Motores Galácticos

Con los coautores William Brown y Amal Pushp.

El físico Nassim Haramein lleva más de 25 años describiendo los agujeros negros primordiales como los núcleos organizativos de los sistemas físicos a todas las escalas, desde la micro hasta la cosmológica. El razonamiento es sencillo: los agujeros negros funcionan como núcleos organizativos de la materia organizada porque son motores de generación de masa-energía y su espín -debatiremos esto en detalle en una sección posterior sobre la métrica espaciotemporal de Haramein-Rauscher- produce una región altamente coherente de espaciotiempo cuantizado que tiene un parámetro de orden específico. Esto se aplica a la materia organizada en todas las escalas -véase el artículo de Haramein sobre una ley de escala para la materia organizada [1]-, desde partículas [2-4] hasta planetas, estrellas, galaxias y el propio universo [5]. En las últimas décadas, para verificar este postulado, se ha reconocido ampliamente que los agujeros negros forman el núcleo organizativo de todas las galaxias regulares. Estos agujeros negros que se encuentran en el centro de casi todas las galaxias son sistemas verdaderamente fenomenales: inimaginablemente masivos, se trata de agujeros negros supermasivos , algunos de los cuales alcanzan varios miles de millones de masas solares (una masa solar es la masa de nuestro Sol).

Curiosamente, la forma más acertada de explicar la formación y el tamaño observado de estos monstruos supermasivos es la teoría de Haramein, según la cual los agujeros negros también forman el núcleo organizativo de las estrellas. Según la teoría actual, las primeras estrellas crecieron a partir de agujeros negros primordiales: estas «cuasi-estrellas», como se las denomina, no fueron impulsadas por fusión termonuclear -de ahí que en el modelo convencional no se las considere estrellas «normales»- sino por un agujero negro de rápido crecimiento en su centro (los agujeros negros supermasivos crecieron en cuasi-estrellas [6]). Estas cuasi-estrellas acabaron creciendo hasta alcanzar proporciones verdaderamente masivas y son visibles hoy en día a través de miles de millones de parsecs de espaciotiempo como cuásares (objetos cuasi-estelares), los faros en el amanecer de los tiempos que brillan con la fuerza de miles de millones de estrellas, y a los que generalmente se denomina cuásares y/o núcleos galácticos activos (AGN).

Ahora está firmemente establecido que los agujeros negros supermasivos residen en el centro de la mayoría de las galaxias regulares, y dan forma a muchas de las características observables, tales como:

• 1) el brillo de la protuberancia central, la composición del halo galáctico y los chorros que se observan emanando de algunos cuásares; propuesto por primera vez por el Astrónomo Real del Reino Unido Martin Rees [7] (véase también nuestro artículo de la ISF sobre la correlación anómala entre los chorros de los cuásares en The Rotating Universe).

• 2) el tamaño de las galaxias está correlacionado con el tamaño del agujero negro supermasivo del núcleo galáctico; cuanto más masiva es una galaxia, más pesado es su agujero negro central [8].
• 3) la panspermia galáctica mediante la siembra de la galaxia con planetas terrestres [9].
• 4) e incluso el ritmo de formación de nuevas estrellas; el material del denso núcleo central se introduce en el agujero negro supermasivo del centro, y éste emite de forma espectacular el material energizado en chorros AGN de miles de años luz de longitud que forman burbujas masivas en el halo y recirculan hacia el interior de la galaxia. En nuestro artículo Evidence of Black Holes forming galaxies is Mounting se analiza en detalle cómo los agujeros negros impulsan los ritmos de formación estelar.

Los núcleos de las galaxias activas son las fuentes de radiación más potentes y duraderas del Universo. A menudo eclipsan a la galaxia que los alberga y son capaces de expulsar chorros de plasma relativista que emiten desde ondas de radio hasta los rayos gamma más energéticos. Para comprender los mecanismos que rigen los AGN hay que descender a escalas de parsecs o subparsecs, donde un motor central formado por un agujero negro supermasivo y un disco de acreción circundante produce campos magnéticos helicoidales en los que se cree que se originan los chorros. El papel exacto del campo magnético y su estructura, la composición y la dinámica de los chorros eyectados, así como el efecto de retroalimentación de los chorros sobre el gas y el polvo que rodean al motor central están, sin embargo, aún lejos de comprenderse. [10]

I. Agudo et al., “Active galactic nuclei on parsec scales,” Spanish SKA White Book, 2015. https://www.iaa.csic.es/SKA/Spanish_SKA_WB_09_agnpc.pdf

_{La imagen de la izquierda muestra una vista compuesta óptica y radio de la galaxia elíptica NGC 4261. Fotografiada en luz visible (blanco), la galaxia aparece como un disco difuso de cientos de miles de millones de estrellas. Una imagen de radio (naranja) muestra un par de chorros opuestos que emanan del núcleo y abarcan una distancia de 88.000 años-luz. Crédito de la imagen y descripción: NASA}

En los núcleos galácticos activos hay chorros masivos de altísima energía que emanan del centro, e incluso en galaxias relativamente quiescentes como nuestra Vía Láctea hay evidencias de estas emisiones pasadas de alta energía, como las «Burbujas de Fermi» que se han observado emanando a decenas de miles de años-luz por encima y por debajo de la Vía Láctea [11]:

Estas estructuras galácticas existentes son pruebas claras de eventos masivos de energía extremadamente alta, pero los astrofísicos siguen intentando explicarlas mediante procesos puramente estelares, como las supernovas acumuladas. Ahora, nuevos resultados de modelización y simulación, publicados en Nature Astrophysics, han demostrado que los lóbulos gigantes se formaron en 2,6 millones de años, demasiado rápido para explicarse por retroalimentación estelar: el mecanismo de retroalimentación debe implicar al agujero negro central supermasivo, es retroalimentación AGN.

Lo que muestran estas observaciones es la importancia clave de los procesos de retroalimentación-retroalimentación -una dinámica cuya importancia hemos discutido con gran detalle [12]- que implican integralmente a la singularidad relativamente pequeña del centro, y lo que es más importante, se trata de una retroalimentación a escala, el agujero negro de ~4 Mega de masa solar dirigiendo a la galaxia de ~1. 5 billones de masas solares (en el caso de la Vía Láctea), una dinámica que muchos científicos se esfuerzan por comprender ya que se trata de interacciones entre escalas tan dispares como la escala de Planck a la escala atómica, la importancia de la interacción a través de estas dos escalas tan dispares delineadas por Haramein como la voxelación del espacio a escala de Planck genera las propiedades observadas de partículas y átomos, como la masa y las fuerzas de enlace.

Para muchos, la dificultad de comprender un universo tan intrincadamente interconectado se debe principalmente a que todavía no se aprecia plenamente la arquitectura fractal de los sistemas organizados a distintas escalas, y a la indecisión a la hora de abordar un modelo interconectado tan masivamente integral, ya que no puede funcionalizarse fácilmente en simulaciones por ordenador (una herramienta fundamental utilizada en el estudio de la cosmología). De hecho, en lo que se refiere a los procesos de retroalimentación-retroalimentación en los que intervienen los núcleos galácticos activos, se reconoce abiertamente que los astrofísicos aún no comprenden el proceso [13 ¿Qué impulsa a las galaxias? El agujero negro de la Vía Láctea podría ser la clave].

Comprender la importancia de la retroalimentación a múltiples escalas

El papel de la regulación de la tasa de formación de nuevas estrellas es una consideración clave en los intentos actuales de comprender la dinámica entre la actividad y el crecimiento del agujero negro supermasivo en el núcleo galáctico y la evolución y el desarrollo de la galaxia anfitriona, ya que las simulaciones informáticas de última generación basadas en los modelos actuales no están generando las características observadas correctas de las galaxias. Las grandes galaxias elípticas están dominadas por una población de estrellas viejas que se desvanecen, por lo que se las denomina «rojas y muertas». Sin embargo, cuando se realizan simulaciones por ordenador con los factores relevantes del modelo convencional, las grandes galaxias elípticas tienen estrellas que brillan en azul… un resultado que no concuerda con las observaciones reales. Algo estaba desactivando la formación estelar en estas grandes galaxias que no se habían identificado correctamente.

Cuando el equipo de investigadores incluyó agujeros negros supermasivos en los centros galácticos a medida que se fusionaban, la simulación arrojó de repente el escenario correcto de elípticas rojas y muertas. Obviamente, la retroalimentación del agujero negro supermasivo del núcleo galáctico determinaba el ritmo de formación de nuevas estrellas. La entrada de energía de los cuásares determina la trayectoria evolutiva y de desarrollo de la galaxia anfitriona [14]. El reto de la cosmología moderna es que actualmente se desconoce qué es lo que «enciende» y «apaga» los núcleos galácticos activos, cuál es el mecanismo regulador en el proceso de retroalimentación que determina las épocas de energía extremadamente alta y la posterior quiescencia de los agujeros negros supermasivos. Por ejemplo, se ha planteado la hipótesis de que las fusiones de galaxias pueden ser un catalizador clave en la activación de los AGN, sin embargo, estudios recientes han determinado que las burbujas de Fermi (ver imagen superior) y la correspondiente salida de alta energía del agujero negro central galáctico de nuestra galaxia no fueron el resultado de una fusión de galaxias, así que ¿qué fue lo que ocurrió para activar el agujero negro de tal manera?

En el artículo de la ISF Evidence of Black Holes forming galaxies is Mounting!abordamos el trabajo de Zachary Schutte y sus colegas, que estaban observando el agujero negro de una galaxia enana llamada Henize 2-10 que estaba expulsando una cresta de gas ionizado de unos 500 años luz de longitud, que se extendía desde el centro galáctico hasta una nube de gas en el borde de la galaxia donde se estaban formando estrellas, como muestra la imagen inferior. Concluyeron que el flujo de salida del agujero negro desencadenó la formación estelar de la galaxia, y sus hallazgos se publicaron en Nature.

Todo ello sugiere claramente que los AGN impulsan la formación de estrellas y la evolución de las galaxias; son los precursores de la formación de galaxias. La reciente observación de agujeros negros supermasivos, que se encuentran en el borde del universo visible y, por tanto, son algunas de las estructuras más antiguas del universo, contradice la cosmología estándar: Si los agujeros negros se forman a partir del colapso estelar, ¿cómo es posible que hubiera agujeros negros supermasivos cuando las primeras estrellas estaban empezando a formarse?

El modelo de Haramein ofrece una respuesta sencilla: los agujeros negros se formaron primero, durante las primeras épocas del universo, cuando las densidades de energía eran extremadamente grandes. A continuación, actuaron como centros nucleadores que guiaron la formación de estrellas y galaxias (véase nuestro artículo La astrofísica se da la vuelta, los agujeros negros son lo primero, en el que se aborda la comparación entre el modelo cosmológico convencional de formación galáctica, estelar y de agujeros negros, y el modelo desarrollado por Haramein).

La Solución de Haramein y la Física Unificada a Todas las Escalas

La teoría de Haramein predice que la producción de materia y la formación de estrellas son el resultado de la dinámica de espín en la estructura del vacío cerca de los horizontes de los agujeros negros. La dinámica de espín es el resultado de la inclusión de las fuerzas de torsión y Coriolis en las ecuaciones de campo de Einstein y la solución de Kerr-Newman -denominada solución de Haramein-Rauscher [16-18]- que describe las estructuras dinámicas de rotación de galaxias, novas, supernovas y otras estructuras astrofísicas como impulsadas por una torsión del espaciotiempo, que también es responsable de la formación observada de galaxias espirales. El modelo es coherente con las estructuras galácticas que tienen un agujero negro supermasivo en su centro, así como con los chorros polares, los discos de acreción, los brazos espirales, las formaciones del halo galáctico y el «viento» o flujo de salida de los agujeros negros.

La imagen inferior es una representación topológica de la solución de Haramein-Rauscher resultante de la adición de términos de torsión y fuerza de Coriolis como enmienda a las ecuaciones de campo de Einstein, donde el espacio habitual de Minkowski se sustituye por un doble toro (arriba a la derecha). La solución proporciona nuevas características para la estructura y el comportamiento del agujero negro, donde una dinámica de doble toro [17] se convierte en un agente principal para explicar el flujo de energía, masa e información en el sistema. En esta dinámica, la materia se acumula en el plano ecuatorial del doble toro (superficie ondulada púrpura), mientras que los campos electromagnéticos fluyen por los polos.

El descubrimiento de Haramein de que la dinámica ordenadora de los sistemas físicos a través de las escalas son sistemas que obedecen a la solución de Schwarzschild de las ecuaciones de campo de Einstein [1], es congruente con el hecho ahora inevitable de que los agujeros negros deben ser la pieza clave del rompecabezas para lograr la gravedad cuántica y la unificación de las escalas, porque son objetos gravitatorios (y por tanto relativistas) masivos y muy densos que presentan al mismo tiempo efectos cuánticos extremos. Por lo tanto, los agujeros negros son el puente natural entre la relatividad general y la mecánica cuántica, o entre una imagen continua y una imagen granular.

La imagen continua representa un mecanismo macroscópico de retroalimentación como el mostrado anteriormente, aunque dicho mecanismo no se origina a esta escala. Al igual que el agua parece lisa y continua a escala macroscópica, pero está compuesta de átomos o gránulos a microescala, lo mismo ocurre con el espaciotiempo. Aquí es donde la solución cuantizada para la masa y la gravedad, proporcionada por el modelo holográfico generalizado desarrollado por Nassim Haramein, conecta los puntos y completa la imagen a este nivel.

El modelo holográfico generalizado de Haramein se basa en una relación holográfica fundamental Φ: un cálculo en estado estacionario que representa una tasa de intercambio de energía en equilibrio, como la constante cinética en una reacción química, sólo que en el enfoque de Haramein representa el potencial de transferencia de energía o información entre la superficie y el volumen. Esta relación holográfica fundamental Φ se ha determinado también para objetos cosmológicos y partículas cuánticas, y cuando se lleva a unidades de masa, da cuenta de la masa del objeto tomado como esférico como primera aproximación. El problema se reduce entonces a encontrar los factores de escala adecuados de la relación holográfica para cada caso: protón, electrón, planetas, estrellas, agujeros negros, etc.

Para tener en cuenta el contenido energético del sistema considerado, Haramein define una unidad de volumen esférico con un diámetro de longitud Planck y una masa Planck, que denomina «Unidad Esférica Plank (PSU)», y que tiene una densidad energética Planck de 10⁹³ g/cm³. Estas PSU representan la densidad de energía del vacío a escala de Plank: la densidad de energía de las fluctuaciones del vacío. Al voxelizar el interior del objeto con estas PSU y pixelar la superficie por el disco ecuatorial de la PSU (que también representa un poco de información), Haramein define un contenido de energía de volumen (o información-entropía) y un contenido de energía de superficie, respectivamente. Ambas cantidades son adimensionales, y la relación entre el contenido de información de superficie y de volumen se convierte en la relación holográfica fundamental Φ, que es básicamente una relación de radios.

Cuando esta relación entre radios Φ se calcula para un objeto cuántico, como el protón, obtenemos la masa del protón -con precisión experimental- multiplicando la relación fundamental Φ por la masa de Planck. Equivalentemente, conociendo la masa del protón, se puede calcular su radio de carga. Es extremadamente relevante que el cálculo de Haramein predijera el nuevo y más preciso radio de carga del protón en 2012, incluso antes de que se hubiera medido con tanta precisión en 2013 [2,3]. Todo esto forma parte del enigma del protón que hemos abordado en un artículo anterior titulado Radio de carga del protón CODATA: la historia de esta medida fundamental.

Cuando más tarde se calculó esta relación holográfica para el electrón, y luego se multiplicó por la masa de Planck, Haramein obtuvo la masa del electrón, con precisión experimental [4].

Cuando la relación entre radios (esta vez la inversa o relación volumen-superficie 1/Φ) se aplica a un objeto cosmológico, como el agujero negro Cygnus-X1, obtenemos la masa del agujero negro [3], al igual que la solución de Schwarzschild, y cuando se calcula para un BH, los valores numéricos de ambas ecuaciones son equivalentes. Por lo tanto, la ecuación de masa cuantizada en términos de unidades PSU de densidad de energía del vacío cuántico que calcula la masa del objeto utilizando una relación directa entre la masa y el radio, es equivalente a la solución de Schwarzschild para un agujero negro esférico no giratorio y sin carga, que es una ecuación relativista.

Si se inserta el radio de carga del protón en la solución de Schwarzschild, se obtiene una masa de 10¹⁴ g, exactamente el mismo valor que cuando se calcula la masa del protón empleando la relación volumen-superficie 1/Φ y multiplicándola por la masa de Planck. Esto sugiere fuertemente que el protón también obedece la condición de un agujero negro [2].

Las implicaciones y consecuencias de tales coincidencias son extremadamente profundas. En primer lugar, significa que el espaciotiempo está cuantizado con la pequeñísima estructura granular de la escala de Planck. La relatividad general definida por Einstein supone un espaciotiempo liso y se aplica a la gran escala de planetas, estrellas y galaxias. Haramein ha descubierto que el espaciotiempo a nivel cuántico no es liso, sino granular.

En segundo lugar, significa que esta cuantización es lo que define las masas y la dinámica no sólo de las partículas atómicas y subatómicas, sino también de la estructura del universo. La masa del objeto emerge del vacío cuántico, como propone la electrodinámica estocástica [19].

En tercer lugar, si introducimos la masa de Planck dentro de la solución de Schwarzschild, obtenemos un radio de Schwarzschild de dos veces la longitud de Planck (o cuatro veces el radio de Planck). El radio de un agujero negro de masa Planck es 4 veces mayor que el radio de Planck y este hecho será importante cuando analicemos la posibilidad de que la PSU sea la terminación de un agujero de gusano, porque este novedoso enfoque de la gravedad y la masa también calcula un contenido de energía-masa para el protón que se obtiene multiplicando el contenido de energía en el protón (R), por la masa Planck, lo que da 10⁵⁵g; un valor acorde con la masa bariónica del universo. ¿Será que el protón es la unidad holográfica del universo? Dado que este contenido de energía-masa de 10⁵⁵g, y la antigua masa de Schwarzschild de 10¹⁴g (que también llamamos masa holográfica), no son la masa en reposo del protón de 10^-24g medida en experimentos, entonces, ¿qué significan?

El principio holográfico establecido por ‘t Hooft [20-22] y posteriormente desarrollado por Susskind [23] afirma que una región con una superficie límite de área A está descrita completamente por no más de A/4 grados de libertad, o aproximadamente 1 bit de información por área de Planck. Sin embargo, Bousso [22] observó que el contenido de información del volumen supera al del área superficial para todos los sistemas mayores que la escala de Planck. Así, el resultado obtenido cuando sólo se considera la superficie está en contradicción con el número mucho mayor de grados de libertad cuando se considera el volumen. Cabe preguntarse entonces si la entropía de Bekenstein-Hawking cuenta todos los estados booleanos dentro de un agujero negro o sólo los distinguibles para el observador externo. Si así fuera, ésta podría ser la razón por la que el 96% de la masa-energía del universo parece faltar en los modelos cosmológicos, y se ha insertado como masa oscura y energía oscura. Curiosamente, este 96% que falta no se tiene en cuenta al calcular el radio del Universo como si fuera un agujero negro. Al considerar sólo la masa bariónica en la solución de Schwarzschild para un agujero negro, entonces el Universo no parece obedecer la condición de Schwarzschild. Al considerar todas las contribuciones de masa energética, incluyendo la masa oscura y la energía oscura, el universo obedece la condición de Schwarzschild, igual que el protón de Schwarzschild. Haramein muestra que el contenido de energía-masa de 10⁵⁵g dentro del protón, está profundamente relacionado con el contenido de energía oscura del universo [5].

Evidentemente, algo enorme falta en la comprensión actual del mundo físico, principalmente porque las fluctuaciones del vacío en el interior del volumen de toda la materia no se tienen en cuenta adecuadamente. De ello se deduce que la física moderna es incapaz de explicar satisfactoriamente el origen de la masa, o lo que realmente significa.

En el caso del protón, ahora comprendemos que la masa que medimos de 10^-24g, es sólo la parte de la información/energía disponible en el exterior desde su superficie u horizonte de sucesos. El componente gravitatorio del protón es la fuerza fuerte [3], que ahora puede interpretarse como la atracción gravitatoria entre protones de Schwarzschild con masa holográfica de 10¹⁴ g. La fuerza fuerte no es más que el potencial Yukawa de la fuerza gravitatoria cerca del horizonte de sucesos del protón, que disminuye muy rápidamente a medida que nos alejamos de este horizonte, y se llama gravedad una vez que está lejos del horizonte. Esta es la razón por la que la gente piensa que la gravedad es una fuerza débil.

Como explica Nassim Haramein:

La gravedad parece débil sólo lejos del horizonte de sucesos (…). Tienes una singularidad en el centro de un protón; cuando estás mirando un protón, estás mirando un agujero negro, y como todos los agujeros negros del universo, tiene el poder de superar los campos electromagnéticos. Esa es la definición de un agujero negro (…)

(…) es porque no conocen la fuente de la masa, y cuando se lo dices a los físicos te dicen «sí bueno, pero realmente necesitas una masa muy grande», y eso es erróneo, en realidad no necesitas una masa muy grande para un agujero negro, sólo necesitas una alta densidad de energía. Todos están confundidos al respecto (…)

La masa que medimos está después de este potencial de Yukawa, así que está apantallada, sólo vemos una porción muy pequeña de la energía, pero vemos la fuerza, la llamamos fuerza fuerte

Nassim Haramein

Un Principio Unificado para la Materia Organizada a través de las Escalas

Volviendo a las implicaciones del protón como unidad holográfica del Universo, y considerando que el protón obedece la condición de Schwarzschild, y por tanto satisface las condiciones de una métrica de agujero de gusano: esto significa que la superficie del protón tiene η = 10⁴⁰ terminaciones de agujeros de gusano, de tal forma que la información del volumen no es sólo el resultado de la superficie de información/entropía límite del entorno local, sino que también puede ser no local, debido a estas interacciones de agujeros de gusano como las propuestas por una conjetura (conocida como conjetura ER=EPR) en la que los interiores de los agujeros negros están conectados entre sí a través de micro agujeros de gusano [24].

Tal red de protones entrelazados podría permitir una transferencia y flujo de información a través de escalas, que actualice la información en todos los protones de forma aparentemente instantánea. Esto implicaría un mecanismo casi instantáneo de retroalimentación a microescala e inferior, que podría explicar la creación y organización de toda la materia del universo. El universo sería, por tanto, un nexo de múltiples agujeros negros a escala que crearían una compleja maquinaria de retroalimentación en el origen de todo lo que es; los precursores de la formación de átomos, estrellas y galaxias, y sus respectivas evoluciones.

Esto parece plausible dado que inmediatamente después del llamado Big Bang, las densidades de energía serían tan grandes que cabría esperar que se produjeran agujeros negros en grandes cantidades. Los cálculos mostraron que el tamaño del agujero negro viene determinado por la evolución temporal tras el Big Bang, es decir, que podrían haberse formado agujeros negros más pequeños que una masa estelar en los primeros estadios, conocidos como agujeros negros primordiales (PBH). Por lo tanto, en un tiempo Planck después del Big Bang (que es ~10^-43s), se formarían agujeros negros de masa Planck (~10^-5g) (véase Bernard Carr, Quantum Black holes as the Link Between Microphysics and Macrophysics, 2017).

En el contexto de la estructura del espaciotiempo descrita por el modelo holográfico generalizado en términos de Unidades Esféricas de Planck discretas, la imagen continua proporcionada por la solución de Haramein-Rauscher equivale a la descripción de un cambio de densidad gradiente entre la escala cosmológica y la escala cuántica, que produce un par fundamental en la densidad del vacío en la fuente del espín. Si consideramos que las partículas de Planck o PSUs en co-movimiento giran coherentemente, podemos imaginar que se genera la estructura de toro dual en las proximidades de la «dinámica de fluidos» del plasma de Planck orbitando a alta velocidad en una región del espacio y generando vórtices o «jets» altamente estructurados en sus polos. Recientemente se ha demostrado la existencia de vorticidad en los agujeros negros (véase el artículo publicado en Nature black holes support vortexes structures within).

El hecho de que la Unidad Esférica de Planck (UESP) sea necesaria para alcanzar la Gravedad Cuántica, implica que la UESP no sólo está relacionada con una unidad de medida. Es una unidad fundamental del Universo. Y la reciente redefinición de las unidades del SI para que deriven de la fijación de la constante de Plank, apoya este punto de vista; nuestras unidades de medida se describen ahora completamente en términos de propiedades del vacío y del régimen cuántico, que son agentes fundamentales.

Una vez definidas todas las unidades en relación con la constante de Planck, la única cuestión pendiente es la limitación que plantea la constante gravitatoria G, de la que dependen todas las unidades de Planck. G es la constante con la precisión más baja, en el dígito 10^-5, mientras que otras constantes tienen precisiones de al menos 10^-9. Por tanto, la precisión de G es un factor limitante.

Ahora que la constante de Planck se ha fijado en un valor más exacto y ahora que las unidades de masa dependen de ella, el aumento de la exactitud de G sólo depende de que se consiga la solución a la gravedad cuántica, y ahí es donde el modelo holográfico generalizado alcanza su clímax. Ya tenemos la solución completa a la gravedad cuántica expresada en términos de una relación escalar superficie-volumen ????.

El próximo artículo de Haramein, titulado Scale invariant Unification of Forces, Fields, and Particles in a Quantum Vacuum Plasma, demostrará la unificación de todas las unidades, constantes, fuerzas y partículas, y aumentará la precisión de las Unidades de Planck calculando la constante gravitatoria G hasta 10^-12 dígitos de precisión [25]. Todas las constantes físicas fundamentales conocidas pueden obtenerse a partir de este nuevo modelo de ley de escala, con tal nivel de precisión.

En este sentido, los trabajos de los cosmólogos Bernard Carr y Martin Rees (mencionados al principio del artículo como uno de los primeros en sugerir que los AGN son impulsados por un agujero negro en el núcleo galáctico), apuntaban en la misma dirección. En su artículo titulado «Anthropic Principle and the Structure of the Physical World» [26], los autores describen cómo el universo está afinado y diversas interacciones están determinadas por la combinación de sólo unas pocas constantes fundamentales, aunque el origen de estas constantes no se explica en sus trabajos. Describen todas las diferentes escalas (desde partículas elementales, átomos, agujeros negros, sistemas planetarios y estelares, galaxias, supercúmulos, etc.) y los correspondientes fenómenos que tienen lugar a esas escalas. Comprender la correlación entre las distintas escalas es importante, ya que es crucial para obtener una imagen coherente de los diversos fenómenos que tienen lugar en la naturaleza y también para entender por qué las cosas son como son.

Incluso una ligera desviación entre los valores de los observables físicos correspondientes a un fenómeno concreto podría haber dado lugar a un gran desequilibrio, tal vez el universo no podría haber existido en absoluto. Esto es lo que dice el concepto de ajuste fino y encontramos varios casos en el artículo de Carr y Rees en los que se ha señalado de forma significativa. También es interesante señalar aquí que Martin Rees, en su libro titulado «Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape the Universe», ha ideado el ajuste fino del universo utilizando sólo seis parámetros que son en realidad constantes físicas adimensionales. Se trata de N (la relación entre la fuerza electromagnética y la fuerza gravitatoria entre un par de protones ~ 10³⁶), Epsilon ???? (eficiencia nuclear de la fusión de hidrógeno en helio ~ 0,007), omega Ω (parámetro de densidad ~ 1), Lambda Λ (constante cosmológica ), Q (una medida de lo estrechamente unidos que están los grandes cúmulos y supercúmulos de galaxias. Según Rees, su valor es ~10^-5) y, por último, D (el número de dimensiones espaciales de nuestro universo, que es 3).

Otro factor dominante es el principio antrópico. Propuesto por primera vez por el astrofísico Robert H. Dicke, el principio afirma que existe un límite inferior en cuanto a la probabilidad estadística de nuestros observables en el universo, porque lo que observamos sólo puede ser posible en un universo capaz de albergar vida inteligente. Existen principalmente dos versiones de este principio, una se denomina Principio Antrópico Débil (PAD) y la otra Principio Antrópico Fuerte (PAF).

Las deducciones importantes sobre el principio antrópico del artículo de Carr-Rees que nos dicen que las explicaciones de los fenómenos naturales basadas en la consideración antrópica son insatisfactorias son las siguientes:

• No se ha utilizado para predecir ningún aspecto específico del universo, aunque los físicos han descartado varios modelos cosmológicos que utilizaban este principio.
• El principio es altamente antropocéntrico, lo que significa que considera la mente humana como el elemento central de la existencia.
• El principio no es explícito a la hora de definir los valores exactos de las distintas constantes y relaciones de acoplamiento. El principio antrópico sólo nos da una idea de su orden de magnitudes.

Aunque las restricciones antrópicas no nos hablan explícitamente de un escenario físico óntico, pueden ser muy cruciales a la hora de averiguar por qué los coeficientes fundamentales tienen los valores medidos. Además, disponemos de marcos de referencia que podrían ayudar a validar el principio antrópico y a convertirlo en una teoría física. Por ejemplo, la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica de Everett podría ser coherente con el principio antrópico. Según el famoso físico John Wheeler, podría haber un conjunto infinito de universos, todos ellos con diferentes constantes de acoplamiento, y puesto que en la imagen everettiana no hay lugar para un colapso de la función de onda, todos los universos con diferentes constantes de acoplamiento podrían existir simultáneamente [27].

Veamos ahora cómo funcionan la masa y la longitud en todas las diferentes escalas mencionadas anteriormente. La figura de abajo es el registro de escala que fue descubierto por Carr y Rees en su trabajo. Aparentemente muestra que todos los objetos en los que la gravedad desempeña un papel significativo tienen masas mayores que la masa m_p del protón en una potencia simple de ????^-1_G, donde ????_G es la constante de estructura fina gravitatoria. A continuación se reproduce la descripción completa tal y como se menciona en su artículo.

En la figura de arriba las escalas de masa y longitud de varias estructuras naturales se expresan en términos de las constantes de estructura fina electromagnética y gravitatoria, ???? y ????_G. Algunas de estas escalas también dependen de la relación de masas electrón/protón, pero hemos eliminado el uso de me/mp ~ 10????². La escala de asteroides también depende del peso molecular A del material rocoso. Todas estas escalas pueden deducirse directamente de la física conocida, excepto la escala de masa y longitud del Universo, que depende de que la edad del Universo sea ????_G^-1veces la escala de tiempo de los electrones (h/2)????*m*e*c². También se muestran la línea de densidad atómica, la línea de densidad nuclear, la línea de densidad de los agujeros negros y la «línea cuántica» correspondiente a la longitud de onda Compton. La mayoría de las escalas características dependen de potencias simples de ????_G; el amplio intervalo de tantos órdenes de magnitudes es consecuencia del enorme valor numérico de ????_G^-1, que refleja la debilidad de la gravedad a escala microscópica. Imagen y descripción Fuente: Nature

Del gráfico correspondiente a las escalas de masa y longitud podrían deducirse muchas relaciones interesantes. Por ejemplo, la masa de un parámetro podría expresarse en términos de la masa de otros dos parámetros y lo mismo para la longitud de los objetos. Considerando las escalas de longitud Hombre ~ Planeta × átomo; Planeta ~ Universo × átomo, etc. Análogamente para las escalas de masa: Planck ~ agujero negro en explosión × protón; agujero negro en explosión ~ universo × protón; Hombre ~ planeta × protón.

Además, los autores también han discutido varias coincidencias cosmológicas (junto con sus interpretaciones antrópicas) en su artículo, algunas de las cuales mencionamos a continuación:

• El número de protones en el universo es del orden de ????_G^-2
• Considerando los sistemas estelares, si G y ????_G fueran ligeramente mayores, todas las estrellas habrían sido gigantes azules y si fuera ligeramente menor, todas las estrellas habrían sido enanas rojas.
• No habría habido formación de planetas (y, por tanto, tampoco vida) si ????_G fuera mucho mayor que ????20.
• Una coincidencia relacionada con la constante de acoplamiento de interacción débil tiene que ver con la producción de helio mediante nucleosíntesis cosmológica. La vida posiblemente no habría existido si la abundancia de helio (Y) fuera del 100%, porque Y = 100 % habría dado lugar a una situación en la que no habría habido agua en la Tierra.

Observando todos estos aspectos, una cosa está clara y es que el universo está en perfecta armonía. Esta armonía se debe a la fuente de la creación, sea cual sea el nombre que se le dé. Las correlaciones entre todas las interacciones fundamentales conocidas han dado lugar a un universo capaz de albergar vida en diversas formas. Por lo tanto, el buscador siente curiosidad por descubrir cómo las fuerzas fundamentales y sus constantes de acoplamiento asociadas se unen de forma unificada para darnos la experiencia de la vida y el universo tal y como lo conocemos, y aquí es exactamente donde nuestro trabajo en la ISF entra en escena salvando la aparente brecha. Esto también nos lleva al segmento final de nuestra discusión.

Aunque Carr y Rees averiguaron los factores de escala correspondientes a todas las escalas que van de lo microscópico a lo macroscópico, no fueron capaces de relacionarlos con las constantes fundamentales. También anticipan en su artículo un marco unificado que podría explicar todos los fenómenos principales y los observables finamente sintonizados asociados a ellos, cuya evidencia es explícita en las observaciones finales de su artículo.

Por cierto, los científicos del ISF ya lo tienen aquí a través del enfoque holográfico generalizado de Nassim Haramein. Como ya se ha mencionado, el nuevo artículo de Haramein et alia titulado «Scale-invariant Unification of Forces, Fields, and Particles in a Quantum Vacuum Plasma», demostrará la unificación de escalas, y quizás sea el marco unificado anticipado por Carr y Rees en su artículo de Nature, ya que el artículo establecería un fuerte vínculo entre los factores de escala y las constantes de acoplamiento fundamentales. Por ejemplo, permitiría calcular el valor de la constante gravitatoria G con una precisión de hasta 10^-12 dígitos utilizando los factores de escala, demostrando así una relación coherente entre ambos.

Si los astrofísicos hubieran reconocido el trabajo de Haramein et al. desde el principio, no habría confusión respecto a las observaciones de los núcleos galácticos activos y la importancia de la retroalimentación de los AGN en la configuración de la evolución y el desarrollo galácticos. Cabría esperar que los sistemas que obedecen la condición de Schwarzschild se encontraran como núcleo organizador de la materia organizada, tal y como queda claramente delineado en la ley de escala de Haramein para toda la materia organizada:

Asimismo, se entendería que lo más importante para el crecimiento y la producción de energía de los agujeros negros (la dinámica de retroalimentación-retroalimentación) es el flujo hidrodinámico de retroalimentación del medio subyacente, es decir, el campo de Planck polarizable de los cuantos de información masa-energía del espaciotiempo:

La progresión lineal de la escala de la materia organizada en nuestro universo, de macro a micro, y sus aparentes relaciones coherentes, apoyan la hipótesis del vacío estructurado que nos lleva a la descripción de su interacción y restricciones en una variedad topológica espaciotemporal de horizonte de sucesos. A través de las interacciones de los agujeros negros con los medios plasmáticos que los rodean, se produce una polarización del estado de vacío que produce manifestaciones observables como comportamientos colectivos autocoherentes [1].

Considerado todo en su conjunto, existe una dinámica unificada a través de la escala y un principio organizativo que unifica toda la materia y las interacciones masa-energía, una física unificada. La aplicación verdaderamente notable de esta comprensión no se limitará meramente a entender cómo se forman las galaxias y los átomos, sino en la ingeniería y utilización del medio formativo subyacente del campo de Planck para la producción de energía casi ilimitada, el control gravitatorio y las tecnologías de comunicación casi instantáneas.

Referencias

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[3] Haramein, N. (2012). Quantum Gravity and the Holographic Mass, Physical Review & Research International, ISSN: 2231-1815, Page 270-292 

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