jueves, abril 9, 2020

LUZ. No un súbito fogonazo, sino un lento y progresivo amanecer.

LUZ. No un súbito fogonazo, sino un lento y progresivo amanecer.

George Musser, Investigación y Ciencia, noviembre de 2009.

Las cualidades de la luz que nos son familiares (onda electromagnética, riada de fotones, fuente de información acerca del mundo) fueron emergiendo en sucesivos estadios a lo largo de los primeros milenios de la historia cósmica.

En los primerísimos momentos, el electromagnetismo no operaba como una fuerza independiente, sino que se hallaba entretejido con la fuerza nuclear débil, que gobierna la desintegración radiactiva. Aquella fuerza electrodébil producía un fenómeno reconocible como luz, pero más complicado. Por ejemplo: no había una, sino dos formas de luz primigenia, formada por los bosones W y Z. Transcurridos unos 10-11 segundos, el universo se había enfriado lo suficiente para que el electromagnetismo pudiera zafarse de la fuerza débil; los bosones se reconfiguraron por sí solos de modo que brotaron los fotones.

Los fotones se hallaban totalmente mezclados con partículas materiales como los quarks. Formaban con éstos una sopa indiferenciada. Habríamos visto entonces un resplandor cegador, sin ningún rasgo distintivo, rodeándonos por todas partes, que, al carecer de variaciones de brillo o de color, informaría tan poco como la oscuridad perfecta. Los primeros objetos dotados de alguna estructura interna no afloraron hasta los 10 microsegundos, cuando los quarks se aglomeraron en protones y neutrones; éstos, hacia los 10 milisegundos, formaron núcleos atómicos. Sólo entonces empezó la materia a dejar una impronta en la luz.

Transcurridos unos 380.000 años, la sopa se descompuso y la luz empezó a fluir a través del espacio en líneas más o menos rectas. Pudo por fin iluminar objetos y formar imágenes. Cuando esa luz primordial fue atenuándose y se hizo más roja, el universo atravesó un periodo sombrío, la Edad Oscura. Finalmente, llegado a una edad de alrededor de 300 millones de años, se encendieron las primeras estrellas y el universo adquirió la capacidad de engendrar nueva luz. En el libro del Génesis la luz apareció antes que la materia; en la física, ambas surgieron a la vez.

BOSÓN: uno de los tipos de partículas fundamentales de la materia. El otro tipo son los fermiones. Los fotones (partículas que forman la luz) son un ejemplo de bosones. Los bosones W y Z fueron descubiertos en 1983. Del bosón W existen dos formas: uno que lleva carga eléctrica negativa y el otro con carga positiva. El bosón Z es eléctricamente neutro.

QUARKS: son las partículas que conforman los protones y neutrones, entre otros componentes atómicos. Los quarks que hacen parte de la materia ordinaria se denominan u y d. Un protón está formado por la combinación uud, mientras el neutrón por la triada ddu. Los quarks son un tipo de fermiones.

ELECTROMAGNETISMO: una de las cuatro fuerzas fundamentales (junto con la gravedad y las fuerzas, nuclear débil y nuclear fuerte) responsable de los fenómenos eléctricos y magnéticos. La partícula mediadora de la fuerza electromagnética es el fotón.

FUERZA NUCLEAR DÉBIL: es un tipo de acción física que ocurre en el interior del núcleo atómico debido al intercambio de los llamados bosones W y Z. Este tipo de fuerza es la responsable del llamado decaimiento beta de los neutrones, durante el cual un neutrón se transforma en un protón. La fuerza débil también es la responsable de la radiactividad. El adjetivo “débil” se refiere a que ella tiene una intensidad 1013 veces menor que la fuerza nuclear fuerte.

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