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De pesos, distancias y tiempo

Qué pesadez!

El Sol pesa unos 2 quintillones de kilos, es decir, un 2 seguido de 30 ceros:

2.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kilos

La Tierra es más pequeña que el Sol pero aún y así los 6 cuatrillones de kilos no se los quita nadie, un bonito número 6 seguido de 24 ceros tal que así:

6.000.000.000.000.000.000.000.000 kilos

Un lector habitual se quejaba de que a partir de cierto número de kilos o metros tal cantidad ya no le entraba en la cabeza. Con razón. Pongamos un ejemplo, si digo que nos imaginemos 370 toneladas (o 370.000 kilos) nadie podrá visualizar 370 toneladas o 250 o incluso 20. Pero si digo que un Boeing 747 (el conocido Jumbo) con toda su carga de carburante, pasajeros y equipaje se va hasta las 370 toneladas pues la cosa ya cambia. He aquí el secreto, dar una referencia conocida por todos cuando hablamos de cantidades enormes de kilos o metros.

Un Boeing 747 (Jumbo) volando

Muy bien, de acuerdo, diréis, pero qué pasa con los cuatrillones y quintillones? Muy fácil, sólo hace falta simplificar el peso de la Tierra a un peso conocido y compararlo con el peso del Sol también simplificado. Me explico: si la Tierra pesara lo mismo que una botella de litro de agua, es decir un kilo, el Sol pesaría igual que un Jumbo antes de despegar pero con un poco menos de carburante, 333 toneladas. Ya hemos pasado de quintillones y cuatrillones a una botella de agua y un Jumbo. Mejor, no? Aquí sí que podemos ya comparar la diferencia de peso entre la Tierra y nuestra estrella.

El Sol (Foto: sonda SOHO, NASA)

Y ahora, envalentonado como estoy, vamos a ir un poco más al extremo. En la anterior entrada os dije que en el centro de la galaxia M87 habitaba un agujero negro supermasivo que pesaba seis mil millones de veces nuestro Sol. Si multiplicamos seis mil millones por dos quintillones nos da… bueno, en fin, un 12 y un insondable tropel de ceros. A simplificar se ha dicho: reduzcamos el peso del Sol a un solo gramo, no sé, una cucharadita de azúcar pongamos, entonces, qué pesa seis mil millones de gramos? Si un elefante adulto pesa de media unas seis toneladas, pues ya lo tenemos, si el Sol pesara lo que una cucharadita de azúcar, el agujero negro de M87 pesaría lo mismo que mil elefantes.

Añadido: después de toparme con la foto que os pongo debajo en microsiervos.com, no he podido resistirme a añadirla a la entrada. Se puede comprobar la diferencia de tamaño entre el Sol, Júpiter (el planeta más grande del Sistema Solar) y la Tierra, el insignificante puntito blanco debajo de Júpiter. Para remachar el añadido deciros que si colocásemos 109 tierras en fila conseguiríamos igualar el diámetro del Sol!

Comparando tamaños (Imagen creada por Frank Reddy)

La distancia hace el olvido

Pasemos a las distancias.

El Sol y la Tierra están separados a una distancia media de ciento cincuenta millones de kilómetros. Para no tener que manejar una cantidad ingente de millones de kilómetros los científicos le dieron a esta distancia Tierra-Sol el nombre de Unidad Astronómica (UA). Por ejemplo, la distancia del Sol al planeta Neptuno es de un poco más de 30 UA. Reduzcamos un poco más esta Unidad Astronómica hasta el kilómetro. Si la Tierra y el Sol estuvieran a un kilómetro de distancia, Mercurio estaría a 430 metros del Sol, Venus a 720 metros, Marte a casi un kilómetro y medio, Júpiter se iría hasta los casi 5 kilómetros, Saturno y sus anillos a 9 kilómetros y medio, Urano a poco más de 20 kilómetros y Neptuno a 30 kilómetros y 70 metros. Ahora ya podemos tener una referencia un poco más clara de la distancia al Sol de los diferentes planetas.

El planeta Mercurio (Foto: sonda Messenger, NASA)

Si salimos de nuestro rincón de la Vía Láctea las distancias ya toman unas magnitudes mucho más grandes, es por eso que la medida que se usa más frecuentemente es el año-luz, o lo que es lo mismo, la distancia que recorre la luz en un año. Tomemos la estrella más cercana a nosotros (sin contar el Sol) que se encuentra a 4,2 años-luz y se llama Proxima Centauri. En otra entrada anterior (hoy toca autobombo) hablaba de la sonda New Horizons, de camino hacia  Plutón, a una velocidad de unos 58.000 km/h. A esta velocidad podría rodear la Tierra por el ecuador en poco más de 41 minutos. A pesar de ser el ingenio humano más rápido de la historia, la velocidad de la New Horizons sólo representa el 0,00537% de la velocidad de la luz. Venga, de acuerdo, el 0,00537% tampoco nos cabe en la cabeza, pero tiene fácil solución, mientras la luz recorre  100.000 kilómetros (o da dos vueltas y media a la Tierra por el ecuador), la New Horizons recorre unos miserables 5,37 kilómetros. A esta velocidad si dirigiéramos la New Horizons hacia Proxima Centauri solamente tardaría unos 77.000 años. Y cuánto son 77.000 años? Pues si fuéramos atrás en el tiempo, hace 77.000 años la humanidad estaría inmersa en pleno paleolítico y todavía le quedaría unos 65.000 años para que en Oriente Próximo alguien tuviera la brillante idea de plantar un grano de trigo, “domesticar” las plantas y dar lugar a la agricultura.

Un Homo sapiens en el Paleolítico

Time is never time at all

Desde que el universo nació con el Big Bang hasta nuestros días han pasado 13.700.000.000 años (trece mil setecientos millones de años). El ser humano con mayor esperanza de vida es el de una mujer nacida en Japón el año 2008, que podrá llegar a los 86 años, según datos del último informe estadístico de la salud mundial publicado por la OMS (Organización Mundial de la Salud) en 2010. Por el contrario, si naces hombre en 2008 en Afganistán, la esperanza de vida se reduce hasta los 40 años. A pesar de que estos 46 años de diferencia nos parecen una barbaridad comparado con la edad del universo representa muy poco.

Y entonces, cómo entendemos estos 13.700.000.000 de años?. Muy fácil, recurriendo al Calendario Cósmico de Carl Sagan. En él, Carl Sagan comprime los quince mil millones de años del universo (entonces en 1980 el universo todavía tenía quince mil millones de años) en una año terrestre, es decir, el inicio del universo con el Big Bang correspondería a la doce de la noche del 1 de enero y el tiempo presente sería medianoche del 31 de diciembre. Haciendo una simple división nos sale que un día en el Calendario Cósmico equivaldría a cuarenta y un millón de años, una hora a un millón setecientos mil años, un minuto a unos veintiocho mil años y un solo segundo a 474 años.

Pondré un ejemplo, se considera que los dinosaurios se extinguieron hace unos sesenta y cinco millones de años, entonces según el Calendario Cósmico, éstos desaparecieron el 30 de diciembre a eso de las dos de la tarde. Otro más, la edad del Sol es de cuatro mil seis cientos cincuenta mil millones de años, por tanto, se formó un 8 de setiembre a las ocho y veinticuatro minutos de la tarde. Y ya si miramos lo que ocupa en el Calendario Cósmico todos los grandes descubrimientos humanos como la teoría Heliocéntrica de Copérnico, la ley de la Gravitación Universal de Newton, la Teoría de la Evolución de Darwin o la teoría de la Relatividad de Einstein, nos vemos relegados al último segundo del último día del año del Calendario Cósmico. Así de insignificantes somos!

Para ir acabando ya, os dejo con el fragmento del vídeo donde Carl Sagan nos cuenta los entresijos del Calendario Cósmico:

BONUS TRACKS

En la parte de la entrada que he dedicado a los pesos del Sol, la Tierra, el Jumbo, los elefantes y el agujero negro de M87, he puesto conscientemente “peso” cuando en realidad tendría que haber puesto “masa”. El peso y la masa son dos magnitudes físicas distintas pero muy relacionadas. La “masa” es la cantidad de materia que contiene un cuerpo, ya sea el Sol, un Jumbo o yo mismo. Se mide normalmente en kilos, gramos o toneladas. Por ejemplo, mi masa es de 65 kilos, y no varía ya esté en la Tierra, Mercurio o Proxima Centauri. En cambio el “peso” propiamente dicho es la fuerza con la que nos atrae la Tierra (o el cuerpo celeste en que nos encontremos) hacia su centro. Peso y masa se relacionan con la siguiente fórmula

Peso=Masa x gravedad

Mi peso entonces sería de:

65kg x 9,81m/s2 (gravedad terrestre)=637,65 Newtons

El peso en cambio sí que varía según donde estemos. Si viajara a Mercurio donde la gravedad es de 3,7m/s2 entonces mi peso sería de sólo 240,5 Newtons.

He utilizado la palabra “peso” en lugar de “masa” para no liar más el asunto y que todo el mundo lo entienda. Como curiosidad añadir que en las básculas domésticas que usamos los fabricantes incorporan un conversor de Newtons (unidad de peso), que es lo que realmente miden las básculas, a kilos (unidad de masa).

Y para acabar ya definitivamente, los minutos musicales obligatorios, hoy, “Tonight, tonight” de Smashing Pumpkins, simplemente porque la primera frase de la canción es “…time is never time at all…” A disfrutarlo!

Nuestro sitio

A menudo la humanidad (entiéndase como el conjunto de Homo sapiens) ha tenido la tentación, y ha caído en ella, de considerarse como el punto culminante de la evolución y el centro del universo. Vamos, que nos hemos creído la mejor especie.

MENTIRA

De acuerdo, hemos llegado a la Luna, hemos dividido el átomo, hemos pintado De sterrennach, hemos construido la catedral de Colonia y hemos conquistado el polo sur, el polo norte, el Everest y sus 8.850 metros así como nos hemos sumergido hasta los 11.034 metros en la fosa de las Marianas (disculpen el plural mayestático, yo no he hecho nada de esto). Todo esto es estupendo, magnífico, hincha nuestro ego de especie y nos decimos: somos los mejores!

Kölner Dom

Pero mirado fríamente, siempre hay un pero que nos coloca en el sitio que nos corresponde, el objetivo de toda especie que habite la Tierra es reproducirse, dejar descendencia y transmitir nuestros genes a la siguiente generación. De eso se trata y da igual si has escrito el Quijote o has hollado el Everest, que si no pasas los genes a la siguiente generación tu futuro como especie se complica mucho.

Tomemos a los arácnidos (arañas, escorpiones, ácaros y compañía) como ejemplo. Se sabe de ellos que pululan por la Tierra desde hace unos 420 millones de años y se componen de unas 100.000 especies.  Por contra, los homínidos nos reunimos en seis especies y medramos por estos lares desde hace aproximadamente unos 14 millones de años.  Han construido los arácnidos alguna catedral? Han dividido el átomo? Saben algo del Principio de Exclusión de Pauli? Pondría la mano en el fuego que no. Y entonces, como es que están tan diversificados y han campado a sus anchas durante tantísimos millones de años? Han sabido adaptarse al medio cambiante en el que han vivido y viven, y han logrado perpetuar sus genes durante generaciones.

Arachnida, del libro "Kuntsformen der Natur" de Ernst Haeckel

Retrocedamos ahora en el tiempo unos siglos, no muchos, cuando la Tierra era el centro del Sistema Solar y del universo. El hombre (y en menor medida la mujer) eran la excelsa creación de Dios y todo giraba a su alrededor, incluso el Sol y los planetas. Y quien osó contradecir esta verdad inmutable, un tal Galileo Galilei, estuvo a punto de acabar quemado públicamente como un hereje.

Galileo Galilei, por Justus Sustermans, National Maritime Museum, Greenwhich, Reino Unido

Vayamos ahora a unos cuantos años luz de distancia de nuestro Sol para poder observar nuestra galaxia, la Vía Láctea, desde arriba, o desde abajo, da igual.  Qué vemos? Una típica galaxia espiral barrada (ver foto inferior), con su brillante núcleo  un tanto alargado y dos brazos principales espiralados, el brazo de Scutum-Centaurus y el brazo de Perseus. Si entramos en detalles podemos observar brazos menos conspicuos, como el de Saggitarius, del cual sale otro brazo aún más pequeño, bautizado como Espolón de Orión, que es donde se formó hace unos 4.500 millones de años el Sol. Y es ahí donde habitamos, a unos 150 millones de kilómetros del Sol, o lo que es lo mismo, a poco más de 8 minutos luz de nuestra estrella o, como se quiera, a 25.000 años luz del centro galáctico.

La Vía Láctea

Recorramos en un momento los 25.000 años luz de distancia hacia el centro de la Vía Láctea y observemos qué hay: un típico agujero negro. Según los últimos cálculos posee una masa 3,6 millones de veces la masa solar, y aún y así, no deja de ser típico.

Pese a compartir el mismo objetivo vital que un opilión, vivir en un pequeño planeta que orbita una típica estrella situada en un subsubbrazo de una galaxia como otra cualquiera, con su típico agujero negro en su centro, aún y así, y pese a quien pese, no hay nada como vivir en el humilde Espolón de Orión.