domingo, 10 de febrero de 2013

Desde cunas estelares hasta la quietud entrópica



Hace aproximadamente 13,700 millones de años, el tiempo y el espacio no existían, por lo tanto, hablar de un "antes" o de un "algo" no tiene mucho sentido. Tal vez si existía un "antes" o un "algo" pero nuestro lenguaje, limitado claramente, no tiene la forma de describir todavía los estadios previos al Gran Estallido. Podríamos suponer que la materia actual ya existía, pero sin forma espacial, o podríamos suponer que no es lo más aceptado. La mecánica cuántica nos permite no caer en un sin sentido en este aspecto, de acuerdo a Hawking. Lo que sí sabemos es que, al principio, todo era hidrógeno y helio, con pequeñísimas trazas de litio y berilio. Pero sabemos que hay más que esos elementos en el Universo, ¿de dónde provienen? De los crisoles en las estrellas, de las cunas estelares.



Si bien en un inicio todo era uniforme, el movimiento de las partículas tuvo que provocar el impacto de algunas de ellas con algunas otras. Y entonces la gravedad empezaría a hacer efecto. Cabe suponer que incluso antes de la gravedad, actuaron primero las fuerzas nucleares débil y fuerte y la electromagnética, puesto que ya tenemos los átomos formados. Cuando la gravedad empieza a hacer su aparición en los pequeños condensados de átomos, la cosa empieza a ponerse interesante. Apretujados pero todavía excitados, los átomos colisionan más veces en menos tiempo, mientras más átomos van llegando a la fiesta. El calor aumenta, la presión aumenta y la gravedad aumenta. Al principio, al aumentar el calor y la presión, disminuía la densidad, pero al aumentar el número de partículas juntas, aumentaba la gravedad y la presión aumentaba. En fin, en esta espiral mortal llena de energía y masa, un conjunto de materia tuvo que llegar a un punto crítico donde su masa fuese tan grande y el tirón gravitatorio tan poderoso, que no quedara de otra más que encender el proceso de la fusión. Con la fusión, los átomos de hidrógeno se impactaban y se fusionaban resultando en un átomo de helio y energía. (La fusión de elementos menos pesados que el hierro genera energía y la fusión de elementos más pesados requiere de energía. Sucede al revés con la fisión. De ahí que obtengamos energía con la fisión del Uranio o el Plutonio y obtengamos energía de la fusión del Hidrógeno o el Deuterio)

Las primeras estrellas se encienden y sueltan su luz para siempre en el tiempo. Nuestros telescopios más potentes han llegado a ver estrellas de 13,000 millones de años de antigüedad, escudriñando el pasado de todos nosotros, buscando respuestas de donde provenimos.
Las estrellas se encienden y entran en un equilibrio hidrostático que les da su siempre característica forma esférica lo mismo con todo cuerpo lo suficiente grande. El Universo empieza a evolucionar; pasa de ser un todo de gas y polvo a tener gas y polvo con estrellas desperdigadas. Las primeras protogalaxias aparecen.

Pero las estrellas, casi como seres vivos, nacen, crecen y mueren. No se reproducen, aunque dejan "semillas". Las más grandes viven menos. Sus vidas son violentas, casi furiosas. Consumen el hidrógeno muy rápidamente, para pasar a consumir helio, luego oxígeno hasta llegar a toparse con la barrera inquebrantable del hierro. Entonces, ¿cómo hay elementos más pesados que el hierro? Las estrellas mueren, y al morir muchas de ellas explotan violentamente, proporcionando la energía extra para que se fusionen elementos más pesados mientras se desperdigan por el espacio y el tiempo.

El Universo se expande y se enfría; las estrellas empiezan a ganar metalicidad y empiezan a desarrollarse las galaxias más actuales. Si había planetas o no, es difícil de decir. Ellos no brillan, haciendo casi imposible o imposible verlos en las lejanías del tiempo.
Las galaxias, todavía empujadas por el Big Bang, se alejan unas de otras a pesar de sus fuerzas gravitatorias. Hoy parece ser que no existe suficiente gravedad para detener este futuro solitario, pero todavía se desconoce gran parte de la energía y la materia oscura como para decir si el Universo es cerrado o no. (Si es cerrado, la expansión se detendrá.)

No todo es luz. Hay unas estrellas super masivas, conocidas como estrellas de neutrones las más masivas conocidas hasta ahora, a falta de saber si las estrellas de quarks existen o existieron, que son auténticos titanes en pequeños cuerpos. Una estrella de unos cuántos kilómetros de diámetro puede ser igual de pesada que nuestro Sol. Se les dice estrellas de neutrones porque la gravedad es tan poderosa, que la repulsión electromagnética cede, permitiendo que protones y electrones se fusionen formando neutrones y toda la estrella queda formada de ellos. Puede decirse que es un átomo gigantesco de puros neutrones. Cuando mueren, estas y algunas otras estrellas, generan una gran presión en su centro que termina por provocar una singularidad, un espacio indefinido con densidad infinita del que ni siquiera la luz puede escapar: un agujero negro. Todo lo engulle, nada deja escapar. Su oscuridad crece conforme va engullendo materia. Perduran en el tiempo más que ninguna otra cosa, más que las enanas blancas que no son más que núcleos de estrellas pequeñas que se van enfriando. Un demonio cósmico.

Después de mucho tiempo, las estrellas y toda clase de cuerpos estelares tienen gran cantidad de elementos. En una de ellas, en una estrella normal, amarilla y de tamaño promedio, se forman planetas alrededor. En uno de los cuales hay agua líquida en su superficie y en los que empiezan a brotar organismos replicantes formados de aminoácidos. Evolucionan hasta formar células las cuales a su vez continúan evolucionando hasta formar organismos pluricelulares y diversificarse y llenar la superficie del planeta. No es casualidad que sus porcentajes de elementos coincidan en gran parte con el porcentaje de elementos en el Universo. Tal vez la vida no es tan peculiar como parece.

Observamos que desde las cunas estelares en los tiempos primitivos de protogalaxias y estrellas solitarias hasta el desarrollo de la vida hay una relación. Que todos fuimos antes parte de las estrellas. Polvo expulsado al morir de manera violenta. Hijos estelares. Pero el tiempo sigue transcurriendo, inmutable e indiferente. El Universo no tiene un propósito, simplemente existe.

Conforme los eones se diluyen del futuro al pasado, las estrellas van envejeciendo. Las más grandes y devoradoras hace tiempo que dejaron de existir. Las galaxias no brillan con la misma intensidad. La materia prima empieza a escasear y la estrellas van perdiendo tamaño, brillo y materia.
Los clústers galácticos se desmoronan conforme las galaxias se alejan las unas de las otras ¿Sucederá algo diametralmente opuesto en el supercúmulo de Virgo y su Gran Atractor?, los agujeros negros permanecen impasibles, hambrientos y las enanas blancas se continúan enfriando. Si llega a existir alguna civilización que logre viajar entre las estrellas, lo irán viendo más difícil.
El cielo nocturno cada vez más oscuro, cada vez más débil el brillo de las galaxias. Más desviadas al rojo.

De todos los hipotéticos finales, hay uno que es seguro que sucederá, si no sucede otro antes. La entropía aumenta con el tiempo. La energía se vuelve inutilizable. El reciclaje va perdiendo efectividad. El Universo, después de todo, continúa enfriándose. Las reacciones nucleares pierden fuerza. Las estrellas pierden calor. Las partículas pierden momento y disminuyen su movimiento. Las estrellas normales se apagan y sólo quedan las enanas blancas. Al final, también ellas dejarán de brillar. Quedará el rugido silencioso de los agujeros negros, resistiéndose a lo inevitable mientras se evaporan. Ellos también dejarán de moverse, de existir. Todo reducido a la quietud entrópica.

Y así terminará el Universo, no con una explosión, sino con un lamento.

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