jueves, 23 de enero del 2020 Fecha
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¡La Física Avanza! Y, se reconoce

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Noticias    ~    Comentarios Comments (1)

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 Rainer Weiss, Kips S. Thorne Y Barry C. Barish
Estos son los protagonistas impulsores del Proyecto LIGO. Rainer Weiss, Kips S. Thorne Y Barry C. Barish han logrado hacer realidad una de las predicciones de Einsten un siglo antes: detectar ondas gravitacionales, ondulaciones en el tejido del espacio tiempo.

LIGO abre una nueva comprensión del universo

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Oviedo, 14 jun (EFE).- El astrofísico Álvaro Giménez Cañete ha considerado hoy “muy merecido” el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica otorgado a la Colaboración Científica LIGO y a tres de los físicos que la impulsaron porque “abre una nueva ventana para comprender el universo”.

Giménez Cañete ha formado parte del jurado que ha fallado hoy en Oviedo este galardón con el que se reconoce el éxito alcanzado hace un año con el experimento de ondas gravitacionales que consiguió ratificar la teoría de la relatividad que hace un siglo formuló Albert Einsten.

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“Es un premio muy merecido a un hallazgo científico perseguido durante mucho tiempo y que ha tenido éxito muy recientemente”, ha señalado tras el fallo este investigador, que forma parte de la Academia Internacional de Astronáutica.

En su opinión, hay que reconocer los pasos “que aseguran cómo comprender el universo que nos rodea”, como en este caso, que abre una “ventana nueva para comprender el universo, que por primera vez no pasa por medir la luz que recibimos de los objetos sino por las variaciones del espacio-tiempo que antes no sabíamos que se podían medir”.

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Vista de los gráficos de datos del proyecto LIGO durante la rueda de prensa sobre la demostración de la existencia de las ondas gravitacionales buscadas desde hace muchos años para confirmar la relatividad especial de Einsten, en otra de sus formas.

“Esta nueva tecnología permite poder explorar los fenómenos que se dan en el universo y puede ser trascendente para el mundo entero y nuestra historia”, ha subrayado.

El presidente del jurado, el físico Pedro Miguel Echenique, ha destacado la importancia que supone poder observar regiones del espacio-tiempo del universo inicial que otras ondas no permitían y que se haya podido ratificar la teoría de la relatividad, “uno de los grandes desafíos de la historia de la física”.

“Es un instrumento mágico en el que llevan años trabajando y que arroja una precisión espectacular”, ha subrayado.

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Cazadas de nuevo: el observatorio LIGO capta por segunda vez ondas gravitacionales.

La Colaboración Científica LIGO y tres de los físicos que la impulsaron Rainer Weiss, Kip S. Thorne y Barry C. Barish, han sido distinguidos con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica por sus aportaciones en la detección de directa de ondas gravitacionales, en las que se basa la nueva astronomía.

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El Laboratorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO son sus siglas en inglés) cuenta con la colaboración de un millar de científicos de docenas de instituciones y universidades de veinte países que trabajan en la detección de ondas gravitacionales que puedan ser empleadas en la exploración de las leyes fundamentales de la gravedad.

Sí, la materia tiene memoria, y, además, no es inerte

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo dinámico    ~    Comentarios Comments (3)

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Podríamos hablar del viaje de la luz, desde que surgió a partir del Big Bang (si fue ese el comienzo de todo), y suponiendo que ya tengamos los aparatos tecnológicos precisos para poder leer, los mensajes que la misma luz lleva escritos de lo que allí, en aquellos comienzos, pudo pasar. La Luz que es emitida por los cuerpos celestes y que nos trae su memoria que están recogidas en el interior de las partículas elementales que son las que dan forma a todos los objetos grandes constituídos en moléculas. Es realmente un canto a la Luz, a su compleja estructura que no hemos llegado a comprender. La luz nos trae mensajes y recuerdos de los orígines en remanentes de estrellas supermasivas que dieron lugar a la creación de otras estrellas y sistemas planetarios y, ¿quién sabe? si también formas de vida.

Lo cierto es que, el Universo, como un todo, nos presenta y manifiesta correlacions bien afinadas que desafían cualquier explicación del sentido común y, desde luego, no es que nuestro sentido común no sea el más común de los sentidos, se trata simplemente de que, no llega a captar la esencia verdadera de lo que el Universo nos quiere transmitir.

Decir Universo es decirlo todo,

Inmensas galaxias cuajadas de soles,

Donde orbitan los mundos,

Donde, de la vida, surgen los crisoles.

Todo es fuerza y energía,

Inmersas en un espacio-tiempo,

Transiciones de fases que guían,

Grandes acontecimientos.

La Memoria del Universo,

La Huella que deja el Tiempo,

Quedan gravados los sucesos,

Que descubren el conocimiento.

Sí, el Universo es mucho más que simples estrellas o las galaxias que las acogen, el Universo es también el Tiempo y el Espacio, son Universo las interacciones fundamentales que hace que nuestros mundos sean tal como los conocemos y, gracias a la variedad, la diversidad, las fuerzas y las constantes que en él están presentes, podemos decir que, los muchos mundos que son, algún día lejano en el futuro, nos darán la oportunidad de conocernos, nosotros los humanos de la Tierra y otros seres de más allá de nuestras fronteras que ahora, por imposibilidades físicas y tecnológicas, no podemos hacer una realidad.

        ¿Fue en los océanos donde grandes fumarolas emiten elementos primordiales, o, llegó del Espacio en esporas escondidas en un cometa?

Imagen relacionada

No teníamos aquí ningún cronista que diera aquella noticia de cómo llegó la vida al planeta

El primer signo de vida en nuestro planeta data de 3,850 millones de años. Son simples formas fósiles encontradas en Groenlandia Sí, también eso de arriba es Universo. Cuando se creó la vida, surgieron unos seres que, evolucionados, llegaron a ser conscientes de su ser y pudieron desarrollar ideas y pensamientos y…también sentimientos que nos llevan de manera directa, mediante fuerzas irresistibles de la Naturaleza, a crear Entropía Negativa para compensar la que acompaña al Tiempo y que tanto daño hace en las cosas vivas o inertes.

Hemos realizado muchos estudios y llegado a muchas conclusiones que, finalmente, resultaron prematuras. Las mediciones actuales, por ejemplo, del fondo cósmico nos indican que, aun cuando toda la materia del Universo se hubiera originado en el (supuesto) big bang, sin embargo, el espacio-tiempo es plano: el universo se equilibraría con precisión entre la expansión y la contracción. Y, sin embargo, ¡las galaxias se están expandiéndo! Quizá después de todo, existe una constante cosmológica o fuerza similar no descubierta que es el que mantiene el cosmos en estado de expansión.

Los cosmólogos dudan del vacío cuántico y no creen que sea el origen de las energías extrañas representadas representadas por estas constantes. El espacio está lleno de partículas virtuales, en constante variación. La energía de las partículas virtuales concuerdan con los efectos que le atribuyen, incluso cuando tienen una existencia tan breve que no se puede medir. Se cree que esta energía, la “constante cosmológica positiva” es la responsable de la expansión acelerada de las galaxias. Esta suposición que no es nueva, es una más de las muchas que circulan por el mundo científico de la cosmología en el que, los “expertos” cosmólogos, andan locos por averiguar de qué se trata todo esto que no llegan a comprender.

El problema del horizonte. La coherencia que presentan las realciones núméricas se ve reforzada por la evidencia de la observación. Ésta última da lugar al llamado “problema del horizonte” : el problema de la uniformidad en la gran escala del Cosmos en todos los puntos del horizonte visto desde la Tierra. Este problema empezó a destacarse tanto en relación a la radiación del fondo del Universo, como en relación a la evolución de sus galaxias.

“Nuestro universo parece ser completamente uniforme. Si miramos a través del espacio desde un extremo del universo visible hacia el otro, se verá que la radiación de fondo de microondas que llena el cosmos presenta la misma temperatura en todas partes.”

 

 

Resultado de imagen de Los bordes del Universo

Esto podría no parecer muy sorprendente, hasta que se considera que los dos bordes están separados por casi 28 mil millones de años luz y que nuestro universo tiene apenas algo menos de 14 mil millones de años de edad.

“Nada puede  más rápido que la  de la luz, de modo que no hay forma en que la radiación pueda haber viajado entre los dos horizontes para igualar los puntos calientes y los fríos creados en el Big Bang y dejar así el equilibrio termal que hoy vemos.”

 

Está claro que el problema del Horizonte se les ha ido de las manos a los Cosmólogos que no lo saben explicar y, para ello, tratan de hilvanar extrañas historias y exóticas teorías que, de ninguna manera nos satisfacen.

 

Como suele pasar siempre que mentes pequeñas quieren explicar cosas muy grandes, que no llegan a comprender, se limitan a inventar teorías y hacen conjeturas que, más o menos puedan estar acordes con la realidad que debería ser. El desarrollo de la cosmología física está lleno de enigmas que no podemos explicar y de anomalías que las teorías actuales tratan de desarrollar de la manera más coherente posible y, algunas se acercan y otras, quedan lejos de ser, ni siquiera admisibles por fantásticas e increíbles. Claro que, por otra parte… ¿Qué haríamos sin imaginación?

Lo dicho tántas veces…¡Nuestra ignorancia! Es infinita y, nuestros conocimientos muy limitados pero… ¡Tenemos que saber!

emilio silvera

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ABC – Ciencia

Los investigadores creen que la unidad mínima de tiempo posible puede superar al tiempo de Planck

      Los investigadores creen que la unidad mínima de tiempo posible puede superar al tiempo de Planck

Reportaje: JOSÉ MANUEL NIEVES  Madrid 

 

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¿Hasta dónde es posible subdividir el tiempo? O, dicho de otro modo, ¿cuál es la unidad mínima de tiempo que permite la Naturaleza? La respuesta tiene profundas implicaciones tanto para la Ciencia como para la Filosofía, y un equipo internacional de investigadores acaba de demostrar que la unidad mínima de tiempo posible va mucho más allá de lo que se pensaba. El trabajo acaba de publicarse en The European Physical Journal.

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Pero veamos. Aunque a simple vista puede parecer posible dividir el tiempo en intervalos cada vez más pequeños, incluso hasta el infinito, la Física nos dice que que no es así, y que el menor intervalo temporal físicamente representativo posible es el llamado tiempo de Planck, que equivale a 10-43 segundos, es decir, a la diez septillonésima parte de un segundo. Este es, pues, en intervalo temporal más breve en el que las leyes de la Física pueden seguir usándose para estudiar la Naturaleza del Universo. El límite implica que dos eventos cualesquiera no pueden estar separados por un intervalo temporal inferior a éste.

O por lo menos esto es lo que se pensaba hasta ahora. Pero Mir Faizal, de las Universidades de Waterloo y Lethbridge en Canadá, Mohammed M. Khali, de la Universidad de Alejandría en Egipto y Saurya Das, también de la Universidad de Lethbridge, proponen, en efecto, que el menor intervalo de tiempo posible podría superar, incluso en varios órdenes de magnitud, al tiempo de Planck. Además, los físicos han demostrado que la mera existencia de este nuevo “tiempo mínimo” puede alterar las ecuaciones básicas de la Mecánica Cuántica. Y dado que la Mecánica Cuántica describe los sistemas físicos a una escala muy pequeña (la de las partículas subatómicas), el resultado sería un cambio profundo en la descripción de la realidad tal y como la conocemos.

“Podría ser -explica Faizal- que la escala mínima de tiempo posible en el Universo vaya mucho más allá del tiempo de Planck. Y esto, además, puede ser probado experimentalmente”.

<br />
t_P =<br />
\sqrt{\frac{\hbar G}{c^5}}<br />
\; \approx \quad<br />
5,39106(32) \cdot 10^{-44}<br />

Pero volvamos, por ahora, al tiempo de Planck, que de por sí es tan corto que nadie, en ningún laboratorio del mundo, ha conseguido aún examinarlo directamente. Y es que en Ciencia, y más en las ciencias básicas, la práctica va siempre muy por detrás de la teoría. Las mediciones más precisas, en efecto, apenas han logrado resultados con intervalos de cerca 10−17 de segundos, muy lejos de los 10-43 del tiempo de Planck, y lograr avanzar una sola escala más de magnitud puede suponer décadas de esfuerzo, investigación y desarrollo tecnológico.

Sin embargo, a nivel teórico nada impide considerar el tiempo de Planck como algo muy real, una magnitud que funciona muy bien en varios campos de estudio, como la gravedad cuántica o la teoría de cuerdas. Y resulta que todas esas teorías sugieren que no es posible medir una longitud menor que la longitud de Planck, y por extensión un tiempo más breve que el tiempo de Planck. El tiempo de Planck se define como el tiempo que tarda un fotón, en el vacío, en recorrer la longitud de Planck a la velocidad de la luz.

La estructura del tiempo

             Pasa el Tiempo y todo evoluciona

Motivados por una serie de estudios teóricos recientes, los investigadores decidieron profundizar más en la cuestión de la estructura del tiempo, en particular en la largamente debatida cuestión de si el tiempo es “discreto” o “continuo”. La diferencia entre ambas posibilidades es enorme. Si el tiempo fuera “discreto”, significaría que estaríamos ante una sucesión de momentos “fijos” e inmóviles, como si se tratara de los fotogramas de una película. En este caso, nuestra percepción del devenir del tiempo sería solo una ilusión, provocada por el paso de los fotogramas uno detrás de otro.

Por el contrario, si el tiempo fuera “continuo”, significaría que entre dos puntos cualquiera de la línea temporal sería posible colocar un número infinito de otros puntos temporales. En este caso, el tiempo no constaría de “fotogramas fijos”, sino que fluiría continuamente.

“En nuestro estudio -asegura Faizal- proponemos que el tiempo es discreto, e incluso hemos sugerido varias formas de demostrarlo experimentalmente”.

Resultado de imagen de Medir las emisiones de átomos de Hidrógeno

Uno de los experimentos propuestos por el equipo de científicos consiste en medir las emisiones espontáneas de un átomo de hidrógeno. Las ecuaciones de la Mecánica Cuántica modificadas con las nuevas ideas de los científicos predicen, en efecto, una sutil diferencia en la tasa de emisiones espontáneas con respecto a las ecuaciones sin modificar. Y los efectos observados en esas mediciones pueden ser observados en las tasas de desintegración de esas partículas y de los núcleos inestables.

Basándose en sus análisis de las emisiones espontáneas del hidrógeno, los investigadores pudieron estimar que el mínimo intervalo de tiempo posible está varias órdenes de magnitud por encima del tiempo de Planck. Faizal y sus colegas sugieren, además, que los cambios que han propuesto en las ecuaciones básicas de la Mecánica Cuántica podrían modificar nuestro concepto mismo de tiempo, así como su definición. Y explican que la estructura temporal podría considerarse similar a una estructura cristalina, que consiste en segmentos discretos que se repiten de forma regular.

En términos más filosóficos, el argumento de que la estructura temporal es “discreta” sugiere que nuestra percepción del tiempo como algo que fluye constantemente no sería más que una ilusión.

“El Universo físico -explica Faizal- es en realidad como una película de imágenes en movimiento, en la que una serie de fotogramas fijos proyectados sucesivamente en una pantalla crean la ilusión de estar ante imágenes que se mueven. Por lo tanto, si este punto de vista se toma en serio, entonces nuestra percepción consciente de la realidad física basada en el movimiento continuo se convierte en una ilusión producida por una estructura matemática discreta subyacente”.

“La propuesta -continúa el investigador- convierte en una realidad la física platónica en la naturaleza”, en referencia al argumento de Platón de que existe una verdadera realidad que es independiente de nuestros sentidos. “Sin embargo, y a diferencia de las teorías del idealismo platónico, nuestra propuesta puede ser probada experimentalmente, y no solo argumentada filosóficamente”.

Noticias Prensa

¿Qué será la materia?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (4)

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 « Higgs? ¡Si existen!

En primaria, nos decían que estaba en tres estados. Se profundizaba poco más y, el desconocimiento de la materia era grande: Sólido.Líquido y Gaseoso, esa era toda la explicación que sobre la materia nos daban.

Tiene y encierra tantos misterios la materia que estamos aún y años-luz de saber y conocer sobre su verdadera naturaleza. Nos podríamos preguntar miles de cosas que no sabríamos contestar.  Nos maravillan y asombran fenómenos naturales que ocurren ante nuestros ojos pero que tampoco sabemos, en realidad, a que son debidos.  Si, sabemos ponerles etiquetas como, por ejemplo, la fuerza nuclear débil, la fisión espontánea que tiene lugar en algunos elementos como el protactinio o el torio y, con mayor frecuencia, en los elementos que conocemos como transuránicos.

A medida que los núcleos se hacen más grandes, la probabilidad de una fisión espontánea aumenta.  En los elementos más pesados de todos (einstenio, fermio y mendelevio), esto se convierte en el método más importante de ruptura, sobrepasando a la emisión de partículas alfa.

 

Maravillas como el proceso triple Alfa nos hace pensar que la materia está viva. La radiación ha sido muy bien estudiada y hoy se conocen sus secretos. Sin embargo,  son muchas las cosas que desconocemos y, nuestra curiosidad nos empuja continuamente a buscar esas respuestas.

 El electrón y el positrón son notables por sus pequeñas masas (sólo 1/1.836 de la del protón, el neutrón, el antiprotón o antineutrón), y, por lo tanto, han sido denominados leptones (de la voz griega lepto que significa “delgado”).

             El electrón es onda y partícula

Aunque el electrón fue descubierto en 1.897 por el físico británico Josepth John Thomson (1856-1940), el problema de su estructura, si la hay, no está resuelto.  Conocemos su masa y su carga negativa que responden a 9,1093897 (54)x10-31kg la primera y, 1,602 177 33 (49)x10-19 culombios, la segunda, y también su radio clásico. No se ha descubierto aún ninguna partícula que sea menos masiva que el electrón (o positrón) y que lleve  una carga eléctrica, sea lo que fuese (sabemos como actúa y cómo medir sus propiedades, pero aun no sabemos qué es), tenga asociada un mínimo de masa, y que esta es la que se muestra en el electrón.

thomson

              Josepth John Thomson

Lo cierto es que, el electrón, es una maravilla en sí mismo.  El Universo no sería como lo conocemos si el electrón (esa cosita “insignificante”), fuese distinto a como es, bastaría un cambio infinitesimal para que, por ejemplo, nosotros no pudiéramos estar aquí ahora.

Son muchas las cosas que desconocemos y, nuestra curiosidad nos empuja continuamente a buscar esas respuestas. Me gustaría comprender lo que realmente es ese cuanto de energía que llamamos fotón y es el responsable de transmitir todas las formas de radiación que existen en nuestro Universo, la luz entre ellas, para que podamos ver lo que nos rodea y llegar a comprender.

El electrón y el positrón son notables por sus pequeñas masas (sólo 1/1.836 de la del protón, el neutrón, el antiprotón o antineutrón), y, por lo tanto, han sido denominados leptones (de la voz griega lepto que significa “delgado”).

Átomos

                Primeras imágenes de átomos en movimiento en una molécula

 

Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio (Estados Unidos), han registrado, utilizando una nueva cámara ultrarrápida, la primera imagen en tiempo real de dos átomos vibrando en una molécula. La clave del experimento, que ha sido publicado en la revista ‘Nature’, fue la utilización de la energía del propio electrón de una molécula.

 

(“Aunque no se trata propiamente de la imagen real de un electrón, un equipo de siete científicos suecos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Lund consiguieron captar en vídeo por primera vez el movimiento o la distribución energética de un electrón sobre una onda de luz, tras ser desprendido previamente del átomo correspondiente.

Previamente dos físicos de la Universidad Brown habían mostrado películas de electrones que se movían a través de helio líquido en el International Symposium on Quantum Fluids and Solids del 2006. Dichas imágenes, que mostraban puntos de luz que bajaban por la pantalla fueron publicadas en línea el 31 de mayo de 2007, en el Journal of Low Temperature Physics.

En el experimento que ahora nos ocupa y dada la altísima velocidad de los electrones el equipo de investigadores ha tenido que usar una nueva tecnología que genera pulsos cortos de láser de luz intensa (“Attoseconds Pulses”), habida cuenta que un attosegundo equivalente a la trillonésima parte de un segundo”.)

¡No por pequeño, se es insignificante! Recordemosló, todo lo grande está hecho de cosas pequeñas. Las inmensas galaxias son el conjunto de muchos pequeños átomos unidos para formar moléculas que a su vez se juntan y forman cuerpos. Los océanos de la Tierra, las montañas de Marte, los lagos de metaño de Titán, los hielos de Europa… ¡Todo está hecho de materia bariónica! Es decir, son pequeños Quarks y Leptones que conforman los átomos de lo que todo está hecho en nuestro Universo. Bueno, al menos todo lo que podemos ver.

Un “simple” átomo está conformado de una manera muy compleja. Por ejemplo, un protón está hecho de tres quarks: 2 up y 1 down. Mientras tanto, un neutrón está constituido de 2 quarks down y 1 quark up. Los protones y neutrones son hadrones de la rama barión, es decir, que emiten radiación. También son fermiones y, debido a su función en el átomo, se les suele llamar nucleones. Dichos quarks existen confinados dentro de los protones y neutrones inmersos en una especie de pegamento gelatinoso formado por unas partículas de la familia de los Bosones que se llaman Gluones y son los transmisores de la Fuerza nuclear fuerte. Es decir, si los quarks se quieren separar son atrapados por esa fuerza que los retiene allí confinados.

Haga clic para mostrar el resultado de "Louis de Broglie" número 12

Louis de Broglie

Estudiar el “universo” de las partículas subatómicas es fascinante y se pueden llegar a entender las maravillas que nos muestra la mecánica cuántica, ese extraño mundo que nada tiene que ver con el nuestro cotidiano situado en el macromundo. En realidad, existen partículas que no tienen en absoluto asociada en ellas ninguna masa (es decir, ninguna masa en reposo).  Por ejemplo, las ondas de luz y otras formas de radiación electromagnéticas se comportan como partículas (Einstein en su efecto fotoeléctrico y De Broglie en la difracción de electrones.)

Imagen ilustrativa de la dualidad onda-partícula, en el cual se puede ver cómo un mismo fenómeno puede tener dos percepciones distintas. Esta manifestación en forma de partículas de lo que, de ordinario, concebimos como una onda se denomina fotón, de la palabra griega que significa “luz”. Recientemente he podido leer que unos científicos han logrado (de alguna manera) “congelelar” la luz y hacerla sólida. Cuando recabe más información os lo contaré con todo detalle. El fotón, el cuanto de luz, es en sí mismo una maravilla.

El fotón tiene una masa de 1, una carga eléctrica de 0, pero posee un espín de 1, por lo que es un bosón. ¿Cómo se puede definir lo que es el espín? Los fotones toman parte en las reacciones nucleares, pero el espín total de las partículas implicadas antes y después de la reacción deben permanecer inmutadas (conservación del espín).  La única forma que esto suceda en las reacciones nucleares que implican a los fotones radica en suponer que el fotón tiene un espín de 1. El fotón no se considera un leptón, puesto que este termino se reserva para la familia formada por el electrón, el muón y la partícula Tau con sus correspondientes neutrinos: Ve, Vu y VT.

Existen razones teóricas para suponer que, cuando las masas se aceleran (como cuando se mueven en órbitas elípticas en torno a otra masa o llevan a cabo un colapso gravitacional), emiten energía en forma de ondas gravitacionales.  Esas ondas pueden así mismo poseer aspecto de partícula, por lo que toda partícula gravitacional recibe el nombre de gravitón.

La fuerza gravitatoria es mucho, mucho más débil que la fuerza electromagnética.  Un protón y un electrón se atraen gravitacionalmente con sólo 1/1039 de la fuerza en que se atraen electromagnéticamente. El gravitón (aún sin descubrir) debe poseer, correspondientemente, menos energía que el fotón y, por tanto, ha de ser inimaginablemente difícil de detectar.

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El gravitón parece estar riéndose de todos y no se deja ver. El gravitón es la partícula elemental responsable de la fuerza de la gravedad. Todavía no ha sido descubierto experimentalmente. Teóricamente debería tener masa en reposo nula. ¿Qué límites para la masa del gravitón ofrece el fondo cósmico de microondas? El gravitón es la partícula elemental responsable de la “versión” cuántica de gravedad. No ha sido descubierto aún, aunque pocos dudan de su existencia. ¿Qué propiedades tiene? Debe ser un bosón de espín 2 y como la gravedad parece ser una fuerza de largo alcance, debe tener masa en reposo muy pequeña (billones de veces más pequeña que la del electrón), posiblemente es exactamente cero (igual que parecer ser la del fotón).

 

De todos modos, el físico norteamericano Joseph Weber emprendió en 1.957 la formidable tarea de detectar el gravitón.  Llegó a emplear un par de cilindros de aluminio de 153 cm., de longitud y 66 de anchura, suspendidos de un cable en una cámara de vacío.  Los gravitones (que serían detectados en forma de ondas), desplazarían levemente esos cilindros, y se empleó un sistema para detectar el desplazamiento que llegare a captar la cien millonésima parte de un centímetro.

Para detectar ondas gravitacionales necesitamos instrumentos extremadamente precisos que puedan medir distancias en escalas diminutas. Una onda gravitacional afecta longitudes en escalas de una millonésima de billonésima de metro, así que ¡necesitamos un instrumento que sea lo suficientemente sensible para “ver” a esas escalas! Parece que al fín, LIGO y otros lo han conseguido (al menos eso nos han dicho).

El interferómetro funciona enviando un haz de luz que se separa en dos haces; éstos se envían en direcciones diferentes a unos espejos donde se reflejan de regreso, entonces los haces al combinarse presentarán interferencia.

Las débiles ondas de los gravitones, que producen del espacio profundo, deberían chocar contra todo el planeta, y los cilindros separados por grandes distancias se verán afectados de forma simultánea.  En 1.969, Weber anunció haber detectado los efectos de las ondas gravitatorias.  Aquello produjo una enorme excitación, puesto que apoyaba una teoría particularmente importante (la teoría de Einstein de la relatividad general).  Desgraciadamente, nunca se pudo comprobar mediante las pruebas realizadas por otros equipos de científicos que duplicaran el hallazgo de Weber.

De todas formas, no creo que, a estas alturas, nadie pueda dudar de la existencia de los gravitones, el bosón mediador de la fuerza gravitatoria.  La masa del gravitón es 0, su carga es 0, y su espín de 2.  Como el fotón, no tiene antipartícula, ellos mismos hacen las dos versiones.

Tenemos que volver a los que posiblemente son los objetos más misteriosos de nuestro Universo: Los agujeros negros.  Si estos objetos son lo que se dice (no parece que se pueda objetar nada en contrario), seguramente serán ellos los que, finalmente, nos faciliten las respuestas sobre las ondas gravitacionales y el esquivo gravitón.

Imagen de un agujero negro en el núcleo de una galaxia arrasando otra próxima- NASA

La onda gravitacional emitida por el agujero negro produce una ondulación en la curvatura del espacio-temporal que viaja a la velocidad de la luz transportada por los gravitones. Algunos proyectos como LIGO, están a la caza de esas ondas gravitatotias y, los expertos dicen que, cuando podamos leer sus mensajes, se presentará ante nosotros todo un nuevo universo que aíun no conocemos. Ahora, todo lo que captamos, las galaxias y estrellas lejanas, son gracias a la luz que viaja desde miles de millones de años luz hasta nosotros, los telescopios la captan y nos muestran esas imágenes de objetos lejanos pero, ¿qué veremos cuando sepamos captar esas ondas hgravitatorias que viajan por el Espacio a la velocidad de la luz como los fotones y, son el resultado del choque de galaxias, de agujeros negros y de estrellas de nuetrones?

Hay aspectos de la física que me dejan totalmente sin habla, me obligan a pensar y me transporta de este mundo material nuestro a otro fascinante donde residen las maravillas del Universo.  Hay magnitudes asociadas con las leyes de la gravedad cuántica. La longitud de Planck-Wheeler, limite_planck es la escala de longitud por debajo de la cual el espacio tal como lo conocemos deja de existir y se convierte en espuma cuántica.  El tiempo de Planck-Wheeler (1/c veces la longitud de Planck-Wheeler o aproximadamente 10-43 segundos), es el intervalo de tiempo más corto que puede existir; si dos sucesos están separados por menos que esto, no se puede decir cuál sucede antes y cuál después. El área de Planck-Wheeler (el cuadrado de la longitud de Planck-Wheeler, es decir, 2,61×10-66cm2) juega un papel clave en la entropía de un agujero negro.

Me llama poderosamente la atención lo que conocemos como las fluctuaciones de vacío, esas oscilaciones aleatorias, impredecibles e ineliminables de un campo (electromagnético o gravitatorio), que son debidas a un tira y afloja en el que pequeñas regiones del espacio toman prestada momentáneamente energía de regiones adyacentes y luego la devuelven. Hace un par de días que hablamos de ello.

Ordinariamente, definimos el vacío como el espacio en el que hay una baja presión de un gas, es decir, relativamente pocos átomos o moléculas.  En ese sentido, un vacío perfecto no contendría ningún átomo o molécula, pero no se puede obtener, ya que todos los materiales que rodean ese espacio tienen una presión de vapor finita.  En un bajo vacío, la presión se reduce hasta 10-2 pascales, mientras que un alto vacío tiene una presión de 10-2-10-7 pascales.  Por debajo de 10-7 pascales se conoce como un vacío ultraalto.

El primer gran vacío en ser detectado fue el de Boötes en 1.981; tiene un radio de unos 180 millones de años luz y su centro se encuentra a aproximadamente 500 millones de años luz de la Vía Láctea. La existencia de grandes vacíos no sorprende a la comunidad de astrónomos y cosmólogos, dada la existencia de cúmulos de galaxias y supercúmulos a escalas muy grandes. Claro que, según creo yo personalmente, ese vacío, finalmente, resultará que está demasiado lleno, hasta el punto de que su contenido nos manda mensajes que, aunque lo hemos captado, no lo sabemos descifrar.

No puedo dejar de referirme al vaciotheta (vació θ) que, es el estado de vacío de un campo gauge no abeliano (en ausencia de campos fermiónicos y campos de Higgs). En el vacío theta hay un número infinito de estados degenerados con efecto túnel entre estos estados.  Esto significa que el vacío theta es análogo a una fundón de Bloch en un cristal.

Se puede derivar tanto como un resultado general o bien usando técnicas de instantón.  Cuando hay un fermión sin masa, el efecto túnel entre estados queda completamente suprimido. Cuando hay campos fermiónicos con masa pequeña, el efecto túnel es mucho menor que para campos gauge puros, pero no está completamente suprimido.

emilio silvera