Todo, en nuestro Universo, está determinado por unas fuerzas y unas constantes de cuyos números depende todo lo que aquí sucede, sin excluir el comportamiento y evolución de nuestras mentes que, al igual que el propio universo, no deja de expandirse y crecer para que, algún día, muy lejos en el futuro, se pueda fundir con la materia expresada en su más alto grado: ¡La Luz! Todo en el Universo es energía y, nosotros, también.

Todo en nuestro Universo se comporta como determinan dos fuerzas contrapuestas, en el átomo están presentes la carga eléctrica positiva del núcleo que está equilibrada por la negativa de los electrones que lo orbitan. Las estrellas de la secuencia principal, llevan a cabo la fusión nuclear que hace que la estrella se expanda, y, sólo puede ser retenida por esa otra fuerza, la de Gravedad que, hace que la masa de la estrella tienda a contraerse sobre sí misma, bajo el peso de su propia masa, así queda equilibrada. Miles de ejemplos más se podrían poner.

Nada en nuestro Universo está disfrutando de una verdadera libertad y todo está supeditado a algo. Tampoco nosotros, aunque tengamos esa sensación, somos libre de hacer lo que nos venga en ganas y, estamos limitados como todas las demás cosas.

[?]

Antártida:

La NASA descubre un inmenso hueco que crece a un ritmo explosivo en el Glacia Thwaites

La enorme cavidad de 350 metros de altura se detectó en el glaciar Thwaites, en el oeste del continente helado. El tamaño del hueco puede tener un papel crucial en la aceleración del aumento del nivel del mar.

El glaciar Thwaites, en el oeste de la Antártica, es considerado uno de los más inestables del continente helado. Foto: NASA vía BBC.

Los científicos de la agencia estadounidense hallaron una cavidad gigantesca que crece a “un ritmo explosivo” en el fondo del glaciar Thwaites, en el oeste de la Antártica.

El hueco tiene 350 metros de altura, 4 km de ancho y 10 km de longitud, y se estima que contuvo en su interior 14 mil millones de toneladas de hielo.

La enorme fisura es un indicio de que la masa del glaciar se está desintegrando y podría causar un aumento en el nivel del mar más rápido de lo que se esperaba.

Le puede interesar: El hielo de la Antártida se derrite más rápido que nunca

“El tamaño de la cavidad bajo un glaciar juega un papel importante en su derretimiento”, explicó Pietro Millilo, investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL por sus siglas en inglés).

“Cuanto más agua y calor penetren bajo el glaciar, más rápido se derretirá“, agregó Millilo, autor principal del estudio publicado en la revista Science Advances.

Aumento del nivel del mar

El glaciar Thwaites tiene un tamaño similar al estado de Florida (cerca de 170.000 km cuadrados) y es responsable actualmente de cerca del 4% del aumento en el nivel del mar a nivel global.

Si todo el glaciar se derritiera, el nivel del agua aumentaría unos 65 centímetros.

Pero su colapso afectaría a su vez a otros glaciares que, al derretirse por completo, incrementarían el nivel del océano otros 2,4 metros.

Entre los años 1900 y 2016, el nivel del mar ha subido entre 16 y 21 cm.

Como dedos por debajo del glaciar

Thwaites es uno de los glaciares más vulnerables de la Antártica y los científicos buscan comprender los mecanismos que explican sus cambios.

_{La zona en rojo en el centro de la imagen muestra el sitio de la cavidad en el fondo del glaciar. Imagen: P. MILLILO ET AL vía  BBC.} 

Un factor clave es determinar la frontera o línea en la que el glaciar deja de estar sobre roca firme y pasa a flotar sobre el océano.

De la misma forma en que un buque encallado puede volver a flotar cuando se retira su carga, un glaciar que pierde hielo puede flotar sobre la roca a la que estaba antes sujeta, explicó la NASA en un comunicado.

Le sugerimos: Ola de frío ártico y nieve en Estados Unidos: los científicos responden a Trump y sus dudas sobre el cambio climático

Entonces la frontera retrocede, exponiendo parte del fondo del glaciar al agua.

“En la parte este del glaciar, esa frontera está compuesta por canales de un km de ancho, que actúan como dedos que se van extendiendo por debajo del glaciar para derretirlo desde el fondo“, señaló Millilo.

Sensores en focas

“Sospechábamos desde hace años que el glaciar Thwaites no estaba sujeto firmemente a la roca subyacente”, afirmó Eric Rignot, investigador de la NASA y otro de los autores del estudio.

“Y gracias a una nueva generación de satélites, podemos finalmente ver lo que está ocurriendo en detalle”.

La cavidad fue revelada mediante radares que penetran el hielo con sus señales y son parte de la operación IceBridge (“Puente de Hielo”) de la NASA, que estudia las conexiones entre las regiones polares y el clima global.

La NASA señaló que el glaciar Thwaites es uno de los lugares más difíciles de alcanzar en la Tierra, el cual desde este año está siendo investigado por científicos de Estados Unidos y Reino Unido.

La iniciativa, denominada Colaboración Internacional del Glaciar Thwaites, durará cinco años y es la mayor misión conjunta entre ambos países en la Antártica en más de 70 años.

Puede leer: Obesidad, desnutrición, clima: tres males y una misma amenaza

Los científicos usarán vehículos autónomos sumergibles y fijarán sensores en focas para estudiar las condiciones oceánicas cerca del glaciar.

Aceleramiento

Inmensos bloques de hielo se desprenden del macizo y terminan diluyéndose en agua

La Antártica en su conjunto está perdiendo hielo a un ritmo seis veces más rápido que hace cuatro décadas, según un estudio publicado por la NASA en la revista de la Academia de Ciencias de Estados Unidos, Proceedings of the National Academy of Sciencies.

El continente helado perdió cerca de 40 mil millones de toneladas de hielo cada año entre 1979 y 1989.

Pero esa cifra subió a cerca de 252 mil millones de toneladas de hielo anuales a partir de 2009, según el estudio.

Nota: Estos sucesos son de una importancia capital y, de seguir por ese camino sin que busquemos algún remedio… ¡Las cosas se podrían poner algo feas!

[?]

El astrónomo Avi Loeb – XLSemanal / Shawn G. Henry,

Avi Loeb: «Los primeros extraterrestres ya están aquí»

Este astrónomo de Harvard ha hallado inquietantes respuestas a la pregunta de si estamos solos en el Universo. Sospecha que el primer visitante interestelar puede tener un origen artificial

Este científico, de 57 años, dirige nada menos que el Instituto de Astronomía de la Universidad de Harvard. Avi Loeb ha publicado más de 700 trabajos teóricos sobre fenómenos astrofísicos, y hasta ahora le habían interesado en especial los agujeros negros y el nacimiento de las primeras estrellas. Últimamente se ha volcado en el estudio de la vida y la inteligencia más allá de la Tierra, materia sobre la que está escribiendo un libro. Sobre ello hablamos con él.

-Profesor Loeb, ¿por qué se dedica a estudiar la existencia de vida extraterrestre?

-Es una de las preguntas más importantes de la humanidad. Desde pequeño, me interesan las cuestiones básicas, y la más básica de todas es si estamos solos en el universo.

-¿Por qué es tan importante saberlo?

Hay quien diuce que son 7 las razas de extraterrestres que están en contacto con los humanos

-Si nos topáramos con otros seres inteligentes, eso cambiaría radicalmente la imagen de lo que somos, de lo que representamos. Además, las inteligencias extraterrestres podrían multiplicar nuestro conocimiento de forma imposible de cuantificar. Sería como si una persona de la Edad Media fuera catapultada al siglo XXI. Nuestro horizonte se ha ido ampliando a lo largo de la historia, del individuo a la familia, luego al clan y después al país. Más tarde descubrimos otros continentes en los que también vivían seres humanos. Si ahora encontramos otras criaturas fuera de la Tierra, estaríamos ante la ampliación definitiva de nuestro horizonte.

-¿Y cómo será? ¿Un buen día captaremos una señal inteligente procedente del espacio exterior, y el mundo, de golpe, ya no será igual?

-Nos imaginamos unas criaturas parecidas a nosotros, pero lo más probable es que sean totalmente diferentes. Y puede que no nos encontremos directamente con otras formas de vida, sino solo con sus artefactos. La vida, o al menos la vida terrícola, no está hecha para los viajes interestelares. La radiación cósmica será un problema enorme incluso en un trayecto tan corto como ir a Marte.

                 Seguramente serán las matemáticas el lenguaje de entendimiento

-¿Cree que usted llegará a vivir ese primer encuentro con los alienígenas?

-Mi apuesta es que no encontraremos una civilización intacta, sino sus restos nada más.

-¿Cómo? ¿Naves abandonadas? ¿Chatarra espacial sin dueño?

-Llámelo como quiera. Sospecho que las civilizaciones son muy efímeras. En otras palabras: que no son muy cuidadosas con su planeta, y al final acaban destruyéndose a sí mismas, ya sea mediante guerras nucleares, por los efectos de sus acciones sobre el clima o por la destrucción de su entorno.

-Recientemente ha formulado usted en la revista Astrophysical Journal Letters la hipótesis de que los primeros extraterrestres ya están aquí. ¿En serio?

-Sí. El 19 de octubre de 2017, el telescopio Pan-STARRS, en Hawái, registró un objeto extraño en el firmamento. Se movía tan rápido que solo podía proceder de algún lugar fuera del sistema solar. Se trata de la primera visita que nos llega del espacio exterior de la que tengamos conocimiento. Se lo bautizó con el nombre de ‘Oumuamua.

Fuente: ABC-CIENCIA

[?]

Ylia Prigogine ¡Qué personaje!

El Universo y la Vida… ¡Nuestra imaginación!

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.

             Estas imágenes la hemos visto muchas veces en fuentes y charcos formados por la de la lluvia

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 unicelulares, 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.

La onda electromagnética se puede entender como un grupo de “paquetes” ( cuantos) de muy poca energía que, juntos determinan la energía de la onda.

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 = h?, donde E es la energía del paquete, ? 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 ? 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 (?) 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.”

También Gerard ‘t 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:

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

donde:

• , es la constante de Boltzmann. 
  
• , es la vecolcidad de la luz. 
  
• , es la constante gravitacional universal.
  
• , es la constante de Planck racionalizada.
• , es la longitud de Planck.

Claro que esta… ¡Es otra Historia!

emilio silvera

[?]