CONTENIDO:

Concepto de Simetría en BiologíaLa Naturaleza de la Gravedad, el Espacio y la Energía Obscura

Referencia a este artículo:

Nahle, N. 2006. Artículo Didáctico: Concepto de Simetría en Biología. Biology Cabinet Organization. New Braunfels, TX. http://www.biocab.org/Simetria_Asimetria.html. No. 262.

SIMETRÍA-ASIMETRÍA
Por Nasif Nahle
1-L Certified by Harvard University in Scientific ICAM Research.

INTRODUCCIÓN:

Simetría se refiere a la homogeneidad de un sistema.

Decimos que un sistema es simétrico cuando cada una de sus partes ofrece características y condiciones idénticas a las del resto de sus partes, dondequiera y cada vez que ese sistema exista o produzca influencias.

La transición desde un estado donde el valor mínimo en que el sistema simétrico resida en un punto igual a cero hacia un estado de asimetría con un valor de casi cero, de uno o cercano a uno es llamada “Ruptura de la Simetría”. (Barrow; 2000) 1

Las leyes de la Naturaleza son simétricas porque producen sus efectos en la misma manera, en todo lugar y en cada momento en el Universo; sin embargo, los resultados de las leyes simétricas son sistemas asimétricos (estados y/o estructuras).

No hay un lugar especial en el Universo en el que las leyes de la Naturaleza se comporten diferentemente, es decir, en donde las leyes se comporten asimétricamente. Las leyes de la naturaleza pueden operar generando un vasto rango de sistemas y estados que son complicadamente asimétricos.

Consecuentemente, nuestro Universo empezó desde un estado simétrico absoluto, o sea, desde un valor mínimo de cero. (Randall et al; 1996) 2. El tiempo nunca ha sido simétrico porque siempre ha sido diferente de cero.

El tiempo siempre adoptará un valor distinto a cero. Si pudiéramos volver en el tiempo, partiéndolo en partes más pequeñas cada vez, siempre tendríamos una fracción mínima de tiempo, pero nunca alcanzaríamos el valor del cero absoluto. Entonces, el tiempo siempre ha existido en el Universo aún antes de que existiera. (Hivon & Kamionkowski; 2002) 3

La idea de un Universo que rebota es matemáticamente posible, pero no factible en la Naturaleza. No es raro encontrar esta clase de contradicciones entre los procedimientos creados por la mente humana y la verdadera Naturaleza. Nuestras observaciones del Universo indican que el Universo comenzó una expansión indefinida una vez que surgió de una burbuja de falso vacío.

La afirmación de que pudo existir un Universo previo del cual surgió nuestro Universo, y otro Universo previo al universo que produjo a nuestro Universo, es tan sólo una hipótesis, pero tiene un grado de certidumbre muy elevado por la evidencia observada hasta el presente.

Un Universo asimétrico, como el nuestro, está gobernado por leyes simétricas que impiden una serie infinita de creaciones y compresiones alternantes. (Vea figura)

No hay estructuras ni estados simétricos en el Universo verdadero. Para existir, un estado o un sistema deben ser asimétricos con respecto a la homogeneidad de las leyes de la Naturaleza.

Los seres vivientes no son sistemas desligados fuera del campo de acción de esas leyes simétricas, esto es, que los seres vivientes son sistemas asimétricos. Toda expresión y estructura en el Universo están sujetas a las leyes de la Naturaleza, aún cuando sean sistemas asimétricos.

Nuestro Universo creció a partir de un hoyo negro producido en un Universo más grande y más viejo. La historia va casi de esta manera:

1. Un hoyo negro es un cuerpo astrofísico asimétrico que tiene una densidad tan enorme que ninguna cosa puede escapar de él y que se colapsa en sí mismo.

2. Cuando la temperatura del hoyo negro aumentó a más de 10e34 K, las partículas con masa (hadrones) comprendidas por el sistema negro se separaron en partículas elementales sin masa (gluones, quarks y fotones).

3. Las partículas formaron juntas un plasma simétrico de quarks-gluones en el horizonte del hoyo negro formando una burbuja de falso vacío que se extendió hacia "afuera" del Universo madre a través de un agujero de gusano altamente inestable.

4. El agujero de gusano altamente inestable desapareció después de pocos microsegundos de existencia y el plasma simétrico de quarks-gluones se separó del Universo primigenio para formar un nuevo sistema asimétrico. El evento constituyó una "Ruptura de la Simetría".

5. La temperatura del plasma de quarks-gluones disminuyó y el plasma de quarks-gluones adoptó una fase asimétrica parecida a la fase líquida cuyas enormes presiones internas condujeron al sistema entero a una expansión acelerada.

6. Entonces, ocurrió la Gran Explosión y comenzó a existir una nueva estructura asimétrica (nuestro Universo). Los quarks y los gluones se reunieron para formar asimetrías que son esas partículas con masa con las que estamos más familiarizados, como los protones, los neutrones, los electrones, los neutrinos, los positrones, etc.

7. A medida que el sistema se ensanchaba rápidamente la temperatura disminuía y fue posible la formación de más estructuras asimétricas (galaxias) con miles de millones de más estructuras asimétricas (estrellas).

8. Las leyes que engendraron a esas estructuras asimétricas permanecen simétricas hasta el presente.

9. Quizás muchos de los sistemas estelares en esas galaxias fueron hospitalarios para los seres vivientes y, quizás, muchos de los mundos que forman parte de esos sistemas estelares todavía albergan seres vivientes.

10. Por lo menos, hay un planeta en un sistema de estelar que tiene seres vivientes, la Tierra.

11. Muchos universos podrían ser engendrados a partir de hoyos negros en nuestro Universo; quizás muchos universos jóvenes hayan surgido ya de nuestro Universo en el pasado. ¿Quién lo sabe?

El "¿quién lo sabe?" alude a nuestra incapacidad para ver o detectar los universos que curvan el horizonte de nuestro Universo, así como también nuestro universo curvó el horizonte del universo que lo engendró, lo cual los hace ser inobservables desde nuestro lugar en el cosmos.

INICIO DE PÁGINA ^^


SIMETRÍA-ASIMETRÍA EN SERES VIVIENTES

Cuando hablamos en términos termodinámicos, que es la rama de la física que estudia las relaciones y las conversiones entre el calor y otras formas de energía, consideramos que los biosistemas (seres vivientes) somos asimétricos. En biología, el término simétrico puede referirse a tres estados diferentes:

1. Simetría anatómica, la cual se refiere a que la disposición de los órganos u organelos en un individuo es isotrópica desde cualquier ángulo que se observe al biosistema.

2. Simetría dinámica, la cual se refiere a la ausencia de varianza rotatoria. Esto significa que no existen diferencias observables a nivel molecular aún cuando el biosistema se encuentre en movimiento.

3. Simetría energética, la cual alude a que el flujo y la densidad de la energía interna del biosistema es indistinguible del flujo y la densidad de la energía del entorno.

Para el primer estado, podemos decir que no existen biosistemas absolutamente espacialmente simétricos. Siempre habrá diferencias en las dimensiones y en la disposición de los órganos u organelos de los biosistemas. Por ejemplo, Los seres humanos poseemos un hígado del lado derecho que no se encuentra en el lado izquierdo; además, cuando analizamos órganos bilaterales, un órgano es diferente en tamaño y funcionalidad con respecto al órgano homólogo; por ejemplo, un riñón funcionará con mayor capacidad que el otro, o será más pequeño que el otro, etc.

En el estado de simetría dinámica, podemos observar que tampoco existe en los seres vivientes debido a que las divergencias entre los ángulos y entre las dimensiones de las estructuras permiten la visualización de cualquier movimiento rotatorio del biosistema.

Enfocándonos en el tercer tipo de simetría, observamos también una varianza rotatoria con respecto al flujo y las densidades de nuestra energía interna. Dicha varianza rotatoria es anisotrópica porque siempre observamos una direccionalidad preferida en el flujo de la energía y una predilección por una densidad de energía específica, los cuales nos permiten mantener nuestra energía interna en un estado cuasi-estable, es decir, con variaciones mínimas.

Los científicos pensamos que la vida es consecuencia de la ruptura de la simetría en conglomerados moleculares con características peculiares, como por ejemplo la adquisición, almacenamiento y manipulación autónoma de la energía del ambiente. Antes de la ruptura de la simetría térmica, los seres vivientes no éramos más que partículas abióticas apiñadas dentro de glóbulos que denominamos microesferas, las cuales carecían de varianza rotacional y eran indistinguibles unas de otras.

En algún punto del enfriamiento del entorno, las biomoléculas pudieron reunirse en conjuntos asimétricos. Algunos de esos grupos podían resistirse al retorno a la simetría mediante el control de la energía ambiental para mantener una densidad de energía interna cuasi-estable y asimétrica con respecto al Universo.

Si nosotros incrementamos paulatinamente la temperatura ambiental de un biosistema, llegaremos al punto en que el biosistema pierde su funcionalidad y muere. Esto es porque alteramos el estado producido por la ruptura de la simetría. Si continuamos incrementando la temperatura, el biosistema se desintegrará y formará porciones simétricas espacialmente. Si continuamos incrementando la temperatura, llegaremos a un punto en que ocurrirá la ionización y se recuperará la simetría del sistema.

INICIO DE PÁGINA ^^

Cúmulo de Galaxias 1E 0657-556 (Credit: NASA/Hubble). Prueba Directa de la asimetría del Universo conocido.

Montón de asimetrías en el Falso Vacío. Nosotros y todo el Universo existimos gracias a una asimetría ocurrida en el Falso Vacío antes del Big Bang que produciría una Inflación infinita.

INICIO DE PÁGINA ^^



LA NATURALEZA DE LA GRAVEDAD

La gravedad es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo. Hasta la fecha, los científicos todavía no hemos llegado a una comprensión clara de la naturaleza de la gravedad. La única cosa que sabemos es que la gravedad actúa sobre la materia y siempre es positiva. Para que la fuerza gravitacional sea evidente, tenemos que considerar cuerpos con alta densidad de energía y/o materia. La fuerza gravitacional es menos evidente en el nivel molecular y es insignificante en el nivel cuántico.

Existen muchos errores en nuestro conocimiento con respecto a los efectos de la gravedad en la naturaleza; algunos de esos errores son de plano evidentes, mientras que otros son bastante intrincados.

Un ejemplo reside en que los astrónomos modernos insisten en relacionar las teorías clásicas, basadas en la observación y la experimentación, con la teoría de la relatividad de Einstein, basada puramente en razonamiento matemático. Casi todos los astrónomos hablan de distorsiones del espacio y del tiempo (algunos de ellos insisten en la distorsión del espacio-tiempo) y de cómo la gravedad puede alterar y modificar la forma del espacio y del tiempo.

Consideremos aquí la “dilatación del espacio”. Consigamos un panorama exacto de esta clase de pseudociencia definiendo qué es el espacio. Espacio se define como una continuidad tridimensional ilimitada en la cual el universo ocupa una región definida y finita.

De la definición antedicha, consideremos ahora los puntos de vista más importantes. El espacio es una continuidad tridimensional la cual puede existir con o sin contenido, es decir energía y/o materia. Por lo tanto, el espacio no tiene las características de la masa y/o de la energía, es decir, el espacio existe independientemente de la existencia de la materia y de la energía.

He leído en muchos artículos (por ejemplo, Ron Cowen. 2001) (4) que el “espacio se expande”, es decir, que el espacio se extiende. Ésta es una conjetura absolutamente ilógica porque lo que observamos es que el universo (materia y energía) se amplía más allá de sus límites físicos, pero si el espacio no existe más allá de los límites físicos del universo, el universo no podría ampliarse porque los fotones y la materia no tendrían ningún espacio para infiltrar. En otras palabras, es la colección de materia y energía lo que se está expandiendo, no el espacio. El espacio está aquí y allá, es tridimensional, infinito e ilimitado, y no puede ser afectado por la gravedad porque la gravedad actúa solamente sobre la materia y la energía, no sobre el espacio en el cual existen la materia y la energía. Un axioma útil es que el espacio no puede ser creado ni destruido, sino solamente permeado.

El vacío verdadero contiene nada; solamente es espacio. Las distorsiones gravitacionales que pueden observarse rodeando objetos estelares masivos, por ejemplo una estrella, son distorsiones de la trayectoria de los fotones, los cuales son desviados por el tirón ejercido por la fuerza gravitacional del cuerpo celeste. El espacio continúa como antes y no es torcido de alguna manera. En pocas palabras, lo único que se distorsiona es la forma o la trayectoria, no el espacio. Lo mismo se aplica a la “expansión del espacio”. El espacio no se puede expandir por ningún medio; el espacio es un lugar; un lugar puede ser ocupado o ser llenado, pero no puede ser expandido, estirado, comprimido o torcido.

El espacio vacío es homogéneo y simétrico, es decir, tiene el mismo aspecto en todas partes y se extiende hacia todas partes. El espacio vacío comienza en aquél punto en donde se sitúa el fotón más lejano que viaja hacia el vacío verdadero. Más allá de ese punto, el vacío prevalece; más allá de ese punto no hay luz, energía o partículas de la materia. Es el espacio entre nuestro universo y otros posibles universos lejos de nuestros límites de observación y aún más allá.

LO OBSCURO DE LA ENERGÍA OBSCURA

En mi rondar por las nuevas teorías cosmológicas, me topé con un artículo de APS-NEWS, publicado por la American Physical Society, de la cual soy un orgulloso miembro, en el cual el redactor expone sobre la evolución de la hipótesis de la energía obscura para explicar la expansión acelerada de nuestro universo, la cual fue descubierta en 1998.

El descubrimiento de la aceleración de la extensión fue hecho por dos equipos independientes de astrofísicos y publicado en la revista Science el 18 de diciembre de 1998. (5)

Me preocupa la frialdad con la cual estos astrofísicos conjeturan sobre ciertos factores con los cuales intentan explicar la aceleración de la expansión del universo, siendo que las explicaciones naturales y lógicas se fundamentan dentro de la visión de la física clásica.

Ellos razonan que el 30% de la materia en el universo ejerce una fuerza atractiva suficientemente grande como para retardar la expansión del universo causando su colapso para finalizar en el Gran Implosión o Big Crunch (que es exactamente lo contrario a la gran explosión o Big Bang). Sin embargo, dado que han observado que el universo está acelerando su expansión, tuvieron que recurrir a una inexistente constante cosmológica, que ya había sido inventada originalmente por Albert Einstein para reconciliar su idea de un universo estático con su teoría de la relatividad general. Esta vez, los astrofísicos restablecieron la vieja constante lambda o constante cosmológica que Einstein había rechazado como inadmisible, y han procurado aplicarla de la manera opuesta, específicamente, para explicar que el universo no es estático y que se está disgregando a velocidades aterradoras.

Para explicar la expansión acelerada del universo, los astrofísicos introdujeron la constante cosmológica (lambda); sin embargo, para poder explicar la existencia de lambda, tenían qué encontrar suficiente energía en el espacio vacío que ejerciera una fuerza lambda que actuara sobre la materia y la energía “normales”. Así, inventaron dos nuevos componentes físicos universales, la energía obscura y la materia obscura. Ahora tenemos tres factores ubicuos (es decir, que ocupan el universo entero y más allá) aunque estos factores no se pueden observar o detectar mediante los sentidos y técnicas humanas: materia obscura, energía obscura, y energía del vacío verdadero (la energía de la nada).

La energía obscura se concibió como una forma de energía evasiva con una cualidad excéntrica: que puede invertir la atracción gravitacional produciendo gravedad repulsiva (negativa). Es vano precisar que la gravedad repulsiva nunca se ha observado en este universo. Aquí, tropezamos con el primer problema, nosotros asumimos teóricamente que las cuatro fuerzas fundamentales del universo estaban alguna vez formando una sola fuerza unificada e integrada por las cuatro fuerzas fundamentales, las cuales eran indistinguibles una de las otras; explícitamente, que las cuatro fuerzas fundamentales no existían, sino una sola fuerza primordial.

Cuando ocurrió la expansión exponencial del universo a partir de una burbuja de falso vacío, la fuerza primordial unificada fue dividida en las cuatro fuerzas fundamentales que actualmente observamos. Si rompiéramos el esquema, encontraríamos que la única fuerza existente es la fuerza electromagnética, pero manifestándose en cuatro formas heterogéneas actuando en los diversos estados y niveles jerárquicos de la materia.

Por ejemplo, la gravedad actúa sobre y reside en la masa, sin ninguna adjunción a cargas electromagnéticas. Si no hay masa, no hay gravedad; si no hay energía, no hay gravedad. El razonamiento de los creadores de la energía obscura, de la materia obscura y de la energía del vacío verdadero es similar pero erróneo: Si no hay masa, hay antigravedad; si no hay energía, hay antigravedad. Sin embargo, para generar una fuerza de repulsión, necesitaríamos energía  que actuara en cada punto del Universo, en cuyo caso, la densidad de esa forma de energía tendría que ser miles de veces mayor que la densidad de la bien conocida energía observable. Si esa clase de energía estuviera presente de hecho en todas partes en densidades que superaran a la fuerza de gravedad, serían fácilmente detectadas. Pero no es así  y, lo que es más, no es visible ni medible. Es decir no existe.

La idea es una invención de una clase de energía que cambia irregularmente y no pueda ser afectada por la materia y la energía ordinarias, pero que puede actuar sobre la materia y la energía ordinarias. La idea completa es más obscura que la hipótesis etérea más obscura. Estos tres factores, materia obscura, energía obscura y energía de la nada, son francamente cosas paranormales o místicas.

La gravedad es generada por el flujo de corrientes, de su intensidad, de la frecuencia, etc., que es clara evidencia de la influencia del electromagnetismo sobre la gravedad. Podríamos aplicar el mismo criterio a las fuerzas débil y fuerte. (6)

Somos capaces de encontrar que la fuente de las fuerzas débil y fuerte es la fuerza electromagnética. Realmente, hemos dividido teóricamente a la fuerza unificada primordial en cuatro fuerzas según nuestra opinión actual. Sin embargo, la fuerza unificada ha sido siempre igual y no hay razón para dividirla. Asumamos que la fuerza unificada primordial pasó de un universo a otro universo a través de un túnel cuántico y que esa fuerza unificada primordial produce su efecto sobre cuatro diversos niveles con cuatro atributos discretos - las cuatro fuerzas constituyen una continuidad desde el cosmos macrofísico hacia el cosmos microfísico y viceversa.

REFERENCIAS


1. Barrow, John D. The Book of Nothing. Pantheon Books; 2000, New York, New York.


2. Randall Lisa, Soljacic, Marin, and Guth, Alan H. (MIT). Supernatural Inflation: Inflation from Supersymmetry with No (Very) Small Parameters. 1996, Nuclear Physics B472, 377-408.


3. Hivon, E. and Kamionkowski, M. A New Window to the Early Universe. Science; 15 November 2002: Vol. 298. No. 5597, pp. 1349 - 1350.


4. Cowen, Ron. A Dark Force in the Universe-Scientists try to Determine what’s Revving up the Cosmos. Science News April 7, 2001: Vol. 159. No. 14, pp. 218-220.


5. Glanz, James. BREAKTHROUGH OF THE YEAR: ASTRONOMY: Cosmic Motion Revealed. Science 18 December 1998: Vol. 282. No. 5397, pp. 2156-2157.


6. http://wwwghcc.msfc.nasa.gov/gffc.html


INICIO DE PÁGINA ^^

SIMETRÍA-ASIMETRÍA
PUBLICACIÓN: 29/10/06ACTUALIZACIÓN: 24 de marzo de 2009
Google
 
Web biocab.org
This Website created and kept up by Nasif Nahle.
Copyright© 2006 by Biology Cabinet Organization.
ALL RIGHTS RESERVED.
ÍNDICEQUIENES SOMOSESCRÍBENOSINGLÉS
®
®
®
ÍNDICEQUIENES SOMOSESCRÍBENOSINGLÉS
262