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¿Qué es la materia?

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Este post es parte del artículo Materia y Resurrección, de D. Manuel Carreira, s.j.

¿Qué es la materia?

El modo en que la experiencia macroscópica vulgar nos presenta a la materia lleva a afirmar como sus características inevitables la extensión, masa, impenetrabilidad y localización necesaria y única.  A estas propiedades pasivas se unen otras de carácter activo, razón suficiente de las interacciones que aceptamos en los órdenes físico-químico y biológico; es fácil ver a éstos procederes como el resultado de “energías” que se conciben como menos materiales y de carácter accidental.  Finalmente se supone que partículas y energía se distinguen claramente entre sí y del marco espacio-temporal en que la materia actúa, sin que su actividad influya sobre el espacio o tiempo, ni sea afectada por ellos.  Así se concibe el mundo físico dentro del paradigma Newtoniano.

A partir del s. XIX se establece la multiplicidad de 92 elementos químicamente irreductibles, que forman el Sistema Periódico.  Y con los datos de la desintegración radioactiva y los experimentos de Rutherford, muy pronto se llegó a la conclusión de que todos esos elementos están formados por tres partículas solamente: protón y neutrón en el núcleo (nucleones) y electrones en la periferia del átomo.  El número de protones determina la identidad del núcleo, mientras los electrones periféricos son responsables de la actividad química.  Hay dos nuevas fuerzas nucleares, fuerte y débil; la primera explica la cohesión de los protones y neutrones a pesar de la repulsión eléctrica de aquellos, mientras la fuerza débil da razón de las transformaciones de partículas observadas en la radioactividad.

Si bien esta descripción es útil y fácil de imaginar, no es correcta si las órbitas y los electrones se consideran como miniaturas del sistema planetario.  Para explicar la estabilidad del átomo se requiere afirmar, contra las leyes del electromagnetismo, que un electrón acelerado (en órbita) no emite energía: de lo contrario, se precipitaría instantáneamente sobre el núcleo.  El estudio del espectro de luz emitido por cada átomo exige aceptar que los electrones sólo pueden existir en órbitas a distancias precisas del núcleo, perdiendo energía o absorbiéndola solamente en cambios de órbita.  Para dar razón de este modo de proceder discontinuo es preciso incluir en la imagen del electrón un aspecto nuevo: una “onda” cuya interferencia selecciona las órbitas permitidas.  Las partículas elementales dejan de ser pequeños perdigones con radio medible y localización precisa; parece que se convierten en algo irreal y que la misma noción de materia se desdibuja.

Otras muchas partículas, de existencia efímera y propiedades extrañas, empezaron a proliferar en choques violentos.  Algunas, como el neutrino, sin masa detectable ni carga eléctrica, ni tamaño demostrable, pero dotadas de energía.  Otras, hipotéticas al principio, dotadas de nuevas “cargas” de índole desconocida -”color” y “sabor”- terminaron por ser consideradas reales, pero sin posibilidad de existencia independiente.  Y todas ellas, según la famosa ecuación de Einstein, son convertibles en pura energía, y pueden sintetizarse a centenares de la bruta energía de un choque.  No hay distinción clara entre lo que considerábamos más básico, la partícula, y algo que parecía accidental a ella, la energía.  Pero la energía no puede localizarse exactamente, ni es impenetrable, ni está individualizada, ni forma estructuras estables; al ser la energía una forma de materia, ya no pueden afirmarse tales características como esencialmente necesarias tampoco para las partículas que de ella se sintetizan.

La Teoría General de la Relatividad establece una interacción entre la masa y el espacio vacío, borrando la distinción clara entre la materia detectable y su entorno: el vacío físico es una realidad material con propiedades electromagnéticas y geométricas medibles.  Incluso en la ausencia total de partículas y energía perceptible ese espacio es algo real, afectado por una curvatura que la masa causa y que roba energía a un astro que se mueve en órbita sin rozamiento alguno (producción de ondas gravitatorias).  Posiblemente haya que extender al espacio y al tiempo la estructura discontinua que se ha hecho necesario aceptar al hablar de partículas y energía.

El comportamiento de las partículas, incluso de átomos enteros, sugiere su presencia simultáneamente en varios entornos, pues la trayectoria que siguen se ve influida por  rendijas u obstáculos enormemente distantes en comparación con su “tamaño” (difracción e interferencia de electrones, neutrones, etc.).   El efecto túnel, de gran importancia en la electrónica actual, se expresa afirmando el paso de un lugar a otro sin pasar por el medio, y sin gasto de energía ni intervalo de tiempo medible.  La individualidad de las partículas se pierde también, hasta el extremo que el insistir en ella imposibilita el cálculo correcto de resultados experimentales.  Incluso la idea de impenetrabilidad deja de ser aplicable, aun en escalas macroscópicas, cuando estrellas enteras pueden desaparecer en el pequeño volumen de un agujero negro, verdadero pozo sin fondo capaz de aceptar masas sin límite alguno.

Nuevas teorías de unificación de fuerzas proponen espacios multi-dimensionales, aunque solamente sean directamenrte detectables las tres dimensiones espaciales de nuestra experiencia vulgar.  Distorsiones varias del vacío hacia esas direcciones inimaginables explicarían las diversas fuerzas, que, a su vez, son indistinguibles de energías y partículas que las actualizan en cada caso.  Casi puede sugerirse que la única realidad material es el espacio-tiempo del vacío físico, arrugado levemente en campos de fuerza e intensamente deformado en remolinos invisibles que aparecen como partículas, incluso con la producción espontánea y continua de pares “virtuales” que modifican los niveles de energía de un átomo (efecto Lamb).

Finalmente, lo único que parece salvarse de nuestra concepción original, es la capacidad de actuar por medio de alguna de las cuatro fuerzas aceptadas por la Física.  Tal actividad puede no ejercerse, pero existe la posibilidad de hacerlo como la característica que define a la materia, sea en una estrella, en nuestro cuerpo, o en el mismo espacio vacío.  Ciertamente es  difícil entender a la materia, y no debemos negar fácilmente la posibilidad de que, por concesión divina, se comporte en niveles macroscópicos como vemos lo hace en nuestros laboratorios al nivel de lo increíblemente pequeño[1].


[1] No pueden darse aquí todos los datos experimentales que justifican lo expuesto acerca del  comportamiento  de la materia.  Libros de Física de nivel universitario presentan esta información y las referencias adecuadas para       quienes quieran profundizar en el tema, verdaderamente fascinante, de la concepción actual de la realidad.

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Written by rsanzcarrera

octubre 23, 2009 a 4:00 pm

Una respuesta

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  1. EL MULTIESPACIO contiene muchas dimensiones pero una de ellas es captable usando sìmbolos. Es la resonancia
    o repeticiòn que indica el ESTADO DE ONDA de àtomos vibrando en algùn lugar del espacio. El espacio està ligado por resonancias de “red” de palabras que son datos de sucesos producièndose ahora. Chau, gracias.

    hugo luchetti

    octubre 27, 2009 at 7:41 pm


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