LOS ASTROS Y LA INFLUENCIA SOBRE NOSOTROS

¿Qué pretendía explicar, de manera tan poco afortunada, la Ley de Rayleigh-Jeans (1899)? Un fenómeno físico denominado radiación del cuerpo negro, es decir, el proceso que describe la interacción entre la materia y la radiación, el modo en que la materia intercambia energía, emitiéndola o absorbiéndola, con una fuente de radiación. Pero además de la Ley de Rayleigh-Jeans había otra ley, la Ley de Wien (1893), que pretendía también explicar el mismo fenómeno.

La Ley de Wien daba una explicación experimental correcta si la frecuencia de la radiación es alta, pero fallaba para frecuencias bajas. Por su parte, la Ley de Rayleigh-Jeans daba una explicación experimental correcta si la frecuencia de la radiación es baja, pero fallaba para frecuencias altas.

La frecuencia es una de las características que definen la radiación, y en general cualquier fenómeno en el que intervengan ondas. Puede interpretarse la frecuencia como el número de oscilaciones por unidad de tiempo. Toda la gama de posibles frecuencias para una radiación en la Naturaleza se hallan contenidas en el espectro electromagnético, el cual, según el valor de la frecuencia elegida determina un tipo u otro de radiación.

En 1900, Max Planck puso la primera piedra del edificio de la Teoría Cuántica. Postuló una ley (la Ley de Planck) que explicaba de manera unificada la radiación del cuerpo negro, a través de todo el espectro de frecuencias.

La hipótesis de Planck

¿Qué aportaba la ley de Planck que no se hallase ya implícito en las leyes de Wien y de Rayleigh-Jeans? Un ingrediente tan importante como novedoso. Tanto que es el responsable de la primera gran crisis provocada por la Teoría Cuántica sobre el marco conceptual de la Física Clásica. Ésta suponía que el intercambio de energía entre la radiación y la materia ocurría a través de un proceso continuo, es decir, una radiación de frecuencia f podía ceder cualquier cantidad de energía al ser absorbida por la materia.

Lo que postuló Planck al introducir su ley es que la única manera de obtener una fórmula experimentalmente correcta exigía la novedosa y atrevida suposición de que dicho intercambio de energía debía suceder de una manera discontinua, es decir, a través de la emisión y absorción de cantidades discretas de energía, que hoy denominamos “quantums” de radiación. La cantidad de energía E propia de un quantum de radiación de frecuencia f se obtiene mediante la relación de Planck: E = h x f, siendo h la constante universal de Planck = 6’62 x 10 (expo-34) (unidades de “acción”).

Puede entenderse la relación de Planck diciendo que cualquier radiación de frecuencia f se comporta como una corriente de partículas, los quantums, cada una de ellas transportando una energía E = h x f, que pueden ser emitidas o absorbidas por la materia.

Los investigadores que analizan el pasado de la vida terrestre han observado que, pese a esta relativa estabilidad ofrecida por la Luna, la biodiversidad ha fluctuado de una forma regular a lo largo de periodos prolongados de tiempo. Estos cambios, según se acaba de publicar en la revista PNAS, pueden tener que ver con los movimientos de la Tierra en su viaje por el cosmos.

Un equipo de investigadores de Nueva Zelanda y EE UU ha analizado los ritmos de evolución y extinción de los graptoloideos, un gran grupo de organismos marinos que dejaron fósiles por todo el planeta, en el periodo de entre hace 480 y 420 millones de años, un tiempo que vio la aparición de muchos de los grupos animales que conocemos hoy y la primera extinción masiva por una glaciación, que aniquiló al 85% de las especies marinas. Los autores consideran que entre el 9% y el 16% de los cambios en la presencia y la variación de los graptoloideos en aquellos años se puede atribuir a ciclos astronómicos en los que la Tierra sigue una órbita más elíptica o más circular y en los que cambia el eje de rotación del planeta. Estos periodos, conocidos como ciclos de Milankovitch, cambian la variabilidad del clima terrestre, que pasa de épocas más estables a otras más volátiles y de periodos glaciares a otros en los que domina el efecto invernadero.

Estos cambios en los movimientos de la Tierra respecto al Sol se ven influidos por las interacciones gravitatorias con otros planetas, como los gigantes Saturno y Júpiter, pero al mismo tiempo que sigue su camino alrededor de su estrella, todo nuestro sistema viaja por la Vía Láctea expuesta a otras influencias. En un artículo publicado en la revista Monthly Notices to the Royal Astronomical Society, Henrik Svenskmark, de la Universidad Técnica de Dinamarca, analizaba registros fósiles de los últimos 500 millones de años en busca de picos en la aparición de nuevas especies que pudiesen estar relacionados con fenómenos astronómicos conocidos. De esa manera, observó, por ejemplo, que la explosión de una supernova en las Pléyades podía vincularse con un aumento en la diversidad de animales marinos como los ammonites.

Una hipótesis aún más especulativa planteada por investigadores del Instituto Tecnológico de Kioto (Japón) relacionaba una gran glaciación que convirtió a la Tierra en una gran bola de nieve hace entre 550 y 700 millones de años con un periodo de la historia de la Vía Láctea en la que se produjo un gran número de estallidos de supernovas. Los restos de estos cadáveres de estrellas habrían formado nebulosas negras que, al llegar a las inmediaciones del Sistema Solar, perturbaron la heliosfera, una burbuja magnética gigantesca que detiene buena parte del polvo y los rayos cósmicos que llegan del medio interestelar. Según los científicos japoneses, la interacción de los rayos cósmicos con la troposfera y la ocultación de la radiación solar habrían producido un enfriamiento de la atmósfera y la