miércoles, 11 de diciembre del 2019 Fecha
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Nuestras Mentes, como el Universo, también se expanden

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (0)

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       Ya me gustaría contemplar, contemplo la de arriba, a nuestra Galaxia, La Vía Láctea

Sólo en nuestra Galaxia existen más de 100.000 millones de estrellas. El Universo está poblado por cientos de miles de millones de Galaxias cuyo promedio es de 100 mil millones de estrellas una. En cada galaxia existen miles de miles de millones de soles con sus planetas, lo que supone una cantidad enorme de mundos. ¿Podemos pensar que de entre cientos y cientos de miles de millones de planetas, solo la Tierra alberga la vida inteligente? Parece algo pretencioso, ¿no te parece?

                ¿Qué clase de vida reinará en la Tierra dentro de 10.000 años?

Si nos asomamos al pasado y al presente, veremos que múltiples formas de vida han poblado el planeta. Ahora, solo el 1 por 100 de todas las especies que vivieron en nuestro planeta existen y, son millones las que disfrutan de este planeta con nosotros ¿cuántos miles de millones habrán desaparecido? El fósil no puede facilitarnos la respuesta a esa pregunta.

El Universo está lleno de vida que se aparece en mil formas diferentes, unas inteligentes y otras vegetativas, de distintas morfologías e incluso distintas en sus componentes básicos que, a diferencia de la nuestra, basada en el carbono, aquellas podrán tener u origen vital en el silicio o vaya usted a saber de qué componentes podrían estar formadas y si han dado origen a civilizaciones inteligentes que ni podemos imaginar.

No tenemos que asombrarnos de nada, nosotros mismos, de seguro asombraríamos a una raza inteligente que nos pudiera observar y viera que la patente n° 6.754.472, ha sido concedida a Microsoft y ampara los mecanismos o procedimientos para “transmitir y energía utilizando el cuerpo humano”. Se trata, según aparece, de aprovechar la conductividad de la piel para conectar una serie de dispositivos electrónicos por todo el cuerpo.

EL MICROCHIP EN EL CUERPO HUMANO Por más prácticas que sean las tarjetas comunes al microchip pueden ser siempre robadas, perdidas o dañadas. los grandes financieros presentaron la última solución: ligar físicamente a la persona con su carta, de modo que no haya posibilidad alguna de perderla. El microchip no estará más inserto en una tarjeta plástica, sino implantado directamente en el cuerpo humano, bajo la piel, como se hace actualmente con los animales con fines identificatorios. Se puede así saber a cada momento dónde se encuentra el animal, gracias a los satélites y a las antenas celulares. Pero, si esto sigue así, ¿dónde queda nuestra supuesta libertad?

Además, muchos tratan de apagar llama de la libertad y del libre pensamiento. Hay que dejar transcurrir, dentro de una dinámica lógica del pensamiento que, las ideas fluyan y los proyectos se plasmen.

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Con certeza no sabemos dónde podremos llegar. Sin embargo, por el camino emprendido…da un poco de miedo pensarlo. Me viene a la mente una escena futurista en la cual, una raza avanzada, conecta un dispositivo metálico en la sien de un humano y, en una pantalla, aparecen las imágenes de sus recuerdos. Sí, pueden parecer exageraciones, pero a mí particularmente, me parecen escenas cotidianas de cualquier día del siglo XXIII.

Es increíble lo que desarrollar la mente humana y, sus logros, no parece que puedan tener barreras. En cada época aparece un científico que mejora los descubrimientos de sus antecesores, así ocurrió con Newton y Einstein, por ejemplo.

De , no sabemos despejar la incognita. Existe una gran interrogación cuando se hace la pregunta de ¿hasta donde podrá evolucionar nuestra mente? y,  si esa es la pregunta, lLa respuesta es…  ¡No lo sabemos!Pero demos un giro a nuestros pensamientos y recpordemos que…

lago di como El romántico Lado de Como

El Lago de Como está en Lombardía en las provincias de Lecco y Como y a unos 199 metros sobre el nivel del mar. Mide 142 km2 y tiene 416 metros de profundidad, lo que lo hace uno de los lagos mas profundos de Europa y el tercer lago mas grande de Italia.

En el año 1.927, en un Congreso de Física celebrado en Como (Lago de Italia, provincia de Como, en Lombardía, al pie de los Alpes, atravesado por el río Adda y rodeado por colinas cubiertas de bosques que lo hacen muy pintoresco), Niels Bohr habló por primera vez del “Principio de complementariedad”, una idea que tuvo fortuna científica y fortuna literaria. mezcla suele poner de los nervios a los científicos, que consideran escandaloso, y con razón, que se usen conceptos científicos fuera de su contexto. Todos hemos visto aplicar las ideas de relatividad, caos, fractales, indeterminación, singularidad (que no tienen sentido fuera de su expresión matemática) para hablar de todo lo divino y lo humano.

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             Lorentz en 1927

Aquel Congreso quedó inscrito en los anales de la historia de la Física. Asistieron Born, Compton, Fermi, Heisemberg, Lorentz, Millikan, Pauli, Planck, Sommerferld, es decir, lo más reluciente del ingenio humano en la Física del , a excepción de Einstein que, por motivos personales, no asistió.

En su enunciado Bohr dijo que quería resolver las diferencias insalvables que había entre la descripción clásica de los fenómenos físicos y la descripción cuántica. La diferencia fundamental (dicho en plan coloquial) era que la Física clásica creía en la realidad de los fenómenos, mientras que la cuántica pensaba que el del sistema depende del observador. Puso como ejemplo la naturaleza de la luz.

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¿ Es una onda o una partícula ? Son las dos cosas, siempre dependiedo del y del cómo la observemos.

Para explicar los fenómenos de interferencia hay que considerarla onda, pero para explicar la interacción radiación y materia, conviene considerarla corpúsculo. Bohn propuso su “Principio de complementariedad”. El fenómeno depende del sistema de observación y, en último término, la realidad no sería más que el resultado de todos los sistemas posibles de observación.

Muchos años después, Richar Feynman, con su contundencia habitual dijo: “La dualidad de la luz es el único misterio de la Física”. Bueno, añadió otra cosa: “La teoría cuántica está simplemente más allá de cualquier explicación”.

A partir del Congreso de Como, todos los físicos (menos Einstein) se hicieron Kartianos. Recordad que Kant había separado la “cosa en sí” de las cosas tal y como aparecen en nuestro conocimiento, es decir, de los fenómenos. Nosotros sólo podemos conocer los fenómenos, nunca las cosas tal como son en realidad. Esto ha suscitado muchas disputas los físicos, que no saben si la realidad sometida al Principio de complementariedad es la última realidad, o hay otra más real por debajo, escondida allí donde no podemos verla. Es interesante seguir el proceso de invención de ese Principio, porque demuestra una vez más que un científico no llega a una teoría por un procedimiento racional, sino por una especie de golpe – intuición que salta en su cerebro y le sugiere la solución ¿ Saltará en mi cabeza por fin el secreto de las fluctuaciones de vacío en esa dichosa quinta dimensión, donde está escondida -si realmente existe- la materia oscura” ?

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Se ha dicho que el Amor es instinto y cultura pero, también es locura y desenfreno, es ver lo que no hay y obviar lo que está a la vista, es como entrar en otro mundo sin salir de este nuestro y, el enamorado, está dotado de un “algo espacial” que ver en su amada, cosas que nadie puede…¡El Amor!, o, ¿El motor del mundo?

Jerome Bruner, un avispado psicólogo del pasado siglo, contó una conversación que había mantenido con Bohr acerca de la complementariedad del pensamiento y la emoción. El físico le confesó que su Principio se le había ocurrido meditando sobre si debía castigar o no a su hijo que había hecho una trastada. “Me di de que no se puede juzgar al mismo tiempo a la luz del amor y a la luz de la justicia”. En fin, había caído en el mismo problema en que se habían enfrascado los teólogos medievales al preguntarse si Dios podía ser a la vez justiciero y misericordioso. Simplemente, a Bohr le ocurrió como a tantos otros que, cuando el problema les toca de cerca, la objetividad se evapora, el sentido de la justicia decrece y, deja de tener la capacidad de decidir. Lo que nos pasa a todos.

                                                       Shabriar S. Afshar

  ¡Valiente personaje! Muchas veces el querer destacar hace que se pierdan…valores

¡Valiente personaje! el tal Shabriar S. Afshar, quiere mandar a Einstein al rincón de los castigados y eliminar al fotón. algunos no tienen límite a la hora de conquistar un poco de notoriedad. Ahí está el hombre ante su ordenador y los micrófonos para decir sus…¿tonterías? Bueno quería decir sus teorías.

Todo esto viene a cuento porque cuando escribí esto, acababa de leer un artículo sobre un tal Shabriar S. Afshar y sus experimentos en el Institute for Radiation Induce Studies (Boston). Este señor, cree haber encontrado, o mejor, dice haber demostrado que Borh estaba equivocado. Dicho más técnicamente, se seguir el rastro de un fotón sin alterar el patrón de interferencias. Considera que la realidad tiene propiedades definidas y evaluables.

Pero da un paso más. el fotón y la onda, escoge la onda. Más aún, piensa que si el resultado de sus experimentos se repite usando otras partículas, es la mecánica cuántica entera la que está en dificultades. Y ya en el disparadero, obtiene una última consecuencia. Si el fotón no existe, habría que retirarle a Einstein el Premio Nobel que ganó en 1.921.

luego algunos no se paran en barra a la hora de ganar notoriedad, y, además, siempre encuentran una cohorte de acólitos que están dispuestos a seguirles. Llama la atención el editorial que ha publicado “New Scientist”. Reconociendo que los experimentos de Afshar tienen que ser corroborados, sin embargo, aplaude fervorosamente su intento. “La ortodoxia cuántica ha sido aceptada durante demasiado tiempo sin cuestionar su autoridad. Afshar, continúa, sigue el mejor camino de la tradición científica: explorar los misterios, no oscurecerlos.

Es increíble la cancha que le dan al tal Afshar, me gustaría saber qué dicen los físicos al respecto. Claro que, los medios, siempre que el asunto (¡”la noticia”!) sea escandalosa y polémica…están encantados ganar audicencia.

¿ Tendremos que cantar el réquiem por el fotón? ¡No! Eso iría en contra de la realidad física del mundo en el que vivímos. Gracias al cuanto de luz que llamamos fotón, podemos ver todo lo que nos rodea. Sería un auténtico contratiempo, yo estoy encariñado con él. Está claro que es la condición humana, siempre estaremos dispuestos para hacerles la puñeta a los otros. ¡ Mira que pretender quitarle a Einstein el Nobel ! ¡ Sí, el que le dieron por su del Efecto Fotoelectrico ! Hay veces en las que está bien tomarse las cosas desde el punto de vista más distendido y coloquial, no siempre podemos estar tan serios.

Son tantas las pruebas y los exámenes que ha pasado con éxito la Mecánica Cuántica que, lo de ese tal Afshar, me parece una broma. El cuanto de energía de Planck como punto de partida, desarrolló un sistema de teoría cuántica que se utilizó para explicar las propiedades de los átomos y moléculas, donde ese “cuanto” era el punto de partida. Se incorporó el principio de indeterminación de Heisemberg y la longitud de onda de De Broglie para establecer la dualidad onda-corpúsculo, en la cual está basada la ecuación de Schrödinger y su función de onda. Esta de mecánica cuántica se llama mecánica ondulatoria. Un formalismo alternativo, pero equivalente, es la mecánica matricial, basada en operadores matemáticos.

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Así que, la ecuación de Einstein Sabiendo todo esto, y conociendo algo de las bases sobre las que opera la mecánica cuántica, la pretensión de ese tal Afsbar, me parece muy pretenciosa y algo ridícula, además de osada e impertinente ¿ No sabe que en boquita cerrada no entran moscas ? Que demuestre primero y hable después.

Em=hf-ø donde la energía cinética máxima está dada precisamente por ecuación, según el tal Afshar, es una falsa. ¡ Que tío !

Creo haberle dedicado más tiempo del necesario a este comentario, así que pasaremos a otra cosa.

Como partícula o como onda… ¡Ahí están!

El fotón, neutrino, electrón, protón, neutrón, muón, tau, kaón, sigma, omega, W y X, gluón, quarks, gravitón, etc, son nombres muy familiares y, cada uno de ellos nos trae una imagen o un recuerdo a nuestras mentes que, los asocia a aquello de o que parte en las diferentes familias de partículas y la función que cada una de ellas tiene encomendada en el universo infinitesimal de lo muy pequeño.

El fotón es el cuanto de luz, radiación electromagnética de una longitud de onda comprendida 380 y 780 mm, que produce percepción visual. Se define como el producto de visibilidad por el poder radiante, sinedo éste último la intensidad de propagación de la energía radiante.

El fotón, como partícula, con masa en reposo nula que corre el espacio vacío a 299.792.458 metros por segundo, ser considerado como una unidad de energía igual a hf, donde h es la constante de Planck y f es la frecuencia de la radiación en hertzios. Son necesarios explicar el fenómeno fotoeléctrico y otros fenómenos que requieren que la luz tenga carácter de partícula.

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Hay cosas que te hacen sonreir. La “Reflexología Celular por Estimulación Fotónica”, que se vende a 200€ la sesión, asegura un rápido exito en acabar con el tabaquismo, asegurando que aplica la física para conseguir desengancharse del tabaco. Sin embargo, analizando las bases de la supuesta revolución médica no encontramos más que pura charalatanería típica de cualquier remedio mágico.

No pocas veces se utiliza la física y sus términos para que, unos aprovechados, saquen partido aunque sea a base de “estafar” con falsos anuncios -que los medios no tendrían que admitir- a personas que están con problemas de todo . Y, por ejemplo, el problema que arriba se menciona (tabaquismo), tiene una sóla solución quen está en nosotros mismos, es la mente la única medicina. La voluntad de no seguir fumando.

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          La luz está siempre presente en nuestras vidas (aunque sea de noche) Cuando el sol se apaga, el espectáculo que ofrece la ciudad iluminada a vista de pájaro es indiscriptible.

De la luz, nos podríamos estar hablando horas y horas, de sus propiedades en fotónica, fotoquímica, fotosfera y otros muchos ámbitos del saber humano con la luz relacionados, como por ejemplo, la claridad luminosa que irradian los cuerpos en combustión, ignición o incandescencia y miles de ejmplos más que nos llevan al convencimiento de que la luz, es muy importante en nuestras vidas. otras cosas, hace posible que podamos ver los objetos sobre los que inciden los fotones para hacerlo posible.

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Newton nos descubrió que la luz del Sol o luz blanca, era el producto de la mezcla de todos los componentes coloreados, hizo pasar un rayo de luz por un prisma y, la habitación donde hacía el experimento, sus paredes, se llenaron de luciérnagas luminosas de muchos colores, el arcoiris estaba allí, del rojo al violeta, descompuestos en mariposas luminosas.

Aunque el tema de la luz me fascina, n quiero repetirme, y, hace poco, en uno de mis últimos trabajos, traté ampliamente el tema. El natural (último) de la materia, no será sólido, líquido, gaseoso, plasma o materia oscura, el final de la materia, cuando pase por todas las fases y trascienda a un estado superior de conexión total con el Universo, será la LUZ. Ahí, dentro de los rayos luminosos, estarán gravados todos los recuerdos, toda la conciencia de la Humanidad que, para entonces, será otra cosa y, sonreirá al ver que un día muy lejano, discutían de Espacio – Tiempo, de Materia, de Vacío, de Energía, de………¿materia oscura?, de Masa…

Otra condición del electrón

Si hablamos de neutrinos, estaremos hablando de Leptones

Tenemos que tener en que la fuerza que lo liga al núcleo es enorme y no existe físicamente entre los materiales conocido, es una fuerza ATOMICA DE ATRACCIÓN ETRE CARGA ELÉCTRICAS POSITIVAS Y NEGATIVAS, es decir, entre el protón y el electrón. Sin la existencia del electrón, a pesar de su pequeñez es importantísimo, no podría existir…

El electrón es la partícula principal de la familia y está presente en todos los átomos en agrupamientos llamados capas electrónicas alrededor del núcleo. Tiene una masa en reposo (me) de numeración 9,1093897(54)X10-31 Kg y una carga negativa de 1,602 17733(49)x10-19 culombios. La antipartícula es el positrón que, en realidad, es copia exacta de todos sus parámetros, a excepción de la carga que es positiva.

La familia de Leptones formada por:

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Si el electrón se considerara como una carga puntual, su autoenergía es infinita y surgen dificultades de la ecuación de Lorentz-Dirac. Es posible dar al electrón un tamaño no nulo con un radio ro llamado el radio clásico del electrón. El electrón es muy importante en nuestras vidas, es un componente insustituible de la materia y los átomos que son posibles gracias a sus capas electrónicas alrededor de los núcleos positivos que se ven, de esta equilibrados por la energía igual, negativa, de los electrones.

El protónpodría tener un menor tamaño al que hasta se le ha asignado, lo cual pese a ser un diminuto cambio tendría enormes implicaciones. Resulta que el protón parece ser 0,00000000000003 milímetros más pequeño de lo que los investigadores habían pensado anteriormente, de acuerdo a una investigación que publica en Nature. La diferencia es tan ínfima, que podría creerse que para ninguna persona, incluyendo a los físicos, debería ser importante. Pero las nuevas medidas indicarían que hay espacios en la teoría de la mecánica cuántica, “Es una discrepancia seria” comenta Ingo Sick, físico de la Universidad de Basilea en Suiza, quien trata de conciliar el hallazgo con los descubrimientos logrados en las últimas cuatro décadas. “Hay algo realmente mal en algún sitio.

Los protones están entre las partículas más comunes. junto a los neutrones, quienes forman los núcleos de cada átomo que hay en el Universo. Pese a su cotidianidad, los protones aún representan un msiterio para los físicos nucleares, añade dice Randolf Pohl, investigador del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching, Alemania, y autor del artículo de Nature. “No comprendemos gran parte de su estructura interna”, comenta.

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Parece que los protones son un pequeño punto de carga positiva, pero al estudiarlos de cerca, resulta ser una partícula más compleja. Cada protón está formado de partículas fundamentales menores, llamados quarks, y esto hace que su carga esté aproximadamente extendida sobre un área esférica.

Los físicos pueden medir el tamaño de un protón observando cómo los electrones interactúan con un protón. Un único electrón orbitando un protón ocupar sólo ciertos niveles discretos de energía, los cuales se describen a través de las leyes de la mecánica cuántica. Algunos de esos niveles de energía dependen en parte del tamaño del protón, y la década de 1960, los físicos han realizado cientos de medidas del tamaño del protón con una asombrosa precisión. Las estimaciones más recientes, realizadas por Sick usando anteriores, colocan el radio del protón alrededor de los 0,8768 femtometros (1 fentómetro = 10-15 metros).”

Últimamente, entre unas cosas y otras se han empeñado en mandar al diablo todos nuestros patrones de la Naturaleza: el neutrino va más rápido que la luz, los protones son más pequeños, el…¿Qués está pasando? ¿Estaremos descubriendo la realidad de la Naturaleza?

Los átomos están formados por un núcleo que conforman los nucleones (protones y neutrones) que, a su vez, están formados por Quarks que son confinados por los Grluones, la partícula mediadorade la fuerza fuerte. Ese núcleo está ropdeado de electrones el que átomo quede conformado y, su estabilidad está asegurada al tener los protones carga positiva que es igual en fuerza a la negativa de los electrones. Los átomos se enlazan formando moléculas y estas a su vez macromoléculas la doble esperiral de ADN.

Los protones, como los neutrones, son de la familia de los Hadrones. El protón es una partícula (no elemental) que tiene carga positiva igual en magnitud a la del electrón y posee una masa de 1,672614×10-27 kg, que es 1836,12 veces la del electrón. El protón aparece en los núcleos atómicos, por eso, junto al neutrón, también son conocidos como nucleones.

La familia de los Hadrones es la clase de partícula subatómica que interaccionan fuertemente, e incluye protones, neutrones y piones. Los hadrones son o bien bariones, que se desintegran en protones y que se cree están formados por tres quarks, o mesones, que se desintegran en leptones o fotones o en pares de protones y que se cree que están formado por un quark y un antiquark.

La materia bariónica, es la que forman planetas, estrellas y Galaxias, y la pódennos ver por todas partes. Nosotros mismos estamos hechos de Bariones. La otra materia, esa que no podemos ver y que, nuestra ignorancia nos ha llevado a llamar oscura, esa, de no sabemos lo que es.

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Las partículas conocidas bosones: fotón, gluón,gravitón, partícula W+ W- y Z° son las que median en el transporte de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. El Fotón, transporta el electromagnetismo, la luz. El Gluón, transporta la fuerza nuclear fuerte que se desarrolla en el núcleo del átomo. El Gravitón (aún por localizar), nos trae y nos lleva la Gravitación Universal, haciendo posible que nuestros pies estén bien asentados sobre la superficie del planeta. Y, por último, las partículas W y Z, responsables de la radiación natural y espontánea de algunos elementos como el Uranio.

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El hombre no dejará de valerse de todos los medios a su alcance desvelar los secretos de la Naturaleza

Este pequeño repaso a modo de recordatorio, es algo inevitable, si hablamos de materia, las partículas se nos cuelan y, como si tuvieran vida propia (que la tienen), nos obliga a hablar de ellas, lo que, por otra parte no esta mal. Como la única verdad del Universo es que todo es lo mismo, sino que, en cada , cada cosa ocupa su lugar exacto, resulta que, al final, se hable de lo que se hable, aunque sea de la conciencia y del ser, venimos a parar al mismo sitio: El Universo, la materia, la luz, el tiempo…….

Parece mentira como a veces, cuando estoy inmerso en mis más profundos pensamientos, y tengo una conexión directa con algo que instruyo superior, lo veo todo más claro, todo es más fácil. Haber si en uno de estos momentos puedo enganchar esas fluctuaciones de vacío en la 5ª dimensión. Me parece que debe estar cerca, ronda mi cabeza, me induce ideas nebulosas y se van corriendo a sumergirse en las neblinas de mi ignorancia.

¡ Ya veremos en que desemboca todo esto !

emilio silvera

El Universo asombroso

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Astronomía y Astrofísica    ~    Comentarios Comments (0)

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 Reino Unido: Impresionantes imágenes de la Vía Láctea por encima de lugares famosos (FOTOS)

Está claro que el tiempo pasa y cada generación trata de saber lo que hicieron las que las precedieron. Los vestigios del pasado son muchos y, no siempre sabemos traducir sus mensajes pero, los estudiamos y procuramos llegar a explicaciones lógicas de lo que aquello pudo ser, y, para ello, nos transportamos a aquellos contextos del pasado, a las mentalidades de los pobladores que dejaron monumentos que, con una mezcla de religioso-astronómico, quería simbolizar lo que ellos creían.

 

 

Vía Lactea

         Desde el Parque Nacional del Teide se puede conseguir una buena vista de nuestra Vía Láctea

La “infinitud” de la Vía Láctea, inconmensurable nosotros, es sólo una más, de decenas de miles de millones que pueblan nuestro Universo. Así, nuestra Galaxia para nosotros “infinita”, es, sencillamente, un objeto más de los muchos que pueblan las regiones del Cosmos. Cientos de miles de millones de estrellas que brillan por todas partes, asombrosos enjambres de planetas repartidos por cientos de miles de sistemas planetarios, cuásares y púlsares, estrellas enanas blancas, marrones y negras, gigantes rojas, Nebulosas de increíbles dimensiones en las que nacen nuevas estrellas y mundos, explosiones supernovas y aguejros negros gigantes que engullen todo el material que pueda capturar… ¡El Universo! nunca dejará de asombrarnos, ni por su inmensidad, ni por si diversidad.

Utilizando una cámara nueva y más poderosa, el Telescopio Espacial Hubble, ha descubierto lo que parece ser el objeto más distante jamás observado, una proto galaxia pequeña a 13.200 millones -luz de distancia, que se remonta a tan sólo 480 millones de años después del nacimiento del universo o Big Bang. Es decir, nos ha traído una galaxia en formación a escaso tiempo del comienzo del tiempo.

Immanuel Kant llegó a la conclusión de que las galaxias eran universos-islas  pero, él escribió primero que las nebulosas elípticas, ofrecían una visión que se podía asimilar a un “sistemade muchas estrellas” que se hallan a “enormes distancias”. Aquí, por primera vez se hizo un retrato del universo formado por galaxias a la deriva en  la vastedad del espacio cosmológico. El libro de Kant, titulado Historia general de la naturaleza y teoría del cielo, fue publicado -si esta es la palabra apropiada- en 1755, pero su editor quebró, los libros le fueron confiscados para sus deudas y la obra de Kant,cayó en el olvido.

Los entusiamos galácticos de Kant, a pesar de todo, contribuyeron a sensibilizar la mente humana a la riqueza potencial y la vastedad del universo. Pero el arrobamiento por sí solo por muy perspicaz que sea, es, luego, un fundamento inadecuado para fundamentar una cosmología científica. Determinar si el universo está constituido realmente por galaxias requería hacer un mapa del universo en tres dimensiones, mediante observaciones muy exactas, si no menos arrobadoras, que la contemplación meditativa de Lambert y Kant.

Entró en escena William Herschel, el primer astrónomo que llevó a cabo observaciones agudas y sistemáticas del universo más allá del Sistema solar, donde está la mayor parte de lo que existe. De hecho, en la primera parte del siglo XIX, miles de galaxias fueron identificadas y catalogadas por William y Caroline Herschel, y John Herschel. 1900, se han descubierto en exploraciones fotográficas gran cantidad de galaxias. Éstas, a enormes distancias de la Tierra, aparecen tan diminutas en una fotografía que resulta muy difícil distinguirlas de las estrellas. La mayor galaxia conocida tiene aproximadamente trece veces más estrellas que la Vía Láctea.

El observatorio espacial Herschel ha facilitado a un grupo de astrónomos observar cinco galaxias muy lejanas gracias al efecto lente gravitatoria. Así, de alguna manera, y en memoria de Herschel, el Telescopio que lleva su nombre continñua su que fue fundamental

En 1912 el astrónomo estadounidense Vesto M. Slipher, trabajando en el Observatorio Lowell de Arizona (EEUU), descubrió que las líneas espectrales de todas las galaxias se habían desplazado la región espectral roja. Su compatriota Edwin Hubble interpretó esto como una evidencia de que todas las galaxias se alejaban unas de otras y llegó a la conclusión de que el Universo se expandía. No se sabe si continuará expandiéndose o si contiene materia suficiente para frenar la expansión de las galaxias, de forma que éstas, finalmente, se junten de , parece que ésto último no sucederá nunca. La materia del Universo parece estar aproximadamente en la tasa del la Densidad Crítica. Si es así, el Universo se expandirá para siempre y tendrá una muerte térmica: El frío desolador del Cero Absoluto (-273 ºC) donde ni los átomos se mueven.

Es curioso como Herschel, encontró su camino la plenitud siguiendo las huellas de Kepler y Galileo a través del puente que lo llevó de la Música a la Astronomía. La habilidad de Herschel como observador era también muy refinada; sabía utilizar los telescopios. Él decía: “Ver es un arte que es necesario aprender”.

Imagen relacionada

“La luz de las estrellas fijas es de la misma naturaleza [que] la luz del Sol” nos decía Newton, mientras que E. Hubble, comentaba que: “Las observaciones siempre involucran una teoría”. Ambos llevaban razón. Surgieron dos escuelas de pensamiento sobre la naturaleza de las “nebulosas elípticas” que predominaron en el siglo XIX. Una de ellas, la teoría del universo-isla de Kant y Lambert- la expresión es de Kant-, sostenía qwue nuestro Sol  es una de las muchas estrellas de una Galaxia, la Vía mLáctea, y que hay otras muchas galaxias, que vemos a través de grandes extensiones de espacio nebulosas espirales y elípticas. (como eran llamadas en aquel tiempo a las galaxias que, no se podían ver con la nitidez que nos proporcionan nuestras modernos telescopios.)

Einstein entra en escena. Nació en Ulm, donde Kepler antaño había deambulado en busca de un impresor, con el manuscrito de las Tablas Rudolfinas Bajo el brazo. Einstein como sabemos, fue un niño aislado y encerrado en sí mismo. No habló los tres años. Daremos un salto hasta 1905, año en el que comenzaron a cristalizar sus pensamientos pudiendo escribir cuatro artículos memorables que lo situaron en ese lugar de privilegio de los verdaderos maestros.

N0, Einstein no llegó a la Física y la Cosmología en bicicleta, él cogió una autopista mayor, esa que está conformada por los pensamientos y que nos pueden llevar más lejos, de lo que cualquier vehículo nos podrá llevar nunca. El primero de aquellos -ahora famosos- artículos, fue publicado tres días después de cumplir los veintiseis años, contribuiría a poner los fundamentos de la física cuántica. Otro modificó el curso de la teoría atómica y la mecánica estadística. Los otros dos enunciaron lo que se conoció como la teoría de la relatividad especial.

Cuando Planck, por aquel entonces director editorial de la Revista científica Annalen der Physik, levantó la mirada después de leer el artículo sobre la relatividad especial, sabiendo inmediatamente que el mundo había cambiado. La era Newton había terminado y había surgido una nueva ciencia reemplazarla.

La odisea que llevó a Einstein hasta la relatividad especial -y de ella a la relatividad general, que expresaría la cosmología de los espacios curvos- empezó cuando tenía cinco años y su padre le mostró una brujula de bolsillo para que estuviera entretenido pero, aquello, le fascinó y, no podía saber qué magia hacia que la aguja señalara siempre hacisa el mismo lugar sin tener en el movimiento. Al preguntar, le dijeron que la Tierra está envuelta dentro de un campo magnético que era el responsable de tal “milagro” y, aquello, al joven Einstein, le maravilló y despertó su curiosidad que nunca le dejó entonces. Él decía que detrás de las cosas debe haber algo profundamente oculto, que nos podría explicar el por qué se comportan de ciertas maneras.

Como antes decía, en el siglo XX hemos podido ser testigos de múltiples y maravillosos descubrimientos científicos que han cambiado la concepción que del mundo podíamos tener: La teoría de Planck del cuanto que nos llevó directamente a la Mecánica Cuántica, el Relatividad de Einstein que nos lleva a un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, nos dijo que la luz marcaba el límite de transmitir la información y, también, que la masa y la energía eran una misma cosa, así como que, ¡el Tiempo!, era relativo y no absoluto. Más tarde, en su ampliación de la teoría en 1916, nos dijo que la presencia de grandes masas distorsionaba el espacio-tiempo.

      Deformación de la malla espacio-tiempo

Estos dos claros exponentes de aquella revolución científica nos abrieron los ojos y la mente a un Universo distinto que , después de dichas teorías, tenía más sentido. Otro de aquellos descubrimientos explosivos, fue la teoría cosmológica del big bang, que surgió como combinación de ambas, y, justo es que se diga,  quienes fueron sus protagonistas que, no por sabido, estará demás dejar aquí un pequeño homenaje.

Cuando Einstein publicó en 1916 la teoría de la relatividad general era consciente de que ésta modificaría la universal de Newton: la solución a sus ecuaciones no sólo sustituyo el planteamiento dinámico de fuerza de atracción por otro geométrico de deformación del espacio-tiempo, sino que permitía explicar el universo en su conjunto.

Fue él el primer sorprendido al encontrar que dicha solución global traía como consecuencia un mundo cambiante, un universo que inicialmente estimó en contracción. Como esto no le cabía en la cabeza introdujo un término en las ecuaciones que contrarrestara el efecto gravitatorio: una fuerza repulsiva, a la que llamó constante cosmológica (Λ) constante dotaba al espacio vacío de una presión que mantenía separados a los astros, logrando así un mundo acorde a sus pensamientos: estático, finito, homogéneo e isótropo.

             El Universo se expande y nos permitimos una broma

más tarde, Einstein comentaría que la introducción de constante, había sido el mayor error de su vida, porque (con una mejor estimación de la densidad) podía haber predicho la expansión del universo antes de que fuera observada experimentalmente. Claro que, su excusa era admisible, cuando el introdujo la constante cosmológica, nadie sabía que el universo estaba en expansión.

Con todo y a pesar de su enorme importancia, la teoría de la relatividad no llegó a tener verdadera importancia hasta que, en 1919, Arthur Eddintong confirmó la predicción del físico alemán con respecto a la curvatura de la luz, aprovechó el eclipse solar de Sol de ese año. De la noche a la mañana, Einstein se convirtió en el físico más popular del mundo al predecir con su ingenio y con su enorme intuición fenómenos que eran reales antes de que éstos fueran comprobados. Así, con carácter desenfadado, expresándose en términos sencillos y muy distintos ( estirados) que los de sus colegas, había dado respuesta a preguntas que habían sido formuladas pero, que nadie hasta entonces, había sabido contestar.

tanto, el astrónomo holandés Willem de Sitter  obtuvo en 1917 una solución a las ecuaciones del sabio alemán, sugiriendo la posibilidad de que el universo fuera infinito, aparentemente estático y de densidad prácticamente nula en el que tan solo había energía. Por otro lado, el matemático ruso Alexander Friedmann consiguió en 1922 varias soluciones a las ecuaciones proponiendo universos que se contraían o que se expandían, según los valores que tomara la constante cosmológica. Cuando su se publicó en Alemania, Einstein respondió con una nota en la misma revista presumiendo un error matemático. El error resultó finalmente inexistente, pero Einstein tardó en rectificar, por lo que la respuesta de Friedmann quedó en un segundo plano.

Lo cierto es que Einstein, ha dado en el “blanco” con muchas de sus Ideas y, si pudiéramos coger una Gran Nave superlumínica y recorriéramos el espacio interestelar paseando por las distintas regiones del Universo, veríamos que - el vaticinó-,  todo es igual en todas partes: Cúmulos y supercúmulos de Galaxias, Galaxias cuajadas de estrellas en cúmulos y sueltas con sus sistemas planetarios, púlsares de giros alucinantes, magnéteres creando inmensos capos electromagnéticos, agujeros negros que se tragan todo lo que traspasa el Horizonte de suscesos, Hermosas y brillantes Nebulosas de las que surgen las nuevas estrellas, nuevos mundos y, muy probablemente… nuevas formas de vida.

Está claro que pensar siquiera en que en nuestro universo, dependiendo de la región en la que nos encontremos, habrá distintas leyes físicas, sería pensar en un universo chapuza. Lo sensato es pensar como Einstein y creer que en cualquier parte del universo rigen las mismas leyes físicas, hasta que no se encuentre pruebas reales a de lo contrario, los científicos suponen con prudencia que, sea cual fueren las causas responsables de las pautas que llamamos “Leyes de la Naturaleza”, es mucho más inteligente adoptar la creencia de la igualdad física en cualquier parte de nuestro universo por muy remota que se encuentre; los elementos primordiales que lo formaron fueron siempre los mismos.

File:Gravity Probe B.jpg

Arriba Satélite Gravity Probe B. Dedicado a medir la curvatura del campo gravitatorio terrestre debido a la teoría de la relatividad de Einstein. Abajo los científicos chinos comandados por Juan Yin crearon fotones entrelazados mediante la estimulación de un cristal con luz ultravioleta, que produjo  un par de fotones con la misma longitud de onda, pero opuestos. Por separado, ambas teorías funcionan muy bien y se pueden medir y comprobar límites excepcionales. Sin embargo, si las juntamos…

Cuando los físicos empezaron a apreciar el papel de las constantes en el dominio cuántico y explotar la nueva teoría de la gravedad de Einstein para describir el universo en conjunto, las circunstancias eran las adecuadas para que alguien tratara de casarlas. Y, entonces, en eso estamos pero, el casamiento, no se consuma.

Hay aspectos de la física que me dejan totalmente sin habla y quedan fuera de nuestra realidad que, inmersa en lo cotidiano de un mundo macroscópico, nos aleja de ese otro mundo misterioso e invisible donde residen los cuantos que con su comportamiento, me obligan a pensar y me transportan este mundo material nuestro a ese otro fascinante, donde residen las maravillas del universo, sus cimientos infinitesimales en los que residen las “ladrillos” de las estrellas y galaxias…también de los mundos y de los seres vivos. La materia es tan compleja que aún no hemos podido llegar a comprenderla…del todo.

emilio silvera

 

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La NASA Quiere Crear el Lugar más Frío del Universo

 

                                El lugar más frío del Universo estará en la Estación Espacial Internacional

Este verano, una caja del tamaño de un cofre de hielo volará a la Estación Espacial Internacional, donde creará el lugar más frío del universo.

Dentro de esa caja, se usarán láseres, una cámara de vacío y un “cuchillo” electromagnético para anular la energía de las partículas de gas, ralentizándolas hasta que estén casi inmóviles. Este conjunto de instrumentos se llama Laboratorio de Átomo Frío (CAL) y fue desarrollado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. CAL está en las etapas finales de montaje en JPL, antes de viajar al espacio este mes de agosto a bordo de la nave de carga CRS-12 de SpaceX.

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Sus instrumentos están diseñados para congelar átomos de gas a temperaturas entre 1 y 100 billonésimas de grado por encima del cero absoluto. Eso es más de 100 millones de veces más frío que las profundidades del espacio.

“El estudio de estos átomos hiper-fríos podría reestructurar nuestra comprensión de la materia y la naturaleza fundamental de la gravedad”, dijo el científico del proyecto CAL Robert Thompson de JPL. “Los experimentos que haremos con el laboratorio Cold Atom nos darán una visión de la gravedad y de la energía oscura, algunas de las fuerzas más penetrantes del universo”.

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Cuando los átomos se enfrían a temperaturas extremas, como estarán dentro del CAL, pueden formar un estado distinto de materia conocido como condensado de Bose-Einstein. En este estado, las reglas familiares de la física retroceden y la física cuántica comienza a asumir el control. La materia se puede observar comportándose menos como partículas y más como ondas. Filas de átomos se mueven en concierto entre sí como si estuvieran montando un tejido en movimiento. Estas misteriosas formas de onda nunca se han visto en temperaturas tan bajas como las que CAL alcanzará.

La NASA nunca antes ha creado o observado los condensados de Bose-Einstein en el espacio. En la Tierra, la atracción de la gravedad hace que los átomos se asienten continuamente hacia el suelo, lo que significa que normalmente sólo son observables por fracciones de segundo.

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Pero en la Estación Espacial Internacional, los átomos ultrafrios pueden mantener sus formas onduladas más largas mientras están en caída libre. Eso ofrece a los científicos una ventana más larga para entender la física en su nivel más básico. Thompson estimó que el CAL permitirá que los condensados de Bose-Einstein sean observables de cinco a diez segundos; el desarrollo futuro de las tecnologías utilizadas en CAL podría permitirles durar cientos de segundos.

Los condensados de Bose-Einstein son un “superfluido”, un tipo de fluido con viscosidad cero, donde los átomos se mueven sin fricción como si fueran una sola sustancia sólida.

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“Si tuvieras agua superfluida y la hicieras girar en un vaso, giraría para siempre”, dijo Anita Sengupta, gerente del proyecto Cold Atom Lab en JPL. “No hay viscosidad para ralentizar y disipar la energía cinética. Si podemos entender mejor la física de los superfluidos, podemos aprender a usarlos para una transferencia de energía más eficiente”.

Cinco equipos científicos planean llevar a cabo experimentos utilizando el Cold Atom Lab. Entre ellos está Eric Cornell de la Universidad de Colorado, Boulder y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. Cornell es uno de los ganadores del premio Nobel que creó por primera vez los condensados de Bose-Einstein en un laboratorio establecido en 1995.

Los resultados de estos experimentos podrían conducir potencialmente a una serie de tecnologías mejoradas, incluyendo sensores, computadoras cuánticas y relojes atómicos utilizados en la navegación espacial.

Resultado de imagen de La NASA quiere detectar la materia oscura

Especialmente emocionantes son las aplicaciones relacionadas con la detección de energía oscura, dijo Kamal Oudrhiri, gerente de proyectos adjunto de CAL. Señaló que los modelos actuales de cosmología dividen el universo en aproximadamente 27 por ciento de materia oscura, 68 por ciento de energía oscura y cerca del 5 por ciento de materia ordinaria.

“Esto significa que aún con todas nuestras tecnologías actuales, todavía estamos ciegos para el 95 por ciento del universo”, dijo Oudrhiri. “Al igual que una nueva lente en el primer telescopio de Galileo, los átomos fríos ultra-sensibles en el CAL tienen el potencial de desvelar muchos misterios más allá de las fronteras de la física conocida”.

El Cold Atom Lab está actualmente en una fase de pruebas para prepararlo antes de su entrega a Cabo Cañaveral, Florida.

“Las pruebas que haremos durante los próximos meses en el terreno son fundamentales para asegurar que podemos operar y afinar remotamente mientras está en el espacio, y en última instancia aprender de este rico sistema de física atómica en los próximos años”, dijo Dave Aveline, director de pruebas en JPL.

 

Publicado por la NASA