El monstruo subatómico (32 page)

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Authors: Isaac Asimov

Tags: #Ciencia, Ensayo

BOOK: El monstruo subatómico
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Como ven, el Universo atravesó la primera octava parte de su historia sin nuestra galaxia, y tal vez sin ninguna clase de galaxia. (Inicialmente, esto depende de cuál de las versiones actuales del Big Bang sea la exacta. Algunas recientes postulan un «universo inflacionario», en el que, después del Big Bang, tuvo lugar una repentina e increíblemente rápida expansión, y esto puede significar que las galaxias existieron casi desde el principio. Por desgracia, no estoy seguro. Aún no he conseguido entender ese Universo inflacionario.)

En cualquier caso, no hay duda de que el Universo existió durante largo tiempo, probablemente los siete décimos de su existencia, sin nuestro Sistema Solar. Si es cierto, como algunos mantienen (aunque yo no acabo de creérmelo), que la vida en la Tierra es la única vida en el Universo, en ese caso el Universo pasó las tres cuartas partes de su existencia como una vasta esterilidad, carente incluso de la vida más simple. (¿Cómo puede ser esto creíble?)

No obstante, lo que más me sorprende es que la vasta duración no reduzca algo tan insignificante como la historia humana a la inconmensurabilidad. ¡En absoluto! El período durante el cual los seres humanos han escrito crónicas de alguna clase u otra ocupa, en realidad, diez Segundos del Universo. (Naturalmente, los diez últimos.)

Podría pensarse que, al considerar la vida del Universo, he agotado todas las tablas útiles. ¿A qué puedo apelar que sea más extenso y mayor que la vida total en todo el Universo?

Verán, la extensión no lo es todo. Podemos buscar algo útil en otras direcciones. Por ejemplo…

El Sol, con su familia de planetas, viaja constantemente por el centro de la galaxia de la Vía Láctea en una órbita casi circular, y completa una revolución en unos 200.000.000 de años.

Supongamos que damos por sentado que la órbita del Sol ha sido estable, que no se ha visto seriamente afectada por perturbaciones estelares durante su existencia. No tenemos ninguna prueba de este supuesto, pero tampoco existe razón para suponer que la órbita haya sufrido graves cambios en algún momento. Y si no existen pruebas de lo uno ni de lo otro, parece acertado quedamos con la suposición razonable más simple, y optaremos por la estabilidad.

En ese caso, significaría que en los 4.600.000.000 de años de la historia del Sistema Solar ha habido tiempo para que el Sol y los planetas hayan orbitado en torno del centro galáctico 23 veces.

A continuación, imaginémonos a un observador en un punto fijo de la galaxia (en relación con su centro), desde el que viese al Sol encenderse y empezar a brillar exactamente en el momento de pasar delante de él. ¿Qué vería si permaneciese allí y estudiase la Tierra cada vez que el Sol regresase después de un intervalo de 200.000.000 de años?

Si comprimimos la vida del Sistema Solar en un solo «Año del Sistema Solar», cada órbita del Sistema Solar en torno del centro galáctico duraría 15,87 días del Sistema Solar, y cada uno de esos días representaría 548.000 años reales. Podríamos preparar una tabla que dé a la formación de la Tierra el número 0, y luego numerar cada giro a lo largo de su senda orbital del 1 al 23. El resultado sería el siguiente:

10. AÑO DEL SISTEMA SOLAR

La Tierra toma su forma actual

00 - 01 de enero

Evolución química

01 - 16 de enero

Evolución química

02 - 01 de febrero

Evolución química

03 - 17 de febrero

Evolución química

04 - 03 de marzo

Evolución química

05 - 19 de marzo

Aparecen las bacterias (procariotas)

06 - 04 de abril

Bacterias

07 - 20 de abril

Bacterias

08 - 05 de mayo

Aparecen algas cianofíceas (procariotas)

09 - 21 de mayo

Bacterias y algas cianofíceas

10 - 06 de junio

Bacterias y algas cianofíceas

11 - 22 de junio

Bacterias y algas cianofíceas

12 - 08 de julio

Aparecen procariotas multicelulares

13 - 24 de julio

Procariotas multicelulares

14 - 09 de agosto

Procariotas multicelulares

15 - 25 de agosto

Procariotas multicelulares

16 - 09 de septiembre

Procariotas multicelulares

17 - 25 de septiembre

Se desarrollan las células eucariotas

18 - 11 de octubre

Eucariotas multicelulares (plantas y animales)

19 - 27 de octubre

Crustáceos. Comienza el rico registro de fósiles

20 - 12 de noviembr3

Aparece la vida terrestre

21 - 28 de noviembre

Aparecen los dinosaurios

22 - 14 de diciembre

El Homo Sapiens domina la Tierra

23 - 31 de diciembre

Déjenme explicarles brevemente algunos puntos. Por «evolución química» me refiero a la construcción gradual de moléculas complejas a partir de otras simples, a expensas de varias fuentes de energía tales como rayos solares ultravioleta, relámpagos y calor interior de la Tierra.

Los procariotas (a los que he mencionado brevemente en el capítulo anterior) son células simples considerablemente más pequeñas que las de nuestros cuerpos, y que carecen de complejidad interna. Carecen, por ejemplo, de un núcleo, y su equipo genético está distribuido de modo general por la célula. Los procariotas que aún florecen hoy son bacterias y algas cianofíceas. Ambas son muy parecidas, con la diferencia de que las cianofíceas (que, dicho sea de paso, no son realmente algas) pueden fotosintetizar, y las bacterias no.

Los eucariotas son células mucho más grandes, con una considerable organización interna, incluyendo (en particular) un núcleo. «Eucariota» deriva de una voz griega y significa «buen núcleo», mientras que procariota significa «antes del núcleo». Los protozoos y las verdaderas algas son células eucariotas simples, animales y plantas respectivamente. Todos los organismos multicelulares que hay en la Tierra en la actualidad (incluyéndonos a nosotros mismos, como es natural) están formados por células eucariotas.

Los procariotas multicelulares son poco más que colonias de bacterias, y constituyeron un callejón sin salida. Si las bacterias y las cianofíceas sobreviven aún hoy, a pesar de la competencia, es porque ocupan toda clase de nichos que nada más puede o quiere ocupar. y porque son increíblemente fecundas.

Al mirar la Tierra con intervalos fijos, se puede hacer uno una buena idea de la aceleración del índice de evolución. Durante las primeras cinco vueltas en torno del centro galáctico, la Tierra carecía de vida. Durante las siguientes doce vueltas, no llevaba encima nada más avanzado que las células procariotas.

No fue hasta finalizada la decimoctava vuelta, momento en el que ya se habían alcanzado las tres cuartas partes de la edad actual de la Tierra, cuando comenzaron a desarrollarse células procariotas.

Pero luego las cosas se aceleraron. A la vuelta siguiente conseguimos el potencial de un buen registro fósil para ayudarnos. gracias a la aparición de organismos multicelulares complejos con partes que se fosilizaban con facilidad. Otra vuelta y se colonizó la tierra. Otra más. y aparecieron los dinosaurios.

Y luego se produjo toda la dramática historia de la ascensión y caída de los dinosaurios, el ascenso de los mamíferos y la llegada de los homínidos y del hombre moderno, todo ello comprimido en la vuelta más reciente del Sistema Solar en torno del centro galáctico.

Sólo cabe preguntarnos qué podrá verse en la siguiente vuelta, dentro de 200.000.000 de años.

Hasta ahora hemos considerado la evolución de la Tierra desde un punto de vista del Universo, hablando del Big Bang y de revoluciones galácticas, y ha llegado el momento de justificar el título de este ensayo, abandonando la Tierra, y vamos a considerar la evolución de las estrellas —el Sol en particular, —en vez de la vida terrestre.

Hace casi cinco mil millones de años, el Sistema Solar existía como una gran nube de polvo y gas, una nube que tal vez había existido desde que la galaxia se formase, miles de millones de años antes. Algún impulso tal vez la explosión de una supernova cercana hizo contraerse la nube de gases del Sistema Solar. Como resultado de ello su intensidad gravitatoria creció, y la contracción se activó aún más. Finalmente, al cabo de diez o veinte millones de años, el centro de la nube se había contraído hasta una densidad y temperatura suficientes para iniciar la fusión del hidrógeno. El centro de la condensación «se encendió» y se convirtió en una estrella, aunque en las regiones exteriores unos cuerpos más pequeños y, por tanto, con superficies frías (los planetas) se estaban formando.

Después de esto, el Sol mantuvo su producción de energía mediante una constante fusión del hidrógeno, que constituía con mucho la mayor parte de su contenido, en un helio en cierta medida más complejo. El helio, más denso que el hidrógeno, se reunió en el centro solar y este núcleo de helio se fue haciendo cada vez más grande, mientras se formaba más helio y se vertía para unirse a él.

A medida que el núcleo de helio adquiría más masa. su propia intensidad gravitatoria le hizo condensarse en una mayor densidad y temperatura. Para cuando el Sol haya usado el 10 % de su hidrógeno original total algo que aún tardará en suceder varios miles de millones de años, el núcleo de helio se habrá hecho lo suficientemente denso y caliente para que tenga lugar la fusión del helio en carbono.

Entre el momento en que se inició la fusión del hidrógeno y el momento en que empezó la fusión del helio, la producción de radiación del Sol fue razonablemente constante, como ocurriría con cualquier estrella. Durante este período de tiempo, el Sol, o cualquier otra estrella, se dice que permanece en la «secuencia principal».

En el caso del Sol, se estima que permanecerá en su secuencia principal durante 10 mil millones de años.

Una vez el helio comienza a arder, el núcleo de helio se calienta tremendamente y se expande. También calienta la envoltura de hidrógeno exterior. que asimismo se expande. El Sol se hace cada vez más grande y su superficie más exterior en expansión se hace gradualmente más fría hasta el simple calor rojo, aunque la superficie en expansión le proporciona un calor
total
que aumenta constantemente. a pesar del enfriamiento de las partes.

El Sol alcanzaría su volumen máximo como «gigante roja» tal vez 1.5 mil millones de años después de haber empezado a arder el helio, por lo que su existencia total desde la ignición hasta ser gigante roja sería de 11,5 mil millones de años. (Naturalmente. el Sol continuará existiendo y desarrollándose después de haberse convertido en una gigante roja totalmente formada, pero en este capítulo no iremos más allá.)

Otras estrellas experimentan los mismos cambios, aunque no necesariamente con la misma velocidad. Las estrellas con más masa que el Sol lo hacen todo con mayor rapidez. Al tener más masa, tienen un campo gravitatorio más intenso y se contraen más rápidamente. se hacen más densas y más calientes también más rápidamente, y llegan antes a la ignición. Después de ésta, funden su hidrógeno con mayor rapidez, y llegan al estadio de gigante roja también con más rapidez y. en realidad, se convierten en una gigante roja más grande. Cuanto más masa tiene una estrella, más hidrógeno contiene para la fusión, pero el índice de fusión aumenta considerablemente más deprisa que la masa de la estrella, por lo que cuanto mayor sea la estrella, más breve será la permanencia en la secuencia principal.

Una estrella con tres veces más masa que el Sol, por ejemplo, completará su contracción en tal vez 3 millones de años, en vez de los 20 millones que parece que ha tardado el Sol. Permanecerá en la secuencia principal sólo durante una cuarta parte de mil millones de años y será una gigante roja plenamente desarrollada unos cuantos millones de años después de eso. Así pues, supongamos que preparamos un «Año Solar» en el que la existencia del Sol, desde la ignición hasta el pleno desarrollo de estrella roja, se comprime en un año. Dado que el Año Solar tendría una duración de 11,5 mil millones de años reales, cada Día Solar comprendería 31.500.000 años reales. De ese modo podemos elaborar una tabla de la vida de las estrellas con más masa.

11. EL AÑO SOLAR

Ignición del Sol

01 de enero

00:00 horas

Las estrellas con más masa se

convierten en gigantes rojas

01 de enero

00:45 horas

Una estrella como Beta del Centauro se

convierte en gigante roja

01 de enero

07:30 horas

Una estrella como Achernar se

convierte en gigante roja

03 de enero

04:00 horas

Una estrella como Sirio se

convierte en gigante roja

16 de enero

Una estrella como Altair se

convierte en gigante roja

01 de febrero

Una estrella como Canope se

convierte en gigante roja

03 de marzo

Una estrella como Proción se

convierte en gigante roja

05 de mayo

El Sol en su presente estadio

25 de mayo

Comienza a arder helio en el Sol

12 de noviembre

El Sol se convierte en una gigante roja

plenamente desarrollada

31 de diciembre

Como ven, el Sol está todavía en su vigorosa mediana edad, sin que haya transcurrido la mitad de su vida útil. No hay ninguna necesidad de preocuparse por el hecho de que, inexorablemente, después de que comience a arder el helio, el Sol se hará cada vez más caliente, con lo que la vida en la Tierra será imposible. En realidad, cuando el Sol sea una gigante roja desarrollada se expandirá hasta estar lo bastante cerca de la Tierra para calentarla hasta convertirla en cenizas. Incluso puede que llegue a absorberla.

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