Estructura interna y externa de los agujeros negros

¿Pero los agujeros negros tienen algún tipo de estructura? Ya lo creo que la tienen, pero más que una estructura puramente física hay que entenderlos como una estructura puramente matemática...

Según las teorías, son objetos que se colapsan sobre si mismos, es decir, toda su materia está en su centro. Su espacio interno es infinito, y en el horizonte de sucesos el tiempo está detenido. Y también por lo que sabemos son esferas, muy grandes, pero esferas...

¿Cómo se come todo esto?

Para empezar hay que tener en cuenta varios aspectos...

1. En la geometría hiperbólica las líneas paralelas se cortan en un punto.
2. En la geometría esférica, las líneas paralelas se cortan en dos puntos.
3. Y en la geometría Eucladiana, la geometría plana de toda la vida, las líneas paralelas se cortan en el infinito...

Pues muy bien.

El espacio interno es hiperbólico, es decir, hay un centro del que parten todas las líneas. Pero al ser un recorrido infinito se aproxima, o se convierte, en un plano. Y como acabamos de recordar, más tarde o más temprano esas líneas se cortan... Esto es conocido como límite de sucesos.

Ya sé que suena raro que un espacio infinito termine convirtiéndose en un espacio finito, pero hay que verlo como una abstracción matemática.

Además, fijaos quesi desde un punto trazamos infinitas líneas paralelas en todas las direcciones que se cortan en un punto infinito nos da una esfera...

Ahora, tenemos un centro y líneas infinitas que se unen en el horizonte de sucesos. ¿Dónde está la materia?

En ambos sitios al mismo tiempo.

Es por esto que la materia en el interior de los agujeros negros afecta por igual al presente en forma de increíble fuerza de gravedad como al pasado.

Y ahora solo me falta por comentar la estructura de cambio de geometrías que se da en este objeto... La superficie de un agujero negro es un plano infinito... Pero es infinito hacía un lado y hacía el otro y esto nos da dos puntos de corte... Así que sí, se cierra.

Así que se pasa de geometría hiperbólica, a geometría plana, y se termina en geometría esférica. Resulta curioso, pero la geometría Eucladiana, la primera que se descubrió, lejos de ser sencilla, es el límite de las otras dos

Resolviendo el problema matemático más difícil de todos los tiempos.

Hay un problema matemático muy sencillo de redactar y de entender, pero que cuando te metes en materia se puede comprobar que lo que está pasando en realidad no tiene sentido alguno.

El problema se pregunta: ¿Se pueden escribir todos los números pares como la suma de dos números primos?

A esto se le conoce como la conjetura de Goldbach

A primera vista, la solución es muy sencilla: "Los números primos son cada vez más escasos, están más lejos entre sí, así que debe de haber un número 2n a partir del cual empiecen a ser comunes los pares que no se pueden escribir como la suma de dos números primos..."

Bueno, pues aún no se ha encontrado ese 2n, y eso que se busca con superordenadores nada más y nada menos.

Y lo que es más curioso aún, fijemos en esto, denominado cometa y que nos da una idea de cuantas veces se puede escribir un número par como suma de dos primos


 ¿Ven algo raro en está gráfica?

Cuando me puse con el problema, hay dos aspectos que me llamaron poderosamente la atención:

1. No hay ni un solo número par que sea una excepción aleatoria
2. Está función tiene un mínimo...

 Lo primero que hice fue ponerme a calcular el promedio del cometa, por la ley de los números primos, multiplique el número de primos aproximados que tenemos para n por la probabilidad de encontrarnos un número primo en el intervalo (n,2n)

Me encontré con el mínimo... Ajustado por un coeficiente de 4/5, que sale porque los impares terminados en 5 no son primos como todos sabemos. Y el ajuste sólo hay que hacerlo a partir del 300.000.

Echen las cuentas. La formula es: n/(ln(n))²*(4/5)

¿Cómo es posible que la media esperada se convierta en el mínimo? Pues está es la clave para solucionar el problema.

Y tras decir semejante obviedad, pasemos a solucionar el problema...

Pero lo primero que hay que entender es que demonios está pasando, así que juguemos a la lotería de Navidad, a que nos toque la pedrea... Porque no tenemos que olvidar que los números primos son elementos puramente aleatorios, o por lo menos, nadie ha logrado nunca encontrar un orden para ellos. Así que a jugar a la lotería se ha dicho.

Si tenemos 100.000 números y una pedrea de 2.000 premios, ¿Cuántos boletos tenemos que comprar para estar seguros de que nos toque al menos 1 pedrea?

¿50, 5.000, 50.000, 98.001?

Pues sí, 98001. Si compras 50000 boletos de lotería lo más normal es que te quedes sin nada, porque a pesar de que has comprado la mitad, ¿Qué son 50.000 boletos comprados en comparación con 2.000 premios?

Lo que tendrás será un promedio de 1.000 premios, y si mucha mucha gente compra 50.000 boletos de lotería se vera que a la mayor parte de ellos les tocará 1.000, a otros 2.000, y a muchos ninguno...

La única forma de que te toque seguro es comprando 98.001... Y si compras 98.100 te tocaran fijo al menos 100. De ahí para arriba

¿Empiezan a entender? A los números pares que les toca el mínimo, lo que debería de ser la media, es que les está tocando el mínimo de formas que tienen seguras, de ahí para arriba.... Y así se forma el cometa.

Para el que no lo haya pillado, los números primos conocidos entre 0 y n son nuestros boletos de lotería, y los números primos entre n y 2n son la pedrea...

2n=3+impar₁

2n=5+impar₂

...

2n=primo+impar

En fin, creo que se entiende la idea...

Bueno, pues la respuesta es tan sencilla como que en todo momento la derivada de la función cantidad de números primos sube lo mismo que decrece la probabilidad.

¿Hace falta que escriba la derivada de n/ln(n)? Es un engorro y todos deberíamos saber hacerla desde el instituto, la ESO, o como quiera que se llame ahora el educación secundaria. La cuestión importante es que contra más grande es n, más cercanas son.

Recordemos, la derivada te indica cuantos boletos más estás comprando en cada momento, cuantos números primos más sumas en cada momento, y la probabilidad, te dice cuanto menos te va a tocar. Pero si ambas son idénticas, se anulan entre si. Si te ha tocado un sorteo, y para el siguiente la probabilidad de que te toque baja 1.000 pero compras 1.000 boletos más, te toca, fijo. Además, por si no lo han notado, los boletos comprados (números primos descubiertos) valen para todos los sorteos.

Y una cuestión importante... Al menos yo no conozco ninguna otra distribución en la que ocurra esto. Podemos por ejemplo estudiar una distribución n elevado a p/q donde p<q  y notar que los números pares que no se pueden escribir como la suma de dos primos salen por muy cercano a uno que sea p/q.

Ahora, ¿Esto qué significa?

Bueno, sí, aparte de que el problema ha caído... ¿Qué significa que la cantidad de números primos este subiendo exactamente al mismo ritmo que decrece la probabilidad?

Verán, sacar esto me llevó más tiempo que resolver el maldito problema...

Hay una forma de crear regiones tan grandes como nos de la gana sin un número primo... n!+n Pues incluso aquí la función derivada nos dice que la cantidad de números primos sigue creciendo...

¿Y eso qué significa? Ah, pues que los números son primos y no primos al mismo tiempo...

¿De verdad os suena tan raro que los números NATURALES sean primos y no primos al mismo tiempo? ¿Qué sean como las partículas elementales de la física cuántica?

Venga ya...

Cuando nos dan un número como por ejemplo: 65434567898987876564322334567892345677
¿Qué hacemos para comprobar si es primo o no primos?

Comprobarlo, medirlo... Porque no lo sabemos... Eso es pura física cuántica..

Y al convertir a los números naturales en partículas elementales, se puede crear el universo...

Creó que ya conté que los agujeros negros eran roturas del vacío, ceros partidos de ceros... Ahora que he explicado que los números naturales son como las partículas elementales de la física cuántica, creó que se entiende mejor el porqué, y lo que es mucho más importante, porque las matemáticas explican tan bien el mundo, aunque muchas veces no sepamos la formula...

Y otra cosa importante, en caso de que está sea la solución correcta (mira que me extraña que no lo sea) es porque yo sabía lo que estaba haciendo. 

Si mis teorías son correctas, los agujeros negros deben servir para mandar materia, energía e información al pasado. ¿Qué mejor manera de demostrarlo que resolver el problema matemático más difícil de todos los tiempos en unas pocas líneas?

Puntos primos.

Ya sé que el nombre es una chorrada, pero no se me ha ocurrido nada mejor... Hace referencia a los puntos específicos del espacio a partir de los cuales se generan los agujeros negros supermasivos.

Para que se entienda bien de lo que vamos a hablar, repasemos la gran teoría acerca de la creación del universo: Todo comenzó en un único punto.

Así que así de primeras, se me ocurre que ese único punto donde empezó todo no puede ser igual a todos los demás puntos que componen el universo. Por lo menos no creo que fuera idéntico a todos los demás puntos del universo por lo menos durante los primeros millones de años...

Pero dejando esa cuestión a un lado, el único punto desde que empezó todo si que me dio un muy buena idea.

La primera ley de la termodinámica asegura que la energía no puede ser creada ni destruida. Ese único primer punto tenía que contener toda la energía del universo, y en todo momento la energía tiene que ser siempre la misma, una magnitud inalterable. Ahora bien, ¿Cuánta es la energía del universo?

Pues indeterminada.

Ya comente en su día que los agujeros negros supermasivos son en realidad roturas del vacío, ceros partidos de ceros para ser exactos. Pero evidentemente no todos los puntos del espacio son candidatos para que ocurra esto.

Por eso les he puesto el nombre de puntos primos, por su similitud a los números primos tanto en la colocación como en las funciones.

Al igual que estos son infinitos, siguen reglas muy estrictas y nunca vamos a saber donde están... Salvó que lo comprobemos

Por cierto, ¿A alguien se le ha ocurrido pensar que para determinar si un número es primo o no es primo lo único que podemos hacer es comprobarlo?

¿Todos los puntos del espacio son iguales?

El principio cosmológico asegura que "el universo, cuando se observa a escalas del orden de cientos de megapársecs, es isotrópico y homogéneo."

Esto viene a decir que da igual en la dirección que miremos, veremos las mismas propiedades. Y que todos los puntos del universo presentan las mismas propiedades que cualquier otro punto...

Bueno, pues esto no es  cierto.

Pero primero pasemos a explicar la teoría oficial que nos habla de que tras el Bing-Bang se creó más materia que antimateria y que toda la masa que vemos y detectamos en el universo es el resto, lo que sobrevivió. Y lo que sobrevivió en realidad es una parte minúscula del total. Para que ocurriera esto se supone que todo es el resultado de una pequeña desviación, una parte de cada diez mil millones...

Esto significa que por cada 10.000.000.000 de protones, fueron creados 9.999.999.999 de antiprotones y que los protones supervivientes crearon todo. Es decir, 10¹⁰.

No es un número exageradamente grande. Por si no lo recuerdan de sus clases de química, para tener un gramo de un elemento hacen falta nada más y nada menos que 6,023*10²³ partículas.

Esto nos indica que para lograr un gramo de hidrógeno hicieron falta que fueran creadas unas diez mil toneladas de materia y de antimateria.... unos 10 camiones normales, para hacernos una idea.

Y no, no hay equivocación. Todas las teorías, todos los experimentos conocidos postulan una igualdad entre la materia y la antimateria, que únicamente se puede romper cuando los números son gigantescos.  Muy gigantescos.

Pero esto nos lleva a que la masa del universo que resulto aniquilada es de 10²⁰ veces la masa actual, es decir, 9.27*10⁷³Kg. 

Ahora bien, sabemos que en estos choques toda la masa se convierte en energía,  así que sin tener en cuenta efectos relativistas y demás, simplemente utilizando la formula más conocida del mundo, E=mc²,  obtenemos una energía total de 8.34*10⁹⁰J, que al dividir por el volumen del universo, 1.09*10⁷⁹m³, nos da una energía total enorme por unidad de volumen.

El universo estaría achicharrado en lugar de ser un lugar frío.

Incluso si fuera tres por dos, es decir, 3 protones por cada dos antiprotones, la temperatura del universo hasta ayer sería insufrible. Ahora no, claro, sería simplemente 10̄⁹, pero hace 5.000 millones de años la tierra sería un cocedero.

Así que no, no salen las cuentas. No terminó de entender porque los científicos aceptan tan alegremente la teoría del Bing-Bang cuando necesitan que el universo inicial se expandiera a mayor velocidad que la luz para no convertirse en un gigantesco agujero negro (podéis buscar los artículos que explican esto) y cuando la aniquilación de partículas y antipartículas que tuvo lugar inmediatamente después de la creación sólo nos lleva a resultados completamente irracionales.

La teoría que yo manejo viene a decir que en realidad hay una variable en el vacío que hace posible la existencia de la materia o la existencia de la antimateria, que la divide por regiones y que impide que nos aniquilemos completamente.

Verán, el universo no se creó en un único punto, zona, región o como quieran llamarlo. Los agujeros negros envían la materia y la energía al pasado, por lo que hay varios puntos de creación inicial. Esto ya de por sí nos permite evitar tener que recurrir a la velocidad mayor que la luz para explicar porque no se convirtió en un agujero negro cual supernova.

Y que por supuesto hubo aniquilación de partículas-antipartículas y todo tipo de choques en la sopa primordial, pero el proceso se pareció mucho más a una traca valenciana que a una verdadera explosión.

En otro artículo hablare de los puntos primos, pues así he denominado a los puntos donde se crearon los agujeros negros supermasivos, por su enorme similitud a los números primos: No sabemos donde están ni sabemos cuales son hasta que los compruebas, pero son la clave de todo. 

Vida extraterrestre: ¿Pedrea o premio gordo?

Cuando se acepta que hasta las formas de vida más simples como pueden ser las bacterias pueden tener pensamientos y tomar decisiones sobre su vida y su muerte (me preguntó que más tendrán que hacer las pobres para que las concedan la conciencia) queda preguntarse ¿Y la vida extraterrestre?

Cuando se habla de vida extraterrestre cualquier creyente empieza a contar el número de galaxias, multiplicado por el número de estrellas, multiplicado por el número de planetas que orbitan alrededor de la estrella. El número final es evidentemente exageradamente grande... pero es sólo eso, un número.

¿La vida en la Tierra es un premio gordo o es una pedrea?

Para el que no lo sepa, la pedrea es el nombre popular que recibe los aproximadamente dos mil números premiados que cantan durante toda la mañana los niños del colegio de San Idefonso durante el sorteo de Navidad. La creencia popular es que si llevan más de 5 boletos es imposible que no te toque.

Quizás la vida puede ser como el Gordo de ese mismo sorteo, difícil que te toque, pero muy repartido siempre.

Porque como la vida sea como el sorteo del Euromillones que se tiran sorteos sin acertantes o sin con sólo un ganador, ya puede ser un número gigantesco el número de planetas que estamos solos...

Cierto es que el desarrollo de vida es un premio gordo. Se necesitan muchos condicionantes para llegar hasta donde estamos, tales como:

1. Una estrella estable
2. Ninguna supernova en el espacio cercano
3. Un plantea gigante que en lugar de arrasar con todo te proteja de los meteoritos (Saturno detuvo a Júpiter)
4. Un cierto rango de masas para el tamaño del planeta y un cierto rango de distancias
5. Un escudo electromagnético.
6. Ningún desastre natural planetario durante el desarrollo de la civilización: Supervolcanes, meteoritos gigantes, tormentas solares gigantes...
7. Y lo más importante de todo: Que la propia civilización no se destruya a si misma.

La vida es como el premio gordo de la lotería de Navidad, difícil que te toque pero muy repartida, pero me temo que este último punto ha arrasado muchas más civilizaciones que todo lo anterior junto...

Aclaraciones

Uno de mis grandes defectos es que voy demasiado rápido. Veo las cosas de una forma tan clara que me resulta muy complicado entender que los demás no puedan verlo.

¿qué quería decir con lo del periodo de adelgazamiento de los agujeros negros supermasivos?

Sabemos que expulsan energía, y la energía es E=mc². Por lo tanto, los agujeros negros deberían de estar en un continuo periodo de adelgazamiento y podríamos conocer de forma exacta sus periodos de semidesintegración, como si de material radiactivo se tratara.

Esto ni se plantea porque según todas las teorías los agujeros negros desaparecen sin dejar rastro alguno de su existencia. 

Lo que yo denomino "Gen de la vida" es lo que están buscando los creadores de vida artificial pero aún no saben que lo buscan.

Para él que no lo sepa, ahora mismo hay carreras para crear el ser vivo con el código genético más pequeño del mundo, algo a lo que ellos llaman vida artificial, pero que en realidad no tiene nada que ver con la vida artificial pues se parte de un organismo vivo al que se le ha quitado el material genético.

Arrebatada de su información genética, las células no saben que hacer... Pero sigue perfectamente viva y de lo que se trata es de ir metiendo material genético hasta que la célula recupera todas sus funciones normales. La gran sorpresa que se han encontrado es que mucho del material genético que tienen que reintroducir no tienen ni la menor idea de para que sirve, pues es del denominado material basura.

Los virus, salvo los más grandes, no poseen material genético basura, y los humanos tenemos hasta un 98% de nuestro ADN considerado basura.

Como se puede observar hay algo que no cuadra y desde luego estamos muy lejos de entender el ADN.

El "Gen de la vida" sería en definitiva ese material genético con el que los organismos lograron dar el salto. Que a lo mejor existe, o a seguramente no. 

¿Está la vida relacionada con el ADN basura?

¿Qué son lo virus?

¿Los virus están muertos o están vivos? ¿O de dónde surgieron los virus?

Hay tres grandes teorías sobre el origen y formación de los virus y desde ya puedo confirmar que ninguna de las tres es acertada ni remotamente cierta. Lo sé muy bien porque los virus en realidad son absolutamente esenciales para la vida tal y como la conocemos y fueron creados para un propósito muy especifico. En realidad son una solución genial para un problema muy especifico como veremos.

Pero analicemos las teorías por separado:

1) Son una involución

Está primera teoría viene a decir que un organismo vivo y perfectamente funcional paso a ser un organismo ni vivo ni muerto... Particularmente a mi me suena absurdo. ¿Cómo pasa un organismo de estar vivo a estar muerto? ¿Son los genes y por tanto la información genética la que determina si estamos vivos o muertos? ¿Por qué hay virus con más genes que ciertas bacterias?

2) Teoría de la coevolución:

Suena bien pero hay un gran problema y es que los virus no se pueden reproducir sin ayuda de las células, lo que en términos matemáticos significa que se necesita cierta densidad de vida para que un puñado de virus no acabe con todo. También supone otra cosa muy curiosa y es la existencia de organismos o estructuras que no lograron dar el salto de estar muertos a estar vivos...

3) Teoría del origen celular...

Bueno, está es correcta pero no de la forma en la que se piensa que ocurrió.

Los virus son en realidad orgánulos celulares externos. Al contrario que los ribosomas, cloroplastos y demás, que forman parte de la estructura celular interna de la célula, estaríamos ante el único caso conocido de estructura celular externa y tiene tres funciones muy concretas (y que cualquier virólogo conoce de sobra):

1. Intercambio de genes entre las diferentes especies
2. Salvaguarda de material genético
3. Producción de nuevo material genético(los mamíferos por ejemplo debemos mucho a los virus en este aspecto. No podríamos tener hijos sin los genes de origen vírico contenidos en nuestro ADN)

En realidad los virus suponen el sacrificio de unos pocos individuos para el bienestar de toda la sociedad... Algo que se ve y se detecta en el comportamiento de las bacterias y demás seres unicelulares.

 Las enfermedades y síntomas que traen consigo es el precio a pagar por un sistema que en ningún momento pretendía ser perfecto, simplemente funcional.