción próxima que actúa como un conjunto de ganchos que actúan y sujetan sólo cuando los  protones y  los neutrones se acercan mucho y consiguen superar la repulsión eléctrica entre los protones.
Los neutrones, que contribuyen con sus fuerzas nucleares de atracción y no con fuerzas eléctricas de repulsión,  proporcionan una especie de pegamento que contribuye a mantener unido el núcleo.

 

 

Para equilibrar la repulsión eléctrica hay que aproximar mucho las piezas de materia nuclear de modo que entren en acción las fuerzas nucleares de corto alcance. Esto sólo puede suceder a temperaturas muy altas, cuando las partículas se mueven con tanta velocidad que la fuerza repulsiva no tiene tiempo de actuar: temperaturas de decenas de millones de grados. En la naturaleza estas temperaturas tan elevadas y sus correspondientes presiones sólo se dan de modo corriente en los interiores de las estrellas.

 

 

Cuando la gravedad se acerca a mil millones de g sucede algo todavía más extraño. El haz de luz que hasta ahora subía directo hacia el cielo empieza a curvarse.Incluso la luz queda afectada por intensas aceleraciones gravitatorias. Si aumentamos todavía más la  gravedad, la luz no puede levantarse y cae al suelo cerca de nosotros. Ahora el gato cósmico de Cheshire ha desaparecido, sólo queda su sonrisa gravitatoria. Cuando la densidad y la gravedad es lo bastante elevada no deja escapar nada, ni siquiera la luz. Un lugar así recibe el nombre de agujero negro. Es una especie de gato cósmico de Cheshire enigmáticamente indiferente a lo que le rodea.

Cuando la densidad y la alcanzan un valor elevado el agujero negro parpadea y desaparece de nuestro universo. Por esto se llama agujero negro: no puede escapar luz alguna de él.

287 # Armonía de los mundos.

Cosmos

3. Armonía de los mundos.

 

-Si la Tierra era el centro del universo, si la creación tomaba como eje los acontecimientos  terrenales, si se pensaba que los cielos estaban construidos con principios del todo ajenos a la Tierra, poco estímulo quedaba entonces para las observaciones astronómicas. El modelo de Tolomeo, que la Iglesia apoyó durante toda la Edad de la Barbarie,contribuyó a frenar el ascenso de la astronomía durante un milenio. Por fin,en 1543, un clérigo polaco llamado Nicolás Copérnico publicó una hipótesis totalmente diferente para explicar el movimiento aparente de los planetas. Su rasgo más audaz fue proponer que el Sol, y no la Tierra, estaba en el centro del universo. La Tierra quedó degradada a la categoría de un planeta más, el tercero desde el Sol, que se movía en una perfecta órbita circular.

-La primera ley del movimiento planetario de Kepler es simplemente ésta:

Un planeta se mueve en una elipse con el Sol en uno de sus focos. En un movimiento circular uniforme, un cuerpo recorre en tiempos iguales un ángulo igual o una fracción igual del arco de un círculo. Así,por ejemplo, se precisa el doble de tiempo para recorrer dos tercios de una circunferencia que para recorrer sólo un tercio de ella. Kepler descubrió que en una órbita elíptica las cosas son distintas.

Cuando el planeta está alejado del Sol cubre un arco mucho más pequeño en el mismo período de tiempo,pero ese arco corresponde a una área mayor, pues el Sol está ahora más distante. Kepler descubrió que estas dos áreas eran exactamente iguales, por elíptica que fuese la órbita: el área alargada y delgada correspondiente al planeta cuando está alejado del Sol, y el área más corta y rechoncha cuando está cerca del Sol, son exactamente iguales. Ésta es la segunda ley del movimiento planetario de Kepler: Los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales.

La tercera ley de Kepler, o ley armónica, afirma que los cuadrados de los períodos de los planetas (los tiempos necesarios para completar una órbita) son proporcionales a los cubos de sus distancias medias al Sol: cuanto más distante está el planeta, más lento es su movimiento, pero de acuerdo con una ley matemática precisa.

 -La armonía de este mundo se le escapó. Sus tres leyes del moviemiento de los planetas representan, como hoy día sabemos,  una armonía verdadera de los mundos. Para Kepler, sin embargo, no eran más que puntos incidentales en su busqueda de un sistema cósmico basado en los cuerpos sólidos perfectos. Un sistema que solamente existió en su mente. No obstante, gracias a su obra hemos descubierto que las leyes científicas abarcan toda la naturaleza; que las mismas leyes pueden aplicarse tanto en la tierra como en el firmamento, que existe una resonancia, una armonía entre nuestar forma de pensar y la forma en que funciona el mundo. Cuando vio que sus apreciadas creencias no concordaban con las observaciones precisas, aceptó la triste realidad: prefirió la cruda verdad a sus más queridas ilusiones. Ese es el corazón de la ciencia.