domingo, 09 de agosto del 2020 Fecha
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¡El Universo! Y nosotros… ¿Seremos su parte que piensa?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El hombre en el Universo    ~    Comentarios Comments (0)

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Einstein le llamó fotón: ¡El cuanto de Luz! »

 nuestra vida, libre de frecuentación pública,

Halla lenguas en los árboles, libros en los arroyos que fluyen,

Sermones en las piedras y  en todas partes.

Shakespeare

Por aquel entonces, predominaba en la antigua Grecia una concepción del Tiempo que era cíclica, y tan cerrada como las esferas cristalinas en las que Aristóteles aprisionaba el espacio cósmico. Platón, Aristóteles, Pitágoras que crearon escuela junto a una pléyade de seguidores, todos ellos, soteníam la idea, heredada de una antigua creencia caldea, de que la historia del universo consistía en una serie de “grandes años”, cada uno de los cuales era un ciclo de duración no especificada que finalizaba cuando todos los planetas estaban en conjunción, provocando una catástrofe de cuyas cenizas comenzaba el ciclo siguiente. Se pensaba que este proceso tenía lugar  siempre. Según el razonamiento de Aristóteles, con una lógica tan circular como los movimientos de las estrellas, sería paradójico pensar que el tiempo ha tenido un comienzo en el tiempo, de modo que los cielos cósmicos deben producirse eternamente.

La concepción cíclica del Tiempo no carecía de encantos. Expresaba un hastío del mundo y un elegante fatalismo del género que a menudo atrae a las personas con inclinaciones filosóficas, un tinte conservado en  indeleble por el historiador islámico Ahmad ibn ‘Abd al-Ghaffar, al-Kazwini al-Ghifari, quien relató la parábola del eterno retorno.

http://alexpantarei.files.wordpress.com/2008/03/tiempo3.jpg

              El mito del eterno retorno: la Regeneración del Tiempo

Tomado literalmente, el tiempo cíclico hasta sugiere una especie de inmortalidad.  Eudemo de Rodas, discípulo de Aristóteles, decía a sus propios discípulos: “Si creéis a los pitagóricos, todo retornará con el tiempo en el mismo orden numérico, y yo conversaré con vosotros con el bastón en la mano y vosotros os sentaréis como estáis sentados ahora, y lo mismo sucederá con toda otra cosa”. Por estas o por otras razones, el tiempo cíclico aún es popular hoy, y muchos cosmólogos defienden modelos del “universo oscilante” en los que se supone que la expansión del universo en algún momento se detendrá y será seguida por un colapso cósmico en los fuegos purificadores del siguiente big bang.

Según Penrose (físico teórico de la Universidad de Oxford), el Big Bang no fue el inicio del tiempo y el espacio, sino uno de tantos inicios,  de fases o etapas dentro de un universo mucho más viejo, y en el que  Big Bang marca el inicio de un  eón en su historia. Es tanto  decir que los 13.700 millones de años de nuestro tiempo, en los que han surgido estrellas, planetas y la vida; son una pequeña fracción de la vasta historia del universo.

Por supuesto, semejante afirmación viniendo de un físico tan prestigioso, ha de estar respaldada por algún  de observación empírica, y en este caso, se basa en los resultados obtenidos de la sonda WMAP de la NASA por el físico Vahe Gurzadyan del Instituto de Física Yerevan en Armenia, quien analizó  de microondas de siete años procedentes de la sonda, así como datos del experimento de globO BoomeranG de la Antártida.

Claro que, todas estas ideas de un Tiempo repetitivo y eterno en su “morir” y “renacer”, a mí me produce la sensación de una excusa que se produce por la inmensa ignorancia que, del universo tenemos. Fijémonos en que, los pueblos antiguos  los hindúes, sumerios, babilonios, griegos y mayas, todos ellos, tenían esa idea cosmológica del tiempo cíclico. Pero, pese a todos sus aspectos de aventura cósmica, esa vieja doctrina de la historia infinita y cíclica tenía el pernicioso efecto de tender a desalentar los intentos de sondear la genuina extensión del pasado. Si la historia cósmica consistía en una serie interminable de repeticiones interrumpidas por destrucciones universales, entonces era imposible determinar cual era realmente la edad total del universo.

Un pasado cíclico infinito es por definición inconmensurable, es un “tiempo fuera de la mente”, como solía decir Alejandro Magno. El Tiempo Cíclico tampoco dejaba mucho espacio  el concepto de evolución. La fructífera idea de que pueda haber innovaciones genuinas en el mundo.

  Todo, con el paso del Tiempo, se distorsiona y deteriora

Los griegos sabían que el mundo cambia y que algunos de sus cambios son graduales. Al vivir como vivían, con el mar a sus pies y las montañas a sus espaldas, se daban  de que las olas erosionan la tierra y estaban familiarizados con el extraño hecho de que conchas y fósiles de animales marinos pueden encontrarse en cimas montañosas muy por encima del nivel del mar. Al menos dos de los hallazgos esenciales de la ciencia moderna de la geología -que pueden formarse montañas a partir de lo que fue antaño un lecho marino, y que pueden sufrir la erosión del viento y del agua- ya eran mencionados en épocas tan tempranas como el siglo VI a. C. por Tales de Mileto y Jenófanes de Colofón. Pero tendían a considerar estas transformaciones como meros detalles, limitados al ciclo corriente de un cosmos que era, a la larga, eterno e inmutable. “Hay necesariamente algún cambio en el mundo como un todo -escribió Aristóteles-, pero no en el sentido de que nazca o perezca, pues el universo es permanente.”

 que la Ciencia enpesace a estimar la antigüedad de la Tierra y del universo -situar el lugar de la Humanidad en las profundidades del pasado, lo mismo que establecer nuestra situación en el espacio cósmico-, primero era necesario romper con el círculo cerrado del tiempo cíclico y reemplazarlo por un tiempo lineal que, aunque largo, tuviese un comienzo definible y una duración finita. Curiosamente, este paso fue iniciado por un suceso que, en la mayoría de los otros aspectos, fue una calamidad para el progreso de la investigación empírica: el ascenso del modelo cristiano del universo.

Inicialmente, la cosmología cristiana disminuyó el alcance de la historia cósmica, asó como contrajo las dimensiones espaciales del universo empíricamente accesible. La grandiosa e impersonal extensión de los ciclos temporales griegos e islámicos fue reemplazada por una concepción abreviada y anecdótica del pasado, en la que los asuntos de los hombres y de Dios tenían más importancia que las acciones no humanas del agua sobre la piedra. Si para Aristóteles la historia era como el girar de una gigantesca rueda, para los cristianos era como una obra de teatro, con un comienzo y un final definidos, con sucesos únicos y singulares, como el nacimiento de Jesús o la entrega de la Ley a Moisés.

Los cristianos calculaban la edad del mundo consultando las cronologías bíblicas de los nacimientos y muertes de los seres humanos, agregando los “engendrados”, como decían ellos. este fue el método de Eusebio, que presidió el Concilio de Nicea convocado por el Emperador Constantino en 325 d. C. para definir la doctrina cristiana, y quien estableció que habían pasado 3.184 años entre Adán y Abrahan; de san Agustín de Hipona, que calculó la  de la creación en alrededor del 5500 a. C.; de Kepler, que la fechó en 3993 a.C.; y de Newton, que llegó a una fecha sólo cinco años anterior a la de Kepler. Su apoteosis llegó en el siglo XVII, cuando James Ussher, obispo de Armagh, Irlanda, llegó a la conclusión de que el “comienzo del tiempo… se produjo al comienzo de la noche que precedió al día 23 de octubre del año… 4004 a. C.”

La espuria exactitud de Ussher le ha convertido en el blanco de las burlas de muchos eruditos modernos, pero, a pesar de todos sus absurdos, su enfoque y, más en general, el enfoque cristiano de la historiografía-hizo más  estimular la investigación científica del pasado que el altanero pesimismo de los griegos. Al difundir la idea de que el universo tuvo un comienzo en el tiempo y que, por lo tanto, la edad de la Tierra era finita y medible, los cronólogos cristianos montaron sin saberlo el escenario para la época de estudio científico de la cronología que siguió.

La diferencia,  luego, era que los científicos no estudiaban las Escrituras, sino las piedras. Así fue como el naturalista George Louis Leclere expresó el credo de los geólogos en 1778:

http://www.ojocientifico.com/wp-content/052.jpg

Así como en la historia civil consultamos documentos, estudiamos medallones y desciframos antiguas inscripciones, a fin de establecer las épocas de las revoluciones humanas y fijar las fechas de los sucesos morales, así también en la historia natural debemos excavar los archivos del mundo, extraer antiguas reliquias de las entrañas de la tierra [y] reunir sus fragmentos… es el único modo de fijar ciertos puntos en la inmensidad del espacio, y de colocar una serie de señales en el camino eterno del tiempo.

Bueno, hemos dado una vuelta por las ideas del pasado y de épocas antiguas en las que, los humanos, confunduidos (como siempre), trataban de fijar el modelo del mundo, del Universo. , mirando hacia atrás en el tiempo, con la perspectiva que nos otorga algunos miles de años de estudio e investigación, nos damos cuenta de que, la mayor parte de nuestra historia, está escrita basada en la imaginación y, los hechos reales, van llegando a nuestra comprensión muy poco a poco para conocer, esa realidad, que incansables perseguimos.

 terminar, os recomendaré que nunca dejéis de lado la lectura:

¿Qué duda nos  caber?

¿Acaso no es un libro el mejor compañero de ?

No molesta, te distrae y te enseña.

Si alguna vez viajas,

Recuerda  reseña.

 

emilio silvera

¿La Física? ¡Una maravilla! Nos dice cómo funciona la Naturaleza

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física Cuántica    ~    Comentarios Comments (7)

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Resultado de imagen de El libro Partículas de Gerard ´t Hooft

 

                             En su Libro Partículas, Gerard ´t Hofft, Premio Nobel de Física, nos cuenta:
“En el mundo de los seres vivos, la escala o tamaño crea importantes diferencias. En muchos aspectos, la anatomía de un ratón es una copia de la de un elefante, pero mientras que un ratón trepar por una pared prácticamente vertical sin mucha dificultad (y se puede caer desde una altura varias veces mayor que su propio tamaño sin hacerse daño), un elefante no sería capaz de realizar tal hazaña. Con bastante generalidad se puede afirmar que los efectos de la gravedad son menos importantes cuanto menores sean los objetos que consideremos (sean vivos o inanimados).”

Cuando llegamos a los seres unicelulares, se ve que ellos no hay distinción entre arriba y abajo. Para ellos, la tensión superficial del agua es mucho más importante que la fuerza de la gravedad a esa escala. Tranquilamente se pueden mover y desplazar por encima de una superficie acuática. Los pluricelulares no pueden hacer tal cosa.

La tensión superficial es una consecuencia de que todas las moléculas y los átomos se atraen unos a otros con una fuerza que nosotros llamamos de Van der Waals. fuerza tiene un alcance muy corto; para ser precisos, diremos que la intensidad de esta fuerza a una distancia r es aproximadamente 1/r7. Esto significa que si se reduce la distancia dos átomos a la mitad de la fuerza de Van der Waals con la que se atraen uno a otro se hace 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 128 veces más intensa. Cuando los átomos y las moléculas se acercan mucho unos a otros quedan unidos muy fuertemente a través de esta fuerza. El conocimiento de esta fuerza se debe a Johannes Diderik Van der Waals (1837 – 1923) con su tesis sobre la continuidad del líquido y gaseoso que le haría famoso, ya que en esa época (1873), la existencia de las moléculas y los átomos no estaba completamente aceptado.

La tensión superficial del agua, es el efecto físico (energía de atracción entre las moléculas) que “endurece” la capa superficial del agua en reposo y permite a algunos insectos, como el mosquito y otros desplazarse por la superficie del agua sin hundirse.

El famoso físico inglés James Clerk Maxwell, que formuló la teoría del electromagnetismo de Faraday, quedó muy impresionado por este de Van der Waals.

Los tamaños de los seres uniceculares, animales y vegetales, se miden en micrómetros o “micras”, donde 1 micra es 1/1.000 de milímetro, aproximadamente el tamaño de los detalles más pequeños que se pueden observar con un microscopio ordinario. El mundo de los microbios es fascinante, pero no es el objeto de este trabajo, y continuaremos el viaje emprendido las partículas elementales que forman núcleos, átomos, células y materia, así como las fuerzas que intervienen en las interacciones fundamentales del universo y que afecta a todo lo que existe.

 

Hemos hablado del electrón que rodea el núcleo, de su carga eléctrica negativa que complementa la positiva de los protones y hace estable al átomo; una masa de solamente 1/1.836 de la del núcleo más ligero (el del hidrógeno). La importancia del electrón es vital en el universo.

Pero busquemos los “cuantos”. La física del siglo XX empezó exactamente en el año 1900, cuando el físico alemán Max Planck propuso una posible solución a un problema que había intrigando a los físicos durante años. Es el problema de la luz que emiten los cuerpos calentados a una cierta temperatura, y también la radiación infrarroja emitida, con menor intensidad, por los objetos más fríos (radiación de cuerpo negro).

Estaba bien aceptado entonces que esta radiación tenía un origen electromagnético y que se conocían las leyes de la naturaleza que regían estas ondas electromagnéticas. También se conocían las leyes para el frío y el calor, la así llamada “termodinámica”, o al menos eso parecía. Pero si utilizamos las leyes de la termodinámica para calcular la intensidad de una radiación, el resultado no tiene ningún sentido. Los cálculos nos dicen que se emitiría una cantidad infinita de radiación en el ultravioleta más lejano y, luego, esto no es lo que sucede. Lo que se observa es que la intensidad de la radiación muestra un pico a una cierta longitud de onda característica, y que la intensidad disminuye tanto para longitudes mayores como para menores. Esta longitud de onda característica es inversamente proporcional a la temperatura absoluta de objeto radiante (la temperatura absoluta se define por una escala de temperatura que empieza a 273º bajo cero). Cuando a 1.000º C un objeto se pone al “rojo vivo”, el objeto está radiando en la zona de luz visible.

Radiación de Cuerpo Negro

 

Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. A pesar de su , el cuerpo negro emite luz y constituye un modelo ideal físico para el estudio de la emisión de radiación electromagnética. El nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862.

La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro. Todo cuerpo emite energía en de ondas electromagnéticas, siendo esta radiación, que se emite incluso en el vacío, tanto más intensa cuando más elevada es la temperatura del emisor. La energía radiante emitida por un cuerpo a temperatura ambiente es escasa y corresponde a longitudes de onda superiores a las de la luz visible (es decir, de menor frecuencia). Al elevar la temperatura no sólo aumenta la energía emitida sino que lo hace a longitudes de onda más cortas; a esto se debe el cambio de color de un cuerpo cuando se calienta. Los cuerpos no emiten con igual intensidad a todas las frecuencias o longitudes de onda, sino que siguen la ley de Planck.

Lo que Planck propuso fue simplemente que la radiación sólo podía ser emitida en paquetes de un tamaño dado. La cantidad de energía de uno de esos paquetes, o cuantos, es inversamente proporcional a la longitud de onda, y por tanto, proporcional a la frecuencia de radiación emitida. La fórmula es E = hν, donde E es la energía del paquete, ν es la frecuencia y h es una nueva constante fundamental de la naturaleza, la constante de Planck. Cuando Planck calculó la intensidad de la radiación térmica imponiendo nueva condición, el resultado coincidió perfectamente con las observaciones.

Poco tiempo después, en 1905, Einstein formuló esta teoría de una manera mucho más tajante: él sugirió que los objetos calientes no son los únicos que emiten radiación en paquetes de energía, sino que toda la radiación consiste en múltiplos del paquete de energía de Planck. El príncipe francés Louis-Victor de Broglie, dándole otra vuelta a la teoría, propuso que no sólo cualquier cosa que oscila tiene energía, sino que cualquier cosa con energía se debe comportar una “onda” que se extiende en una cierta región del espacio, y que la frecuencia ν de la oscilación verifica la ecuación de Planck. Por lo tanto, los cuantos asociados con los rayos de luz deberían verse una clase de partículas elementales: el fotón. Todas las demás clases de partículas llevan asociadas diferentes ondas oscilantes de campos de fuerza, esto lo veremos más adelante.

El curioso comportamiento de los electrones en el interior del átomo, descubierto y explicado por el famoso físico danés Niels Bohr, se pudo atribuir a las ondas de de Broglie. Poco después, en 1926, Edwin Schrödinger descubrió cómo escribir la teoría ondulatoria de de Broglie con ecuaciones matemáticas exactas. La precisión con la cual se podían realizar cálculos era asombrosa, y pronto quedó claro que el comportamiento de todos los objetos pequeños quedaba exactamente determinado por las recién descubiertas “ecuaciones de ondas cuánticas”.

Está bien comprobado que la mecánica cuántica funciona de maravilla…, pero, sin embargo, surge una pregunta muy formal: ¿qué significan realmente estas ecuaciones?, ¿qué es lo que están describiendo? Isaac Newton, allá en 1867 formuló cómo debían moverse los planetas alrededor del Sol, estaba claro todo el mundo qué significaban sus ecuaciones: que los planetas estaban siempre en una posición bien definida des espacio y que sus posiciones y sus velocidades en un momento concreto determinan inequívocamente cómo evolucionarán las posiciones y las velocidades en el tiempo.

Pero los electrones todo es diferente. Su comportamiento parece estar envuelto en misterio. Es como si pudieran “existir” en diferentes lugares simultáneamente, como si fueran una nube o una onda, y esto no es un efecto pequeño. Si se realizan experimentos con suficiente precisión, se puede determinar que el electrón parece capaz de moverse simultáneamente a lo largo de trayectorias muy separadas unas de otras. ¿Qué puede significar todo esto?

Niels Bohr consiguió responder a esta pregunta de tal que con su explicación se pudo seguir trabajando, y muchos físicos siguen considerando su respuesta satisfactoria. Se conoce como la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica.

Si la mecánica cuántica tiene cosas extrañas y el espín es una de ellas. Y si uno piensa que la intuición le ayudará a comprender todo esto, pues no lo hará, o es poco probable que lo haga. Las partículas tienen un espín fundamental. Al igual que la carga eléctrica o la masa, el espín ayuda a definir que de partícula es cada una.

Las leyes de la mecánica cuántica han sido establecidas con mucha precisión; permite cómo calcular cualquier cosa que queramos saber. Pero si queremos “interpretar” el resultado, nos encontramos con una curiosa incertidumbre fundamental: que varias propiedades de las partículas pequeñas no pueden estar bien definidas de manera simultánea. Por ejemplo, podemos determinar la velocidad de una partícula con mucha precisión, pero entonces no sabremos exactamente dónde se encuentra; o a la inversa, podemos determinar la posición con precisión, pero entonces su velocidad queda mal definida. Si una partícula tiene espín (rotación alrededor de su eje), la dirección alrededor de la cual está rotando (la orientación del eje) no puede ser definida con gran precisión.

La posición y el momento de una partícula nunca lo podremos saber con precisión ilimitada.

No es fácil explicar de forma sencilla de dónde viene esta incertidumbre, pero existen ejemplos en la vida cotidiana que tienen algo parecido. La altura de un tono y la duración en el tiempo durante el cual oímos el tono tienen una incertidumbre mutua similar. Para afinar un instrumento se debe escuchar una nota durante un cierto intervalo de tiempo y compararla, por ejemplo, con un diapasón que debe vibrar también durante un tiempo. Notas muy breves no tienen bien definido el tono.

Para que las reglas de la mecánica cuántica funcionen, es necesario que todos los fenómenos naturales en el mundo de las cosas pequeñas estén regidos por las mismas reglas. Esto incluye a los virus, bacterias e incluso a las personas. Sin embargo, cuando más grande y más pesado es un objeto, más difícil es observar las desviaciones de las leyes del movimiento “clásicas” debidas a la mecánica cuántica. Me gustaría referirme a exigencia tan importante y tan peculiar de la teoría con la palabra “holismo”. Esto no es exactamente lo mismo que entienden algunos filósofos por holismo, y que podría definir como “el todo es más que la suma de sus partes”. Si la física nos ha enseñado algo es justo lo contrario. Un objeto compuesto de un gran de partículas puede ser entendido exactamente si se conocen las propiedades de sus partes (partículas); basta que sepamos sumar correctamente (¡y esto no es nada fácil en mecánica cuántica!). Lo que entiendo por holismo es que, efectivamente, el todo es la suma de las partes, pero sólo se puede hacer la suma si todas las partes obedecen a las mismas leyes. Por ejemplo, la constante de Planck, h, que es igual a 6’626075… × 10-34 Julios segundo, debe ser exactamente la misma para cualquier objeto en cualquier sitio, es decir, debe ser una constante universal.

La mecánica cuántica es muy extraña a nuestro “sentido común”, sabemos que se desenvuelve en ese “universo” de lo muy pequeño, alejado de nuestra vida cotidiana en el macrocosmos tetradimensional que, no siempre coincide con lo que, en aquel otro infinitesimal acontece.

Las reglas de la mecánica cuántica funcionan tan bien que refutarlas resulta realmente difícil. Los trucos ingeniosos descubiertos por Werner Heisemberg, Paul Dirac y muchos otros mejoraron y completaron las reglas generales. Pero Einstein y otros pioneros como Erwin Schrödinger siempre presentaron serias objeciones a interpretación. Quizá funcione bien, pero ¿dónde está exactamente el electrón?, ¿en el punto x o en el punto y? En pocas palabras, ¿dónde está en realidad?, y ¿cuál es la realidad que hay detrás de nuestras fórmulas? Si tenemos que creer a Bohr, no tiene sentido buscar tal realidad. Las reglas de la mecánica cuántica, por sí mismas, y las observaciones realizadas con detectores son las únicas realidades de las que podemos hablar.

Es cierto que, existe otro universo dentro de nuestro del que, aún, nos queda mucho por aprender.

La mecánica cuántica puede ser definida o resumida así: en principio, con las leyes de la naturaleza que conocemos se puede predecir el resultado de cualquier experimento, en el sentido que la predicción consiste en dos factores: el primer factor es un cálculo definido con exactitud del efecto de las fuerzas y estructuras, tan riguroso como las leyes de Isaac Newton para el movimiento de los planetas en el Sistema Solar; el segundo factor es una arbitrariedad estadística e incontrolable definida matemáticamente de estricta. Las partículas seguirán una distribución de probabilidades dadas, primero de una forma y luego de otra. Las probabilidades se pueden calcular utilizando la ecuación de Schrödinger de función de onda (Ψ) que, con muchas probabilidades nos indicará el lugar probable donde se encuentra una partícula en un dado.

Muchos estiman que esta teoría de las probabilidades desaparecerá cuando se consiga la teoría que explique, de forma completa, todas las fuerzas; la buscada teoría del todo, lo que implica que nuestra descripción actual incluye variables y fuerzas que (aún) no conocemos o no entendemos. Esta interpretación se conoce como hipótesis de las variables ocultas.”

Resultado de imagen de El Principio Holográfico

 

También Gerardt Hooft es el autor de lo que han dado en llamar l principio holográfico es una conjetura especulativa acerca de las teorías de la Gravedad Cuántica propuesta en 1993 por este autor,  y mejorada y promovida por Leonard Susskin en 1995. Postula que toda la información contenida en cierto volumen de un espacio  concreto se puede conocer a partir de la información codificable sobre la frontera de dicha región. Una importante consecuencia es que la cantidad máxima de información que puede contener una determinada región de espacio rodeada por una superficie diferenciable está limitada por el área total de dicha superficie.

Por ejemplo, se pueden modelar todos los eventos que ocurran en un cuarto o una habitación creando una teoría en la que sólo tome en cuenta lo que suceda en sus paredes. En el principio holográfico también se afirma que por cada cuatro Unidades de Planck  existe al menos un grado de libertad  (o una unidad constante de Bolttzmann k de máxima entropía). Esto se conoce como frontera de Bekenstein:

S\le\frac{A}{4}

 

donde S es la entropía y A es la unidad de mensura considerada. En unidades convencionales la fórmula anterior se escribe:

 

 

S\le \left( \frac{kc^3}{G\hbar} \right) \frac{A}{4} = k \frac{A}{4\ell_P^2}

donde:

 

Claro que esta… ¡Es otra Historia!

emilio silvera

Un paseo por el Universo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo asombroso    ~    Comentarios Comments (0)

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El LHC se adentra en la materia del universo primigenio

 

 

En los comienzos del universo, justo después del Big Bang, existió un ‘plasma de quarks y gluones, dos partículas confinadas hoy en la materia que entonces vagaban libremente… Ahora hemos construído aceleradores de partículas que tratan de recrear aquellos momentos para poder “ver” lo que allí pasó y, buscamos el origen de la masa y partículas exóticas que nos digan algo sobre esa supuesta masa “perdida”, o, que no alcanzamos a ver.

 

 

 

La imagen muestra el anillo de polvo de la estrella Fomalhaut, situada a 25 años luz de distancia de la Tierra.Fomalhaut está rodeada por un disco de polvo en forma de toroide con un borde interior muy agudo a una distancia radial de 133 UA (unidades astronómicas),  el disco está inclinado 24 grados con relación al plano del cielo.  El polvo está distribuido en un cinturón de 25 UA de ancho, y el centro geométrico del disco está desplazado a unas 15 UA de Fomalhaut.

Se cree que el disco que rodea a Fomalhaut es un disco protoplanetario que emite una considerable cantidad de radiación infrarroja. Discos similares se han descubierto en Vega, β Pictoris y Denébola (β Leonis).

 

 

La galaxia NGC 2683 es una galaxia espiral que emula la clásica de las naves especiales en la ciencia ficción. NGC 2683 es una galaxia espiral que se encuentra a unos 25 millones de años luz de distancia en dirección a la constlación del Lince, en el límite con Cáncer. Se la ha llamado Galaxia UFO debido a su parecido con un platillo volante.

Es la imagen más detallada que existe de Messier 9, una conjunción de estrellas en el centro de la Vía Láctea. El cúmulo globular M9 (también conocido como Objeto Messier 9Messier 9M9 o NGC 6333) es un cúmulo globular de la constelación de Ofiuco. Pero para los astrónomos modernos, Messier 0 (M9) sí contiene estrellas, conocidas como un cúmulo globular con más de 300.000 estrellas dentro de un diámetro de unos 90 años luz. Se encuentra a unos 25.000 años luz de distancia, cerca del núcleo central de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Este primer plano del Telescopio Espacial Hubble muestra el denso enjambre de estrellas que hay en los 25 años luz centrales del cúmulo. Con al menos el doble de la edad del Sol y carentes de elementos pesados, estas estrellas muestran colores de acuerdo con sus temperaturas: más rojas significa más frías, más azules quiere decir más calientes. En esta nítida visión del Hubble, muchas de las estrellas gigantes rojas y  frías del cúmulo presentan un matiz amarillento.

El Hubble produjo esta bella imagen de la galaxia espiral NGC 1483, Localizada en el sur de la constelación Mahi-mahi. La galaxia NGC 1483 es una galaxia con forma de espiralsituada en la constelación austral del Dorado (en la que se encuentra la mayor parte de la Gran Nube de Magallanes)  y que está situada a unos 40 millones de años luz de la Tierra. Tal y como se muestra en la imagen. la galaxia cuenta con una protuberancia central muy brillante de la que salen unos brazos con una luz algo más difusa y, en el fondo, se pueden distinguir algunas galaxias algo más lejanas (ya que el Dorado está compuesto por unas 70 galaxias y, de hecho, es algo más grande del Grupo Local en el que se encuentra la Vía Láctea y otras 30 galaxias más).

Las nubes asechan en un día de lluvia, el hubble nos regala esta imagen de la galaxia Centauro. La ingente cantidad de polvo que se puede observar en esta galaxia nos induce a pensar que está plagada de nebulosas en las que germinarán miríadas de estrellas azules nuevas que radiaran furiosas en el ultravioleta para ionizar todas esas regiones.


Gigantesco grupo de jóvenes estrellas, llamado R136 está a sólo unos cuantos millones de años luz y reside en la galaxia Doradus Nebula, dentro de la gran Nube de Magallanes.En el centro de la región de formación estelar 30 Doradus hay un enorme cúmulo con las estrellas más grandes, calientes y masivas que se conocen. Está dentro de la galaxia vecina la Gran Nube de Magallanes a 170.000 años luz de distancia.


          

   El Hubble captó imagen del sistema Eta Carinae. Tiene entre 120 y 150 masas solares. Eta Carinae es una estrella muy joven, con una edad entre los 2 y los 3 millones de años, y se encuentra situada en NGC 3372, también llamada la Gran Nebulosa de Carina o simplemente Nebulosa de Carina. Dicha nebulosa contiene varias estrellas supermasivas, incluyendo, además de Eta Carinae, la estrella HD 93129A.


Un equipo de científicos ha recolectado suficientes fotos de alta resolución del Hubble durante 14 años. Esta es una de ellas y, como hemos podido comprobar en muchas ocasiones, algunas de las imágenes obtenidas por este magnifico Telescopio Espacial nos han maravillado y también, nos llevaron al asombro.


En la celebración del 21 Aniversario del Hubble, en abril de 2011, apuntaron hacia el grupo de galaxias llamado Arp 273 y rescataron bella imagen. 

El telescopio espacial Hubble ha logrado captar la extrema violencia del proceso de formación de una estrella es su etapa final, en el que el objeto astronómico se rebela contra su nebulosa.

   

         ¿Qué nos querrán decir estas imágenes de anillos, cómo se pudieron formar?


                                                     En el corazón de la Nebulosa Laguna

La nebulosa IRAS 05437+2502, una pequeñuela cercana a la constelación de Tauro.

                          ¿Qué pintor podría plasmar la belleza creadora de las estrrellas?

Los ingenios creados por nuestra civilización ha podido arrancar secretos de la Naturaleza que, ni soñar podrían nuestros abuelos

El Tiempo sigue su camino imparable, siempre hacia adelante, ese lugar que llamamos futuro en el que pensamos estará todo lo que buscamos , siempre tendremos preguntas que hacer y que nadie sabrá contestar pero, nuestro destino es seguir adelante y tratar de desvelar los secretos que la Naturaleza esconde…, ella, tiene todas las respuestas.

emilio silvera

Seguimos mirando hacie el futuro

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

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El Marte

La tecnología que nos falta para colonizar Marte

Si todo va bien, nuestra especie planea viajar a Marte en los próximos 20 años. Ya la NASA planea la primera expedición a más tardar en 2030. Sin embargo, no todo está listo para conquistar el planeta rojo.

El portal ruso PopMech enumera las 10 tecnologías que necesitaremos en primer lugar para esto.

  • Extractores de agua

El cráter Worcester
© Foto: ESA

Aunque recientemente se descubrió que existe agua en Marte en forma líquida, los futuros astronautas y colonos tendrán en cualquier caso la necesidad de extraer agua congeladadel suelo marciano.

Para eso habría que excavarla o evaporarla con microondas. Tecnologías similares ya han sido probadas en la Tierra, pero las pruebas en Marte serán fundamentales.

  • Escafandras

Una larga permanencia en Marte requerirá trajes espaciales más avanzados que los que tenemos en este momento.

Vídeo: Boeing presenta su novedoso traje espacial

Deben ser mucho más sencillos y a la vez proporcionar una protección fiable contra la radiación, así como ayudar a adaptarse a la fuerza de gravedad inusual, sobre todo después de un largo vuelo espacial.

  • Naves espaciales

 

 

 

Descubre la aeronave con la que la NASA pretende conquistar Marte
© YouTube/ NASA Langley Research Center

Para llegar a Marte se requerirá mucho más esfuerzo que para mantener dos naves en la órbita de la Tierra o incluso aterrizar en la Luna.

Por el momento, la NASA está desarrollando y probando la nave espacial polivalente Orion, capaz de realizar tanto vuelos no tripulados como controlados a la Luna y Marte con una tripulación de cuatro personas.

El primer vuelo no tripulado tuvo lugar en 2014, y con tripulación está previsto para 2017.

La agencia rusa Roscosmos tampoco descarta que alguna de las modificaciones de su futura nave espacial Federatsia —sucesora del veterano Soyuz— se use para los viajes a Marte.

  • Combustible

 

 

A pesar de todas las ventajas, las naves espaciales siguen siendo bastante pequeños, y para un viaje de un mes a Marte será necesario conectar a él un ‘módulo residencial’ para los astronautas. Para esta máquina, se necesita una enorme reserva de combustible.

Se prevé contrarrestarlo con un motor de energía solar, que está en desarrollo, pero incluso si son exitosas las pruebas, se quedará muy por debajo de la potencia del motor de combustión convencional. En consecuencia, el vuelo a Marte tomará mucho más tiempo.

  • Equipo para el amartizaje

La atmósfera marciana es única y esto crea problemas únicos para la humanidad. Sabemos cómo aterrizar naves en la Tierra con una atmósfera densa, y sabemos cómo alunizar en la Luna, donde la atmósfera está ausente, pero Marte es algo promedio.

La seguridad del amartizaje en el planeta rojo de momento no puede ser garantizada, y por lo tanto se realizan docenas de pruebas de varios sistemas de frenos y paracaídas.

  • Agricultura

La técnica de cultivo de patatas, descrita en la película “El marciano”, fue reconocida por los expertos de la NASA como una posibilidad, aunque lejos de ser ideal. El suelo marciano, saturado con óxidos de hierro, no es adecuado para la agricultura.

Los colonos tendrán que usar hidroponía o agua reciclada para mejorar las posibilidades de que los cultivos sobrevivan.

Vea también: ¿Cómo cultivar papas en Marte?

Además, Marte recibe un 40% menos de luz solar que la Tierra, lo que también dificulta el crecimiento de la vegetación.

  • Robots

Para facilitar a los astronautas y colonos la construcción de una infraestructura en Marte, sería bueno enviar una nave con suministros y robots de construcción ya en la primera expedición.

Actualmente, se están desarrollando varios tipos de robots adecuados para esta tarea, incluidos los humanoides.

Vea más: La NASA abre un concurso de robótica para enviar un androide a Marte

  • Las viviendas

La tarea de diseñar las casas en Marte es similar a la de los trajes espaciales: deben proteger contra la radiación y las tormentas de polvo, así como tener en cuenta las peculiaridades de la gravedad.

En ellas habrá que cultivar las primeras plantas y criar los animales. Por último, deben ser lo suficientemente cómodas para que los astronautas y los colonos puedan pasar mucho tiempo en ellas.

  • Embarazo y maternidad

Las relaciones sexuales entre los astronautas están prohibidas, pero si surge una verdadera colonia en Marte, ya eso no podrá evitarse.

El embarazo y el nacimiento de niños en tales condiciones pueden conducir a muchos problemas, asociados principalmente con la radiación de gran alcance y con un campo gravitacional débil.

Se debe considerar cómo proteger al feto de la radiación peligrosa y cuidar del desarrollo del niño en las condiciones de una colonia extraterrestre.

  • El camino a casa

La famosa iniciativa privada Mars One prevé la colonización del planeta rojo con un solo viaje de ida, sin regreso. Pero las misiones más detalladamente planeadas sí que requieren la posibilidad de volver a la Tierra.

En este sentido, la misión de la NASA supone el regreso a la Tierra con la ayuda de la nave especializada Earth Return Vehicle, que orbitará Marte, esperando el final de la expedición para devolver a los astronautas a su hogar.

Otra idea, la de la empresa aeronáutica Lockheed Martin, prevé empezar los estudios en Marte con una estación orbital, que servirá también como una posible ‘ruta de salida’ para la futura expedición.

En términos generales, así son los retos tecnológicos más destacados ante el audaz viaje, que a veces no figuran en las propuestas de las empresas aeronáuticas.

Fuiente: NASA

Como no pongasmos remedio… ¡Nos iremos al garete!

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

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NASA: la situación de los glaciares en Groenlandia es peor de lo que se pensaba

 

Debido al calentamiento global, las aguas subterráneas aceleran el derretimiento. El impacto, estimaron los investigadores, es grave: 7 centímetros más en el aumento del nivel de los mares en el mundo

El glaciar Helheim, en Groenlandia, con huellas visibles de derretimiento, en 2005

El glaciar Helheim, en Groenlandia, con huellas visibles de derretimiento, en 2005

En un estudio publicado como parte de la campaña de cinco años que la NASA lleva adelante en Groenlandia, el mapa del lecho marino y del fondo rocoso bajo sus hielos muestran que los glaciares de la costa están entre 2 y 4 veces más expuestos al derretimiento acelerado de lo que se creía.

La campaña Oceans Melting Greenland (OMG) que la NASA realiza con otras 30 instituciones de investigación publicó los mapas más completos y exactos hasta el momento. El equipo encabezado por Mathieu Morlighem, de la Universidad de California en Irvine (UCI), los utilizó para estimar el volumen total de hielo de Groenlandia y su potencial para aportar al aumento del nivel del mar en el mundo.

 

La imagen muestra la costa de Groenlandia en la reconstrucción de BedMachine, antes y después de la inclusión de los datos del nuevo mapa de la campaña OMG de la NASA (Universidad de California en Irvine, UCI)

La imagen muestra la costa de Groenlandia en la reconstrucción de BedMachine, antes y después de la inclusión de los datos del nuevo mapa de la campaña OMG de la NASA (Universidad de California en Irvine, UCI)

El resultado les pareció alarmante: “7 centímetros más que las estimaciones anteriores”, calcularon los autores del trabajo. El total reevaluado de aumento global de los mares es de 7,42 metros.

El programa OMG lleva ya dos informes anuales de su campaña quinquenal para medir de qué modo el agua del océano, que más abajo de los 200 metros de profundidad ha incrementado su temperatura entre 2 y 4 grados centígrados, afecta la altura cambiante de la capa de hielo en más de 200 puntos a lo largo de los fiordos de Groenlandia.

 

 

 

 

El nuevo mapa mostró que entre 2 y 4 veces más glaciares de los que se creía se extienden a más profundidad, y el problema es que, mientras la capa superior de agua proviene del Ártico y es relativamente fría, la capa que sigue está afectada por el calentamiento global. Es decir que a mayor profundidad del glaciar, mayor es su riesgo de derretimiento rápido.

Los datos de OMG son algunos de los muchos que los investigadores ingresaron al cartógrafo de capas de hielo llamado BedMachine. Pero fueron decisivos para corregir la subestimación del peligro. “Lo que hace única a la campaña OMG en comparación con otras es que se desarrolla en medio de los fiordos, tan cerca como se puede de los frentes del glaciar“, dijo Morlighem.

La mala noticia se suma a las imágenes de una grieta en el glaciar Peterman, de más de 1.000 kilómetros cuadrados, que se registraron en abril de 2017.

Fuente: NASA