lunes, 8 de febrero de 2016

Lo Pequeño, lo Grande, lo Simple, lo Complejo (III)


Viendo lo largas que me han quedado las dos entregas anteriores, estaba pensando que hace tiempo que no escribo una entrada cortita y minimalista a no ser que se trate de una introducción para algunas de mis fotografías… Ya sé que os dije que hoy publicaría la conclusión, pero me he dado cuenta de que las más elementales leyes de la simetría y de la coherencia entre título y contenido me obligan a colgar una entrega basada en la simplicidad antes de pasar a hablar de lo complejo, así que aquí la tenéis.

(Sí, bueno, también es verdad que este finde iba muy liado de trabajo y no me daba tiempo a redactar la conclusión como es debido, pero ése es un detalle sin importancia…)



miércoles, 3 de febrero de 2016

Lo Pequeño, lo Grande, lo Simple, lo Complejo (II)


La semana pasada viajamos a través de los distintos órdenes de magnitud hasta la escala de lo infinitamente pequeño gracias a la web scaleofuniverse.com, y hoy toca moverse en dirección contraria y describir una progresión logarítmica en lo espacial hasta lo infinitamente grande, dedicando, como en la primera entrega, un párrafo a cada nueva potencia de diez y ascendiendo por los distintos múltiplos del metro, que reciben nombres propios cada tres saltos hacia arriba. Las distancias citadas en cada párrafo serán por lo tanto, en promedio, unas diez veces mayores que las del párrafo anterior.



 
1. Empezamos por ejemplo con la longitud de onda de las ondas de radio de frecuencia modulada (FM), que es precisamente de 1m. A continuación podemos citar algunos animales como el albatros, con una envergadura de alas de 3m, el elefante, de 5m de largo, la jirafa, de 6m de altura, o el ya extinto tiranosaurio, de 7m de longitud. Para terminar, el módulo lunar Apolo tenía un tamaño de 9m.

2. La altura de un roble o el tamaño de una vivienda promedio es de 15m. Una ballena azul mide 30m. Los dinosaurios más grandes encontrados por ahora tienen 60m, llegando casi al tamaño de un Boeing 747… Como curiosidad, deciros que la envergadura de alas del 747 es mayor que la longitud total del primer vuelo de los hermanos Wright, que fue de 37m. La Estatua de la Libertad, incluido el pedestal, mide 93m. Y para terminar el párrafo con otro árbol, la secuoya tiene 100m de alto.

3. La envergadura de la Estación Espacial Internacional ahora mismo es de 108m. La Gran Pirámide de Giza, con 150m, fue la estructura más alta construida por el Hombre durante casi 4000 años. El Titanic tenía 270m de eslora, aunque puesto de pie no superaría a la Torre Eiffel, de 320m. El Burj Khalifa de Dubai, por ahora el edificio más alto del Mundo, tiene 828m de altura. La longitud de onda de la radio de amplitud modulada (AM) está en torno a un kilómetro.

4. El Central Park de Manhattan tiene 4km de largo y el Palm Jebel Ali, una de las islas artificiales más grandes del Mundo, mide unos 8km. El Monte Everest, el punto más alto sobre la superficie del mar, está a 8.8km de altitud, mientras que la Fosa de las Marianas, el punto más bajo del fondo oceánico, tiene 10.9km de profundidad. Como curiosidad, os comento que la Fosa de las Marianas sólo ha sido visitada por tres personas en toda la historia, muchas menos que las que han estado en la Luna; entre estas tres se encuentra James Cameron, director de cine y experto en submarinismo. El Cometa Halley tiene en promedio 11km de diámetro, aunque su cola mide millones de kilómetros.

5. Deimos y Fobos, las dos lunas de Marte, tienen tamaños extremadamente pequeños, de unos 13 y 23km respectivamente. Igualmente pequeña, aunque mucho más densa, una estrella de neutrones puede medir unos 24km de diámetro. La distancia recorrida en una Maratón es de 42.2km, en honor a la larga carrera del soldado griego Filípides en el 490 a.C. para anunciar en Atenas la victoria sobre los persas, muriendo de cansancio justo después.

6. En este orden de magnitud tenemos a estados pequeños de los Estados Unidos, a países pequeños del resto del Mundo y a las lunas de pequeño tamaño del Sistema Solar; como suele ocurrir a menudo, precisamente por ser pequeños sus nombres no son demasiado conocidos o relevantes. El Gran Cañón excavado por el Río Colorado tiene una longitud de 450km.




7. Italia tiene 1100km, y Tejas y California tienen ambos 1200km. El diámetro del planetoide Plutón es de 2300km. El Gran Arrecife de Coral al noreste de Australia, formado por una enorme acumulación de esqueletos de corales, es la estructura de origen animal más grande de nuestro planeta, con unos 2600km, visible incluso desde el espacio. La Gran Muralla China tiene una longitud de 8850km contando todas las curvas y recodos, aunque su tamaño en línea recta entre los extremos más alejados es de 2900km; al tener tan sólo 10m de ancho, es un mito que pueda verse desde la Estación Espacial Internacional. Estados Unidos, con 4200km, es más grande que el diámetro de la Luna, de 3500km, aunque no es mayor en superficie total. Ganímedes, Calisto, Io y Europa, las cuatro lunas más grandes de Júpiter, están en torno a este tamaño. Mercurio tiene un diámetro de 4900km, Marte de 6800km (aquí en medio estaría Asia, con 8000km), Venus de 12000km y la Tierra de 12700km.

8. El diámetro de la estrella enana blanca Sirio B es de 20000km, o 20Mm… Hasta ahora no habíamos usado los megámetros, o millones de metros, porque por debajo del tamaño de la Tierra los kilómetros son más intuitivos y fáciles de entender; como en el caso de los submúltiplos del metro, iremos encontrando nuevos nombres por cada grupo de tres órdenes de magnitud. Neptuno tiene un tamaño de 49Mm, Urano de 51Mm, Saturno de 120Mm (sin contar los anillos) y Júpiter (unas diez veces mayor que la Tierra) de 140Mm.

9. TrES-4, el planeta más grande descubierto por ahora fuera de nuestro sistema estelar, tiene un tamaño de 230Mm, o lo que es lo mismo, 0.23 gigámetros. La distancia entre la Tierra y la Luna es de 0.38Gm, y en el espacio que queda en medio cabrían los otros siete planetas que orbitan nuestra estrella puestos en fila. En este orden de magnitud tenemos también a varias enanas rojas.

10. Y llegamos por fin a nuestro Sol, que con 1.4Gm es diez veces mayor que Júpiter y por tanto cien veces mayor que la Tierra en diámetro. Alfa Centauri A, una estrella muy cercana a nuestro sistema, tiene un tamaño similar. Algo mayores pero aún dentro del mismo orden de magnitud, tenemos a estrellas como Sirio A, Altair, Vega o Regulus. Otro dato curioso: si los más de 7000 millones de habitantes de la Tierra se pusieran uno encima de otro, tendrían una altura total de 10Gm, que no está nada mal…




11. Polaris, la Estrella Polar que nos indica el norte, tiene un diámetro de 40Gm. Aldebaran tiene 60Gm y Rigel alcanza los 97Gm.

12. A la distancia entre el Sol y la Tierra, de 150Gm (es decir, 150 millones de kilómetros), se le denomina Unidad Astronómica y se usa a veces como referencia. Antares es una supergigante roja de 970Gm o, ya utilizando terámetros, 0.97Tm.

13. Betelgeuse mide 1.3Tm, mientras que VY Canis Majoris, con un diámetro de 3Tm, es la estrella más grande conocida; es tan grande que si la colocáramos con su centro en la posición de nuestro Sol su superficie quedaría más allá de la órbita de Saturno.

14. El Cinturón de Kuiper, de 15Tm de diámetro, es una región del Sistema Solar exterior a la órbita de Neptuno que, al igual que el Cinturón de Asteroides entre Marte y Júpiter, contiene gran cantidad de pequeños cuerpos y planetas enanos. 20Tm es la distancia recorrida hasta ahora por la sonda espacial Voyager I desde su lanzamiento en 1977; encargada inicialmente de estudiar los satélites de Júpiter y Saturno, esta sonda dejó atrás la heliopausa y salió a la zona de influencia del espacio interestelar en 2012, previéndose que continúe operativa y enviándonos información hasta 2025. Alejándose de nosotros a una velocidad de 17km/s, la Voyager I es actualmente el objeto fabricado por el Hombre más lejano a la Tierra… Aunque, por muy bien que esto suene, resulta un jarro de agua fría pensar que la luz recorre en un solo día una distancia bastante superior, de 26Tm.

15. Aunque a este rango de distancias del Sol ya se nota la influencia del espacio interestelar y no sólo la de nuestra estrella, todavía podemos encontrar aquí unos cuantos cuerpos con órbitas muy excéntricas… Ejemplos de ello serían cometas como el Hale-Bopp y objetos transneptunianos como Sedna, cuyas distancias al Sol en sus posiciones más alejadas son de 55Tm y 140Tm, respectivamente. Acercándonos al siguiente múltiplo, el petámetro, entramos en el reino de las nubes de gas o nebulosas, como la de la Mantaraya, de 700Tm (0.7Pm) de tamaño.

16. La nebulosa del Ojo de Gato mide 2.5Pm, y la del Reloj de Arena 3Pm. 9.46Pm es la distancia recorrida por la luz en un año, conocida también como un año-luz, y utilizada como unidad de referencia.

17. Unos 2 años-luz, o 20Pm, es el diámetro de la Nube de Oort, el límite exterior del Sistema Solar, repleto de pequeños cuerpos flotantes muy fríos y distantes entre sí. De este tamaño son también muchas de las nebulosas que podemos observar desde la Tierra, como la del Esquimal, la del Anillo o la de la Cabeza de Caballo. 33Pm es lo que se conoce como parsec, otra de las unidades de referencia para medir distancias en el espacio exterior. 42Pm es la distancia entre el Sol y Próxima Centauri, la estrella más cercana.




18. Los Pilares de la Creación, nubes de gas dentro de la nebulosa del Águila, son una estructura de forma muy característica de 100Pm de envergadura. La nebulosa del Cangrejo, originada por la explosión de una supernova en el año 1054 de nuestra era, tiene un tamaño de 110Pm. La nebulosa de Orión tiene 250Pm y la guardería estelar de la nebulosa del Águila unos 700Pm.

19. Llegamos al orden de magnitud del exámetro, equivalente a mil petámetros. Empezamos a ver aquí algunos cúmulos globulares, conjuntos de estrellas de gran densidad: el cúmulo de Omega Centauri tiene unos 1.5Em y el Messier 54 unos 3Em. Con 6Em de diámetro, la nebulosa de la Tarántula es, además de la más grande registrada hasta ahora, el objeto no estelar más brillante conocido.

20. Entramos en el reino de las galaxias, aunque las de este tamaño son todavía enanas. Con 20Em de punta a punta, la Leo II es una de las veinticuatro galaxias-satélite de la nuestra, la Vía Láctea. La galaxia enana de Canis Major, de 50Em de tamaño, es la más cercana a nosotros, y de hecho está siendo devorada por la atracción gravitatoria de la Vía Láctea. Otro de nuestros satélites galácticos es la galaxia enana de Sagitario, con 100Em.

21. La galaxia del Triángulo, con 500Em, ya empieza a tener un tamaño considerable; de hecho es, después de Andrómeda y la Vía Láctea, la más grande de las treinta que conforman nuestro Grupo Local. Una buena manera de recordar cuánto es un zettámetro (el siguiente múltiplo después del exámetro) consiste en saber que es más o menos el tamaño de nuestra galaxia; expresado en metros, sería un uno con veintiún ceros a continuación. Frente a los 1.2Zm de la Vía Láctea tenemos los 1.5Zm de Andrómeda. Como ya comentamos en otra ocasión, dentro de unos 5000 millones de años ambas galaxias espirales colisionarán dando lugar a una sola llamada Lactómeda, que será probablemente elíptica y por tanto sin brazos diferenciados.




22. La galaxia elíptica supergigante de Virgo A, con 2.5Zm de tamaño, es la más grande del cúmulo de Virgo. Casi el doble de este diámetro es la distancia recorrida por la Tierra alrededor del Sol desde su formación, hace 4500 millones de años. También en torno a 5Zm está el tamaño de la galaxia Caldwell 35. La distancia actual entre la Vía Láctea y Andrómeda es de 20Zm.

23. La galaxia más grande conocida hasta el momento es IC 1101, con un tamaño de 50Zm y un número de estrellas 400 veces superior al de la Vía Láctea. El Grupo Local, el cúmulo de galaxias en el que nos encontramos y que ya hemos citado antes, tiene un tamaño total de 100Zm.

24. Nos vamos acercando al orden de magnitud del yottámetro, el equivalente a mil zettámetros. A esta escala tenemos cúmulos de galaxias como el nuestro, de 0.1Ym, y otros vecinos como el de Fórnax, de 0.2Ym, o el de Virgo, de 0.3Ym. Estos tres y otros cien cúmulos más forman el supercúmulo de Virgo, de 1.1Ym de tamaño… Y por grande que pueda parecernos, éste es sólo uno entre millones de otros supercúmulos.

25. A una distancia de 2.5Ym de aquí está el llamado Gran Atractor, una anomalía gravitacional con una masa decenas de miles de veces superior a la de la Vía Láctea y que está atrayendo a miles de galaxias (incluidos nosotros) hacia sí. De un tamaño de 5Ym es el Supervacío de Eridanus, una zona del firmamento ligeramente más fría que el promedio dado por la radiación de fondo de microondas. 6.5Ym es lo que nos separa del supercúmulo de Shapley; siendo bastante más grande que el supercúmulo de Virgo, la distancia que hay entre sus distintas galaxias marca una frontera muy importante: mientras que para distancias más pequeñas la fuerza de la gravedad mantiene a las galaxias juntas y cohesionadas, para distancias mayores la expansión del Espacio, del propio tejido del Universo, iniciada con el Big Bang, hace que todos los puntos del Cosmos se alejen progresivamente unos de otros… Que la expansión del Universo no sea la misma en todos los puntos y sea parcialmente contrarrestada por la gravedad es francamente un concepto difícil de comprender.

26. Nuestro supercúmulo pertenece al hipercúmulo o filamento de Piscis-Cetus, de 10Ym de longitud, aunque hay otros filamentos galácticos más grandes como la gran muralla de Sloan, de 13Ym, o la gran muralla de Hércules-Corona Boreal, de 100Ym (o tres gigaparsecs) de tamaño, descubierta en 2013 y actualmente la estructura con forma definida más grande del Universo conocido.




27. Para ir terminando, dos datos realmente interesantes… El primero hace referencia a un experimento que se llevó a cabo en 1995 con el telescopio espacial Hubble: se apuntó éste hacia una minúscula porción del cielo a la izquierda de la Luna, en una región de una parte entre 24 millones comparada con la totalidad del firmamento. Esta zona era aparentemente negra y no parecía que hubiese nada interesante en ella, pero después de una extensa serie de exposiciones en esa dirección durante varios días se obtuvo una fantástica fotografía en la que se apreciaban hasta tres mil objetos: sólo unos pocos de éstos eran estrellas de nuestra galaxia en primer plano, pero la inmensa mayoría eran galaxias enteras de muy distintas formas situadas a una distancia enorme de nosotros, de unos 127Ym, o 12700 millones de años-luz. A esta fotografía se la conoce como el Campo Profundo del Hubble.

Me resta aportaros el segundo dato interesante respecto al último orden de magnitud, que no es sino el tamaño más grande que tiene sentido físico: el Universo observable por los humanos es una esfera con un radio de 460Ym, o 14 gigaparsecs, o 46000 millones de años-luz… Bueno, en realidad el tamaño más grande con sentido sería el correspondiente diámetro, que es justo el doble. Teniendo en cuenta que mirar muy lejos hacia el espacio exterior es equivalente a contemplar el Pasado remoto, ya que la luz ha tardado un cierto tiempo en llegar hasta nosotros, parecería lógico, a primera vista, que la mayor distancia a la que pudiésemos enfocar nuestros telescopios viendo una imagen fuese de 13800 millones de años-luz (la distancia viajada por la luz durante la edad del Universo)… ¿Cómo se explica entonces esa cifra de 46000, bastante superior? Resulta que tenemos que añadir los aproximadamente 32000 millones de años-luz que se han alejado en todas direcciones, debido a la expansión del tejido espacial del Universo, los puntos que emitieron en su día esta luz, la más antigua que existe…

Y con esto terminamos por hoy… ¡Vaya montón de datos, tengo la cabeza a punto de estallar! La semana que viene seguiremos hablando de los distintos órdenes de magnitud y de los niveles crecientes de complejidad de las estructuras que habitan cada uno de ellos; será la última entrega, y os prometo que haré todo lo posible para que la conclusión sea algo realmente grande.



martes, 26 de enero de 2016

Lo Pequeño, lo Grande, lo Simple, lo Complejo (I)


Hace unos meses nos dedicamos a explorar el Pasado remoto del Universo utilizando potencias de diez en una escala temporal logarítmica… He pensado que podía dedicar una entrada múltiple a hacer algo parecido, pero con el Espacio en lugar del Tiempo, y para ello he tomado como punto de partida scaleofuniverse.com, una web fantástica que, entre otras cosas, incluye un gráfico interactivo en el que se comparan los tamaños de los objetos más grandes y más pequeños del Universo, con animaciones y comentarios explicativos que aparecen al clicar en los distintos elementos. En esta primera entrega nos centraremos en enumerar cuáles son los submúltiplos del metro, la unidad básica de medida espacial, y qué estructuras son de ese tamaño en cada caso, sumergiéndonos poco a poco en las profundidades de las partículas más chiquititas, los ladrillos elementales de los que está hecha la materia.

Empezamos pues con una referencia conocida y familiar: un metro. Los humanos tenemos una altura promedio de 1.7m, y de similar tamaño son otros muchos animales, los muebles de nuestras casas, nuestros coches y bicicletas… Intentaremos comparar distintos órdenes de magnitud estableciendo nexos entre unos y otros para que así sea más fácil hacerse una idea del amplísimo rango de tamaños en el que nos estamos moviendo y de lo mucho que hemos conseguido aprender sobre el Cosmos a muy distintas escalas. Para que sea más fácil seguir el hilo, utilizaré un párrafo por cada orden de magnitud, de modo que la numeración de los párrafos indicará la cantidad de veces que hemos dividido el tamaño por diez, partiendo de un metro.




1. Dividiendo por primera vez tenemos un decímetro, aunque es más frecuente el uso de centímetros. Así, una regla puede tener 30cm y una pelota de baloncesto 24cm de diámetro, y animales pequeños como un topo o un colibrí pueden medir unos 10cm.

2. Del orden de un centímetro tenemos por ejemplo una moneda de euro, de unos 2.3cm de diámetro, una abeja de 2cm o una canica de 1.5cm. Aunque no sea una referencia conocida y habitual (o precisamente por no serlo) viene bien saber además que la longitud de onda aproximada de las microondas es de 1cm.

3. Acercándonos a un tamaño de un milímetro tenemos un grano de arroz de 5mm o una hormiga de 3mm. Un grano de arena o un cristal de sal tienen ambos un tamaño de unos 0.5mm. Un ácaro del polvo (aunque no te des cuenta, ahora mismo tienes muchos paseando sobre ti) puede medir 0.3mm, el mismo tamaño que el de una ameba o el del píxel promedio en una pantalla, incluyendo sus tres componentes rojo, verde y azul.

4. A partir de aquí ya no tenemos nombres propios para todos los submúltiplos, sino que vamos a saltos de tres órdenes de magnitud cada vez. Una buena referencia de lo que es una décima de milímetro nos la da el grosor de una hoja de papel, de 0.15mm, o el diámetro de un pelo humano de los finitos (no de la cabeza), de 0.1mm. Este mismo tamaño de 0.1mm (o, expresado ya en micrómetros, 100µm) es el menor tamaño detectable a simple vista por el ojo humano.




5. En el siguiente escalón tenemos a las células, por ejemplo una célula cutánea de 35µm de tamaño (el 95% del polvo está compuesto de estas células muertas, desprendidas de la piel). Una gota de niebla tiene 20µm de diámetro, y el hilo de seda de una araña unos 15µm (lo vemos a veces por la humedad que hay sobre él o por la luz que refleja bajo determinados ángulos). Estos mismos 15µm coinciden con la longitud de onda de la radiación infrarroja. Un glóbulo blanco mide 10µm y un glóbulo rojo 7µm. Entrando en la escala de los orgánulos celulares, un cloroplasto o el núcleo celular miden también 7µm, mientras que una mitocondria o un cromosoma X tienen unos 4µm de tamaño.

6. Llegamos por fin al micrómetro, o lo que es lo mismo, una milésima de milímetro o una millonésima de metro. Un cromosoma Y mide 1.5µm, y una bacteria E. coli unos 2µm (precisamente por tener estos tamaños a las bacterias se les llama también microbios, es decir, seres vivos del tamaño de una micra). Del mismo orden, unos 2µm, es cada partícula de arcilla: esto hace que al acumularse grandes cantidades estén muy apretadas entre sí, y por eso el agua no puede fluir por los huecos, cosa que sí ocurría en el caso de los granos de arena, mucho más grandes… Hala, ya sabéis por qué la arcilla es impermeable. La longitud de onda de la luz roja es 0.7µm, y la de la azul es 0.4µm, estando el resto de colores del espectro entre ambos valores. El hecho de que sea luz visible, por supuesto, no significa que seamos capaces de distinguir estas oscilaciones de los campos electromagnéticos con nuestros ojos; sólo podemos apreciar sus efectos. Más o menos de 0.4µm es el tamaño de los virus más grandes conocidos.

7. Si los dos órdenes de magnitud anteriores correspondían a las células y a las bacterias, éste se puede asociar a los virus. Por ejemplo, un virus bacteriófago (sí: las bacterias también pueden pillar un resfriado) mide 0.2µm, o 200 nanómetros… Éste es precisamente el tamaño del detalle más pequeño que somos capaces de apreciar con el máximo aumento de un microscopio óptico de gran calidad (como veis, coincide con la mitad de la longitud de onda de la luz azul, aunque esto no lo vamos a explicar ahora). Por tanto, visto al microscopio el virus bacteriófago sería un puntito minúsculo y seguramente no sabríamos que es un bacteriófago. El virus del SIDA tiene 90nm, y la longitud de onda del ultravioleta unos 60nm. Los transistores que se fabrican hoy en día para los ordenadores pueden ser de incluso 25 nanómetros, cuatrocientas veces más pequeños que los que había en 1970… y siguen disminuyendo de tamaño a medida que pasan los años y se mejoran las técnicas. ¡Parece increíble que seamos capaces de construir artificialmente estructuras tan pequeñas!




8. Entramos en la escala molecular: por ejemplo, el espesor de la doble capa de fosfolípidos que forma las membranas celulares es de 5nm. También tenemos el Ácido Desoxirribonucleico, macromolécula que codifica nuestra información genética: el diámetro de la doble hélice de ADN es de unos 3nm, aunque su longitud es infinitamente mayor (una sola célula contiene 3 metros de ADN, si consiguiéramos desenrollarlo y ponerlo todo en fila).

9. Seguimos en el reino de las moléculas, aunque éstas ya algo más pequeñas. Un nanómetro, o milmillonésima de metro, es precisamente el diámetro de los nanotubos y fullerenos, estructuras moleculares muy resistentes hechas exclusivamente de átomos de Carbono y con muchas potenciales aplicaciones en el futuro próximo; de aquí derivan los términos nanotecnología, nanobots… Podríamos seguir con los 0.8nm de la molécula de glucosa, los 0.5nm de la longitud de onda de Rayos X (cuanto menor es esta longitud mayor es la energía de la radiación) o los 0.3nm de la molécula de agua.

10. A este submúltiplo del metro se le llama también angstrom, y es el tamaño típico de los átomos. Por ejemplo, el átomo de Carbono tiene 0.16nm de diámetro. Unos 0.05nm (o 50 picómetros, si seguimos con los submúltiplos en bloques de tres) es el detalle más pequeño observable con un microscopio electrónico, que utiliza en lugar de luz visible haces de electrones con una longitud de onda asociada más pequeña, transformando después el resultado en algo que sí podamos ver… Dicho esto, merece la pena pararse un momento a pensar que con el instrumental adecuado somos capaces de sacar una foto, aunque sea algo borrosa, de todas las estructuras que hemos nombrado hasta ahora, incluyendo átomos individuales… ¡Es fantástico lo que podemos hacer gracias a la Ciencia y la Tecnología!




11. A destacar en este nivel tenemos el átomo de Hidrógeno, de 30pm, aunque a partir de aquí empieza a haber menos diversidad en cuanto a nuevas estructuras.

12. Del tamaño de un picómetro tenemos la longitud de onda de los Rayos Gamma.

13. Nada importante que reseñar aquí: esto hace evidente la gran brecha que hay entre el tamaño de un átomo y el de su núcleo atómico, o lo que es lo mismo, entre el dominio de la Química y el de la Física Nuclear.

14. Entramos en el reino de lo subatómico y empezamos a utilizar el femtómetro, la milésima de picómetro. El núcleo de Uranio, el más grande que podemos encontrar en estado natural, mide 15fm, mientras que el núcleo de Cloro tiene 6fm de tamaño.

15. El núcleo de Helio tiene 3fm, y el protón y el neutrón miden ambos en torno a 1fm. Teniendo en cuenta que el núcleo de Hidrógeno no es más que un protón, podemos comprobar (mirando arriba) que es treinta mil veces más pequeño que el correspondiente átomo: para que os hagáis una idea, si el átomo tuviera el tamaño de un estadio de fútbol importante, gradas incluidas, el núcleo sería como una pelota de golf situada en el centro de campo… Resulta algo inquietante tocar con la yema del dedo los objetos a nuestro alrededor y comprobar su aparente solidez, para pensar a continuación que casi la totalidad de cada átomo (y por tanto de nosotros y de todo lo que nos rodea) consiste básicamente en espacio libre, en vacío, en nada.

16. Por debajo de 0.1fm entramos en un terreno movedizo en el que las evidencias científicas disponibles no son concluyentes. Los tamaños a partir de aquí ya no están confirmados, y los valores numéricos son sólo estimaciones.

17. Una distancia de 0.01fm (utilizando el siguiente submúltiplo, el attómetro, serían 10am) nos proporciona el alcance aproximado de la interacción nuclear débil, que posibilita algunos procesos de desintegración radiactiva, haciendo que los protones se transformen en neutrones y viceversa. Vemos por tanto que ni los átomos, ni los núcleos y ni siquiera los protones son inmutables… ¡Pero bueno! ¿Es que ya no queda nada sagrado?




18. Precisamente un attómetro es el tamaño de los quarks Up y Down, que combinados en grupos de tres conforman los protones y neutrones (por esa razón éstos no son inmutables: porque están hechos de piezas más pequeñas). El quark Strange es algo más chiquitito, de 0.4am.

19. El quark Charm mide unos 0.1am, o lo que es lo mismo, unos 100 zeptómetros.

20. El quark Bottom tiene un tamaño de 30zm y los neutrinos de altas energías ocupan unos 15zm.

21. Nada interesante que reseñar a un tamaño de un zeptómetro.

22. El sexto y último de los tipos de quark, el Top, mide unos 0.1zm.

23. Tampoco nada aquí.

24. Llegamos al yoctómetro, el siguiente submúltiplo. Precisamente el tamaño promedio de un neutrino es de 1ym… Siendo tan endemoniadamente pequeños, es normal que resulten tan difíciles de detectar.




35. No, no me he equivocado con el número Si un yoctómetro os parecía minúsculo, tenemos que dividir por diez su tamaño once veces seguidas más para poder llegar al final de nuestro viaje. A la escala de diez a la menos treinta y cinco metros pertenece la llamada Longitud de Planck, por debajo de la cual el Espacio aparentemente deja de tener una geometría clásica y de regirse por las leyes de la Mecánica de Newton o de la Relatividad General de Einstein. Los físicos teóricos aún se están estrujando las neuronas para tratar de averiguar qué pasa a estos órdenes de magnitud; algunas de las hipótesis propuestas a este nivel incluyen la espuma cuántica (o espuma del Espacio-Tiempo), que supuestamente constituiría el tejido mismo del Universo, o los filamentos oscilantes de la famosa Teoría de Cuerdas.

Y con esta rayada total concluimos por hoy. Una vez leído esto, os aconsejo que vayáis a scaleofuniverse.com y hagáis un viaje alucinante de menos de un minuto, desplazando el cursor desde el punto de salida (la escala humana) hacia tamaños más y más pequeños, sin parar hasta llegar a los últimos quarks o incluso a las cuerdas y la espuma cuántica… Seguramente os entrará un poquito de ese vértigo del que hablo a menudo y que tanto me gusta. La semana que viene volveremos a tomar un tamaño de un metro como punto de partida y esta vez multiplicaremos en cada paso dicho tamaño por diez, a ver hasta dónde llegamos.