El Universo y… ¿Nosotros?

  ¿Cómo sería viajar a Marte hoy? ¿Será Marte el futuro?

Si como dice un estudio, dentro de 1.700 millones de años, Marte entrará en la Zona habitable… ¡Podia ser así!

Todo cambia. Nada permanece inmóvil, todo está en constante vibración y la Entropía hace su trabajo para que nada permanez de la misma manera a medida que el Tiempo transcurre. También, el Universo, si lo consideramos como un Sistema cerrado, se va deteriorando y cada vez es mayor la Entropía presente. A nosotros, los seres vivos, nos pasa otro tanto de lo mismo, vamos soportando mal el paso del tiempo y, llegado un momento, el final es irremediable.

En 1.849, el físico francés Armand-Hippolyte-Louis Fizeau ideó un artificio mediante el cual se proyectaba la luz sobre un espejo situado a 8 km de distancia, que devolvía el reflejo al observador. El tiempo empleado por la luz en su viaje de ida y vuelta no rebasó apenas la 1/20.000 de segundo, pero Fizeau logró medirlo colocando una rueda dentada giratoria en la trayectoria del rayo luminoso. Cuando dicha rueda giraba a cierta velocidad, regulada, la luz pasaba entre los dientes y se proyectaba contra el siguiente, al ser devuelta por el espejo; así, Fizeau, colocado tras la rueda, no pudo verla. Entonces se dio más velocidad a la rueda, y el reflejo pasó por la siguiente muesca entre los dientes, sin intercepción alguna. De esa forma, regulando y midiendo la velocidad de la rueda giratoria, Fizeau pudo calcular el tiempo transcurrido y, por consiguiente, la velocidad a que se movía el rayo de luz.

1.- Movimiento del plano pendular (en el sentido de las agujas del reloj)

2.- Desplazamiento del plano de oscilación debido a la rotación de la Tierra

3-. Movimiento de rotación de la Tierra (en el sentido contrario a las agujas del reloj)

Jean-Bernard-Léon Foucault suspendió una bola de 62 libras (unos 28 kilogramos) de hierro desde la cúpula del Panteón y lo puso en movimiento, balanceándolo. Para marcar su progreso el enganchó una aguja a la bola y colocó un anillo de tierra mojada en el suelo bajo él. La audiencia observó con pavor como el péndulo inexplicablemente parecía rotar, dejando un trazo ligeramente distinto en cada balanceo. En realidad era el suelo del Panteón el que estaba ligeramente en movimiento, y Foucault había demostrado, de una forma más convincente que nunca, que la tierra gira sobre su eje. En la latitud de París, el trazo del péndulo completaría una rotación completa en el sentido horario cada 30 horas; en el hemisferio sur rotaría en sentido antihorario, y en el ecuador no rotaría nada. En el Polo Sur, como han confirmado los científicos de la era moderna, el periodo de rotación es de 24 horas.

El periodo de oscilación es menor en los polos, en donde giraría una vuelta completa cada 24 horas, mientras que en el ecuador el plano de oscilación no experimentaría ningún sentido de rotación.

Un año más tarde, Jean Foucault (quien realizaría poco después su experimento -arriba- con los péndulos) precisó más estas medidas empleando un espejo giratorio en ve de una rueda dentada. Entonces se midió el tiempo transcurrido desviando ligeramente el ángulo de reflexión mediante el veloz espejo giratorio. Foucault obtuvo un valor de la velocidad de la luz de 300.883 km/s. También, el físico francés utilizó su método para determinar la velocidad de la luz a través de varios líquidos. Averiguó que era notablemente inferior a la alcanzada en el aire. Esto concordaba también con la teoría ondulatoria de Huyghens.

La naturaleza de la luz. Profesor escrupuloso, aunque poco entusiasta, Newton se dedicó a estudios de óptica que le llevaron, a través de una serie de experimentos, al famoso descubrimiento de la descomposición de la luz blanca, que fue explicada por él mediante una teoría corpuscular de la luz destinada a dar jaque a la teoría ondulatoria de C. Huygens y a dominar durante todo el siglo XVIII. Experimentos, descubrimientos e hipótesis sobre la luz fueron hechos públicos en una memoria a la Royal Society. Pero las tempestuosas disputas suscitadas por esta memoria le disgustaron hasta el punto de que se abstuvo de publicar sus Lecciones de óptica (desarrolladas en la cátedra lucasiana entre 1668 y 1671), las cuales sólo vieron la luz en 1729. No obstante, en 1675 presentó a la Royal Society una importante memoria, que constituirá después la base de su Óptica, en la que, partiendo de los experimentos sobre la coloración de laminillas metálicas, expone los principios de su teoría sobre la luz. En la imagen, El descubrimiento de la refracción de la luz de Newton (1827), óleo del pintor italiano Pelagio Palagi.

 Einstein and Robert A. Millikan en 1931

Michelson, Einstein y Millikan

Michelson fue más preciso aún en sus medidas. Este autor, durante cuarenta años largos, a partir de 1.879, fue aplicando el sistema Fizeau-Foucault cada vez con mayor refinamiento, para medir la velocidad de la luz. Cuando se creyó lo suficientemente informado, proyectó la luz a través de vacío, en vez de hacerlo a través del aire, pues este frena ligeramente su velocidad, y, empleó para ello tuberías de acero cuya longitud era superior a 1’5 km. Según sus medidas, la velocidad de la luz en el vacío era de 299.730 km/seg. (Sólo un 0’006% más bajo). Demostraría también que todas las longitudes de ondas luminosas viajan a la misma velocidad en el vacío.

En 1972, un equipo de investigadores bajo la dirección de Kenneth M. Eveson efectuó unas mediciones aún más exactas y vio que la velocidad de la luz era de 299.727’74 km/seg. Una vez se conoció la velocidad de la luz con semejante precisión, se hizo posible usar la luz, o por lo menos formas de ella, para medir distancias.

Desde Galileo con sus lámparas, cada vez se han utilizado aparatos más sofisticados para medir la velocidad de la luz, y, finalmente, se consiguió medirla de manera muy exacta en 299.792.458 metros por segundo que, es el límite que algo puede alcanzar corriendo por el espacio vacío y que sólo ha conseguido la luz. Es un límite que nos mareca el Universo para viajar y enviar información, nada puede correr más que la luz en el vacío y, como nos dice la relatividad especial, cuando un objeto se va acercando a ese límite, su masa aumenta, toda vez que la energía de inercia se convierte en masa al estar acercándose al límite prohibido.

Aunque para algunos resulte alto tedioso el tema anterior, no he podido resistirme a la tentación de exponerlo, así podrá saber algo más sobre la luz y, habrán conocido a personajes que hicieron posible el que ahora nosotros, la conozcamos mejor.

Podría continuar, hasta el final de este trabajo, hablando de la luz y sus distintas formas o aplicaciones: ondas de luz a través del espacio, de cómo se transmite la luz en el “vacío”, nos llega a través del espacio desde Galaxias situadas a miles de millones de años luz; las líneas de fuerzas electromagnéticas de Faraday y Maxwell de campos eléctricos y magnéticos cambiantes (todo ello explicado en un simple conjunto de cuatro ecuaciones, que describían casi todos los fenómenos referentes a esta materia electromagnética), o de los enigmas aún por descubrir (aunque predichos).

Muchos han ido a la caza de los monopolos magnéticos que, deben ser raros en el Universo, si finalmente existen. Parece que, algunos físicos han conseguido alguna cosa…no se bien qué sobre su existencia.

En 1.931, Dirac, acometiendo el asiento de una forma matemática, llegó a la conclusión de que sí los monopolos magnéticos existían, sería necesario que todas las cargas eléctricas fuesen múltiplos exactos de una carga más pequeña, como en efecto así es. Y dado que todas las cargas eléctricas son múltiplos exactos de alguna carga más pequeña, ¿no deberían en realidad existir los monopolos magnéticos?

En 1.974, un físico joven y prometedor (más tarde ganó el Nobel), Gerard’t Hooft, y un físico soviético, Alexander Poliakov, mostraron, independientemente, que podía razonarse, a partir de las grandes teorías unificadas, que los monopolos magnéticos debían así mismo existir, y que debían poseer una masa enorme. Aunque un monopolo magnético sería incluso más pequeño que un protón, debería tener una masa que sería de 10 trillones a 10 cuatrillones mayor que la del protón. Eso equivaldría a la masa de una bacteria comprimida en una diminuta partícula subatómica.

Sería la confirmación de una teoría de 1931. Si seres de otros mundos han podido verlos, habrían visto otro tipo de magnetismo los llamados “monopolos magnéticos”.

Semejantes partículas sólo podían haberse formado en el momento de la gran explosión (otra vez volvemos al origen). Desde entonces, no ha existido la suficientemente alta concentración de energía necesaria para formarla. Esas grandes partículas deberían avanzar a unos 225 km por seg., más o menos, y la combinación de una enorme masa y un pequeño tamaño le permitiría deslizarse a través de la materia sin dejar el menor rastro de presencia. Esta propiedad, de hecho, está relacionada directamente con el fracaso obtenido en su búsqueda.

Los físicos están tratando de idear un mecanismo capaz de poder detectar, con claridad, el paso de monopolos magnéticos.

Podríamos decir que, un monopolo magnético es una entidad magnética hipotética consistente en un polo Norte o Sur elemental aislado. Ha sido postulado como una fuente de campo magnético en analogía a la forma en que las partículas eléctricamente cargadas producen un campo eléctrico.

Se han diseñado numerosos experimentos ingeniosos para detectar monopolos, pero hasta ahora, ninguno ha producido un resultado definitivo. Los monopolos magnéticos son predichos en ciertas teorías gauge con bosones de Higgs. En particular, algunas teorías de gran unificación predicen monopolos muy pesados (con masas del orden de 10¹⁶ geV). Se habló de su aparición en los primeros experimentos del LHC, algunos denunciaron eso junto con la aparición de agujeros negros microscópicos pero…, de momento…nada

Los monopolos magnéticos también son predichos en las teorías de Kaluza-Klein (5 dimensiones) y en teoría de supercuerdas (10 y 26 dimensione). Es decir, que se predice pero no se puede verificar, y, siendo así, quedamos anclados en el campo de la teoría.

Recuerdo que estaba hablando de los distintos aspectos de la luz, lo que no recuerdo es como he llegado a éste berenjenal de los monopolos magnéticos. Me ocurre siempre, estoy tratando un tema y termino hablando (escribiendo) de otro. No parece más que, el bolígrafo, tenga vida propia. Sin embargo, lo que ocurre en verdad es que, todo es uno, compuesto de distintas partes. Siempre estamos hablando de lo mismo, solo cambian las partes que, en cada momento, estemos estudiando de ese todo en el que estamos inmersos.

La misteriosa materia que compondría el 23 % (se especula) de toda la materia del universo es tan esquiva que jamás ha sido observada por nadie. Así que sólo podíamos sospechar que quizá existía. La materia oscura emite, absorbe e interactúa con radiación electromagnética de manera tan débil que no puede ser observada por medios técnicos ordinarios, no refleja la luz para ser observada.

Sin embargo, un equipo internacional de astrónomos de Japón, Gran Bretaña y Taiwan acaba de conseguir, por primera vez, imágenes que reflejan la distribución de materia oscura alrededor de 20 grandes cúmulos de galaxias. Los resultados se publicarán en la revista mensual de la Royal Astronomical Society. Las pruebas aún no son concluyentes, pero sí muy esperanzadoras. Es decir, un poco más de lo mismo pero, sin aclarar absolutamente nada.

Ni en el infrarrojo, ni en los rayos X ni en el ultravioleta la materia oscura había revelado aún su auténtica naturaleza. Pero utilizando lentes gravitacionales los científicos han sido capaces de mostrar las primeras imágenes en las que se “aprecia” la misteriosa materia oscura.

Masa-Materia-Luz: Todo la misma cosa ¡Energía! que es el motor que hace andar al ¡El Universo!

emilio silvera

                   Judie Dench, anoche en la sesión de gala de ‘Philomena’. / tiziana fabi (afp)

Stephen Frears demostró en su obra maestra Las amistades peligrosas que podía realizar con brillantez cine de época y de gran presupuesto, utilizar con criterio a estrellas de Hollywood, crear personajes sofisticados en posesión de un cerebro poderoso, amoral, maquiavélico y perverso, pero su prolífica carrera evidencia que lo que más le gusta es hablar de gente cotidiana en circunstancias complicadas, utilizando la comedia o el drama, introduciendo su sentido del humor en situaciones que no son precisamente alegres. Esas características son transparentes desde el comienzo de Philomena, su última y conmovedora película. Desde el arranque tienes la sensación de que hay un director que sabe contar historias, que los personajes te van a resultar reconocibles y profundamente humanos, que lo que les ocurre va a mantener tu interés.

Stephen Frears

Y como casi siempre, Frears no te decepciona, el tono que imprime al relato transmite verdad y encanto. Lo que cuenta en esta ocasión no es ficción, desgraciadamente es real. Una señora mayor mira con gesto más tierno que desolado la vieja fotografía de un niño. Ese día cumple 50 años, pero no ha vuelto a verlo desde que era un bebé. Esta película está basada en el libro The Lost Child Of Philomena Lee, una historia real que inspiró a toda una generación de mujeres que pasaron por la misma situación de buscar a sus hijos perdidos.

Historias y paisajes

El tráiler nos cuenta muy bien esta historia, además de que nos permite ver la imponente performance de Dench, una actriz tan brillante que definitivamente oscurece a quienes se encuentren en escena con ella. Otro gran componente que parece cubrir este film de Pathé y 20th Century Fox son los paisajes, algo que podrán notar fácilmente con cada escena.

La anciana, en compañía de un periodista político caído en desgracia que intenta buscarse la vida haciendo investigaciones y reportajes para un tabloide de gran tirada, viajará a Estados Unidos en busca de ese hijo que le arrancaron y del que no sabe nada. Allí ocurrirán cosas tan sorprendentes como emotivas.

Judi Dench, esa actriz capaz de todos los registros y siempre magistral, ofrece un recital de sentimientos y humanidad. Si podéis, cuando la repongan en vuestro barrio  podéis ir a verla y evadiros un rato de los problemas cotidianos.

No podemos negar que, el llamado Séptimo Arte, ha sido una de las invenciones que más han arraigado en nuestras vidas. Por medio de ese invento, no pocas veces, de una u otra manera nos hemos visto reflejado en esos personajes de ficción que han vivido momentos parecidos a los nuestros, o, que han sido lo que nosotros hubiéramos querido ser y nunca pudimos. Sin embargo, con esas historias bien contadas, tuvimos la posibilidad de evadirnos un rato de la cruda realidad que, no siempre ha sido un camino de rosas.

emilio silvera

Un ‘selfie’ de la nave Rosetta a 16 kilómetros del cometa 67P. / ESA

 Como cada diciembre, la revista Science, uno de los templos de la ciencia en el mundo, ha seleccionado los 10 avances científicos del año. La misión Rosetta, que culminó con el aterrizaje de una sonda en el lomo de un cometa, es el momento más destacado de 2014 según la revista, editada por Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.

1. Cita a ciegas con un cometa

La misión Rosetta es el gran avance científico del año. La nave fue lanzada en 2004 y en una década recorrió 6.000 millones de kilómetros hasta llegar al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, un objeto pequeño, de apenas cuatro kilómetros de longitud, que viaja por el espacio a 135.000 kilómetros por hora. El 12 de noviembre, la nave, volando junto al cometa, soltó su sonda de descenso Philae, que consiguió aterrizar de manera accidentada en el 67P. El proyecto, de 1.400 millones de euros y coordinado por la Agencia Espacial Europea, consiguió que un ingenio humano se posara por primera vez sobre un cometa. Pero el aterrizaje, como destaca Science, es lo más espectacular, no lo más relevante. El 80% de los resultados científicos de la misión llegarán de la nave Rosetta, que sigue volando junto al cometa.

Una rata con un implante optogenético. / Nature

 

2. Reescribir los recuerdos

Todo el mundo sabe que la memoria es voluble y manipulable. En un conocido experimento de 2008, la psicóloga estadounidense Elisabeth Loftus consiguió convencer al 30% de un centenar de estudiantes de que cuando eran niños, en una visita a Disneyland, una persona disfrazada del perro Pluto y completamente drogada les había lamido las orejas. Este año, la ciencia ha ido mucho más allá. Un equipo liderado por el médico Susumu Tonegawa, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE UU), ha logrado reescribir los recuerdos de varios ratones, transformando sus traumas en memorias bonitas, mediante la optogenética. Esta revolucionaria técnica introduce genes de algas sensibles a la luz en los grupos de neuronas que almacenan los recuerdos y es capaz de encender y apagar a voluntad las células cerebrales mediante una luz láser.

Pinturas en la isla indonesia de Sulawesi. / Kinez Riza

 ¡Aquellos primeros momentos!