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Archivo de junio de 2015

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Jun

30

¿Qué pasa con el Cambio Climático?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en EL DETERIORO DEL PLANETA tIOERRA    ~    Comentarios Comments (7)

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ENTREVISTA EN “EL MUNDO”

Richard Alley, experto en cambio climático y Premio BBVA Fronteras del Conocimiento

‘El riesgo del cambio climático para España es muy preocupante’

 

 

Richard Alley, experto en cambio climático y Premio BBVA Fronteras...

Richard Alley, experto en cambio climático y Premio BBVA Fronteras del Conocimiento. SERGIO ENRÍQUEZ-NISTAL

 

Richard Alley hace 20 años que no paga una plaza de aparcamiento. No se considera un activista ni un ejemplo de ciudadano que ha pasado a la acción, pero cada mañana acude a su puesto de catedrático de Geociencias de la Universidad de Pennsylvania en bicicleta. Alley ha pasado más de 30 años extrayendo testigos de hielo de Groenlandia o la Antártida y leyendo en ellos la historia del clima desde hace millones de años. Sus propias conclusiones le permiten hablar con la firmeza: «la huella dactilar del ser humano está en el cambio climático que estamos viviendo». Ha sido investigador principal de uno de los grupos del panel científico de Naciones Unidas para el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) y acaba de visitar Madrid para recoger el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimientos en esa categoría.

 

¿Así que los testigos de hielo son el ADN de la Tierra?
Sí, es fantástico. Es como leer su diario. Podemos volver atrás en el tiempo y leer lo que escribió nuestro tatarabuelo. En el día más cálido de mitad del verano en el centro de la Antártida hace -20ºC. Así que el hielo no se derrite, pero la nieve se acumula de manera diferente durante los veranos y los inviernos. Sólo con la nieve ya podemos contar los años. Pero además de nieve, también hay polvo y pequeños trozos de micrometeoritos y divertidos isótopos creados por los rayos cósmicos y hay burbujas de aire todo ello atrapado en la nieve año tras año. Así que podemos contar un relato maravilloso sobre el pasado del clima.
¿Hay diferencias entre el cambio climático actual y los que ha habido del pasado?
Cuando miramos los testigos de hielo, vemos muchísimas cosas que afectan al clima. Está afectado por el Sol, por volcanes que bloquean la luz solar, por movimientos de placas geológicas que provocan cambios lentos en las corrientes marinas… Pero los cambios en la atmósfera parecen ser el factor más importante que controla el clima. Cuando la naturaleza aumenta el CO2 a través de las emisiones de los volcanes o de otros cambios, el clima se calienta. Pero también vemos que cuando el clima cambia, la vida cambia. Hay una línea y un montón de especies mueren en esa línea. Pero en el presente, hace cerca de 30 años que el Sol tiene una actividad baja, no hay volcanes que bloqueen el Sol y las órbitas del planeta no han cambiado demasiado. Hemos aumentado el CO2 y su efecto sobre el clima explica lo que ocurre. La naturaleza está cambiando y nuestra huella dactilar está en ello.
P.- ¿Quiere decir que la vida que conocemos cambiará?
Sí, con un muy alto grado de confianza, si cambiamos el clima, la vida también cambiará. Ya hemos visto como se están produciendo cambios en la época de floración de algunas plantas y que están ocurriendo algunas cosas raras. Pero el cambio climático que hemos causado hasta ahora está aún por debajo de 1ºC. Pero, si continuamos quemando fuentes fósiles, después de vendrán los 2ºC, y luego los 3ºC y luego los 4ºC… Podemos empezar a ver lugares que estarán más cálidos que cualquier lugar que conozcamos hoy en todo el planeta, y eso será muy duro.
¿Los dos grados centígrados son la última frontera o nos podemos permitir un aumento de 3ºC?
Podemos realmente llegar a eso y mucho más si continuamos quemando fuentes fósiles. Y ésta es la media global, y debido a que la tierra se calienta mucho más que el océano, casi todos nosotros viviremos en condiciones más cálidas que esa cifra global. Pero podemos contener el calentamiento si realmente queremos hacerlo. Si somos serios en las negociaciones internacionales, podemos contener el aumento en dos grados. O, en caso contrario, nos podemos ir a tres, cuatro o más, sabiendo que cada uno de esos grados será más costoso y más peligroso que el anterior.
¿Confía en que en París se llegue a un acuerdo que logre controlar el aumento de temperatura en dos grados?
No confío, ya veremos. Es posible. Estamos en un momento muy interesante, con la encíclica del Papa…
¿Son buenas señales?
Sí, muy buenas. Es muy interesante el texto del Papa. La ciencia en la que se basa es muy sólida.
¿Qué quiere decir para España un aumento como el que estamos contemplando?
Es muy preocupante. Acabamos de ver los efectos de las olas de calor en India y Paquistán. Las zonas secas alrededor de los trópicos se harán mayores y esto puede influir en España. Si continuamos por el mismo camino, en la mayoría de lugares de la Tierra el peor verano que se recuerda hoy en día estará por debajo de la media a finales de siglo.
Abandonando los mensajes catastróficos, ¿qué podemos hacer como ciudadanos?
Tenemos una larguísima tradición de quemar cosas para conseguir energía mucho más rápido de lo que la naturaleza crea otras nuevas. Quemábamos la grasa de las ballenas para tener luz por las noches y casi nos quedamos sin ballenas. Y se ha recuperado la población porque encontramos otra cosa que quemar: combustibles fósiles. Tenemos que crear un sistema energético sostenible que podamos permitirnos y que podamos construir. Dentro de 30 años tendremos un sistema que podrá abastecernos a todos prácticamente para siempre. Podremos dejar de preocuparnos por lo que vendrá después. Podremos abastecer a nuestros nietos y a los nietos de nuestros nietos.
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Jun

26

En Física hablamos de masa, inercia…, ¡de tántas cosas! Pero, ¿son...

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

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Cuando hablamos de masa, nos estamos refiriendo a la medida de la inercia de un cuerpo, es decir, su resistencia a la aceleración. Todos sabemos la inmensa cantidad de combustible que se necesita para enviar al espacio exterior a esos transbordadores que llevan suministros y astronáutas al espacio exterior para el mantenimeinto de la Estación Espacial Internacional. El esfuerzo, es vencer la masa que se quiere transportar hasta que esta, alcanzando los 11 km/s de velocidad, pueda escapar de la fuerza de gravedad de la Tierra y poder así, cumplir con su cometido.

De acuerdo con las leyes de Newton del movimiento, si dos masas distintas, m1 y m2, son hechas colisionar en ausencia de cualquier otra fuerza, ambas experimentaran la misma fuerza de colisión. Si los dos cuerpos adquieren aceleraciones a1 y a2, como resultado de la colisión, entonces m1 a1 = m2 a2. Esta ecuación permite comparar dos masas. Si una de las masas se considera como una masa estándar, la masa de todas las demás puede ser medida comparándola con esta masa estándar. El cuerpo utilizado para este fin es un cilíndro de un kilógramo de una aleación de platino iridio. llamado el estándar internacional de masa. La masa definida de esta forma es llamada masa inercial del cuerpo.

Las masas también se pueden definir midiendo la fuerza gravitacional que producen. Por tanto, de acuerdo con la ley de gravitación de Newton, mg = Fd2 / MG, donde M es la masa de un cuerpo estándar situado a una distancia d del cuerpo de masa mg; F es la fuerza gravitacional entre ellos, y G es la constante gravitacional. La masa definida de esta forma es la masa gravitacional. En el siglo XIX, Roland Eötvös (1848-1919) demostró experimentalmente que las masas inerciales y gravitatorias son indistinguibles, es decir, m1 = mg.

Aunque la masa se define formalmente utilizando el concepto de inercia,  es medida habitualmente por gravitación. El peso (W) de un cuerpo es la fuerza con la que un cuerpo es atraído gravitacionalmente a la Tierra, corregido por el efecto de la rotación, y es igual al producto de la masa del cuerpo y la aceleración en caída libre (g), es decir, W = mg.

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            Kilogramo patrón.

El kilogramo (unidad de masa) tiene su patrón en: la masa de un cilindro fabricado en 1880, compuesto de una aleación de platino-iridio (90 % platino – 10 % iridio), creado y guardado en unas condiciones exactas, y que se guarda en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas en Sevres, cerca de París.

masapeso001
Una balaza mide solo cantidad de masa.

La masa es la única unidad que tiene este patrón, además de estar en Sevres, hay copias en otros países que cada cierto tiempo se reúnen para ser regladas y ver si han perdido masa con respecto a la original.

No olvidemos que medir es comparar algo con un patrón definido universalmente.

¿Y el peso?

De nuevo, atención a lo siguiente: la masa (la cantidad de materia) de cada cuerpo es atraída por la fuerza de gravedad de la Tierra. Esa fuerza de atracción hace que el cuerpo (la masa) tenga un peso, que se cuantifica con una unidad diferente: el Newton (N).

La UNIDAD DE MEDIDA DEL PESO ES EL NEWTON (N)

Entonces, el peso es la fuerza que ejerce la gravedad sobre una masa y ambas magnitudes son proporcionales entre sí, pero no iguales, pues están vinculadas por el factor aceleración de la gravedad.

En el lenguaje común, el peso y la masa son frecuentemente usados como sinónimos; sin embargo, para fines científicos son muy diferentes. La masa es medida en kilogramos; el peso, siendo una fuerza, es medido en newtons (símbolo N. Unidad del SI de la fuerza, siendo la fuerza requerida para comunicar a una masa de un kilogramo una aceleración de 1 m s –2). Es más, el peso depende de donde sea medido, porque el valor de g es distintos en diferentes puntos de la superficie de la Tierra. La masa, por el contrario, es constante donde quiera que se mida, sujeta a la teoría especial de la relatividad. De acuerdo con esta teoría, publicada por Albert Einstein en 1905, la masa de un cuerpo es una medida de su contenido total de energía.

Energía cinética
Energía potencial gravitatoria
Energía potencial elástica
Energía química

Por tanto, si la energía del cuerpo crece, por ejemplo, por un aumento de su energía cinética o temperatura, entonces su masa también crece. De acuerdo con esta ley, un aumento de energía ΔE está acompañado de un aumento de masa Δm, en conformidad con la ecuación de masa-energía  Δm = ΔE/c2, donde c es la velocidad de la luz. Por tanto, si un kilo de agua se eleva de temperatura en 100 K, su energía interna aumentará en 4 x 10 –12 kg. Este es, por supuesto, un incremento despreciable y la ecuación de masa-energía es sólo significativa para energías extremadamente altas. Por ejemplo, la masa de un electrón es siete veces mayor si se mueve con relación a un observador al 99% de la velocidad de la luz.

Ya sabemos que, se ha comprobado una y mil veces que, la teoría de Einstein de la relatividad especial es cierta en el sentido de que, al ser la velocidad de la luz el límite de velocidad del Universo, nada puede ir más rápido que la luz, cuando un cuerpo viaja a velocidades cercanas a la de la luz, a medida que se acerca a ella, puede ver como su masa aumenta, ya que, la energía de movimiento se convierte en masa al no poder conseguir su objetivo de marchar más rápido que la luz.

En los anillos enterrados en las entrañas de la Tierra, haces de partículas son lanzadas a la velocidad de la luz para que colisionen y, su peso aumenta conforme se van acercando a ese límite marcado por el universo.

La masa relativista de un cuerpo medida por un observador (un físico del LHC que mide el aumento de masa de los protones a medida que adquieren velocidad en el acelerador de partículas del CERN) con respecto al cual este cuerpo se mueve. De acuerdo con la teoría de Einstein, la masa m de un cuerpo moviendose a velocidad v está dada por  m = m0/√ (1 – v2 / c2), donde m0 es su masa en reposo y c es la velocidad de la luz. La masa relativista solo difiere significativamente de la masa en reposo si su velocidad es una fracción apreciable  de la velocidad de la luz. Si v = c/2, por ejemplo, la masa relativista es un 15% mayor que la masa en reposo.

Según las consecuencias obtenidas en el proyecto Manhattan, lo que sí es seguro es que, una pequeña fracción de materia, contiene una gran cantidad de energía. Según nos decía Asimov: “…un sólo gramo de materia se podría convertir en energía eléctrica que bastaría para mantener luciendo continuamente una bombilla de 100 vatios durante unos 28.200 años. O bien, la energía que representa un sólo gramo de materia es equivalente a la que se obtendría de quemar unos 32 millones de litros de gasolina”.

Una cosa si que nos puede quedar muy clara: Aunque sabemos algunas cosas sobre la masa y lo que entendemos por la energía, no podemos decir que, al día de hoy, “sepamos de verdad”, lo que la masa y la energía son.

Seguiremos aprendiendo. Sin embargo, nunca dejes de tener en cuenta que, lo que es cierto hoy, mañana será una verdad distinta. Todo dependen de la teoría aceptada en el momento, toda vez que, con el paso del tiempo las ideas evolucionan y todo es mejorables a medida que nuestros conocimientos avanzan. Así que la idea que podamos tener de Gravedad, masa, energía e inercia, mañana podría ser distinta a la que hoy podamos tener.

emilio silvera

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Jun

24

La Paradoja de Fermi

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

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Esplendoroso Arco de la Vía Láctea desde Monument Valley en los Estados Unidos. Aquí, como en otros muchos rincones de nuestro planeta Tierra, podemos contemplar esa inmensidad, ese carrusel de estrellas, gas y polvo que conforma la Galaxia espiral en kla que nos encontramos, y, de la misma manera, otros muchos cientos de miles de mundos, también podrán ser el habitat de criaturas inteligentes que, como nosotros, se ven allí confinadas sin poder recorrer “infinitas” distancias que las separan de otras civilizaciones situadas a decenas, cientos o miles de años-luz de ellos. Lo explica bien el reportaje publicado por El País.

La paradoja de Fermi: ¿dónde está todo el mundo?

 

Si existen miles de millones de posibilidades de que haya civilizaciones inteligentes, ¿por qué ninguna ha contactado todavía con nosotros?

 

 

Artículo originalmente escrito por Tim Urban. Traducción de Eva Millán.

Todo el mundo siente algo cuando está en un sitio desde el que se ven muy bien las estrellas en una noche especialmente estrellada y mira hacia arriba y ve esto.

Algunos prefieren lo tradicional y se sobrecogen por la belleza épica del universo o les impresiona su absurda escala. Yo, personalmente, me decanto por la clásica “crisis existencial y posterior comportamiento extraño durante la siguiente media hora”. Pero todo el mundo siente algo.

El físico Enrico Fermi también sintió algo: ”¿Dónde está todo el mundo?”.

 

Un cielo repleto de estrellas parece enorme… pero lo que vemos no es más que nuestro vecindario más próximo. En las mejores noches posibles podemos ver hasta 2.500 estrellas (aproximadamente una cienmillonésima parte de las estrellas de nuestra galaxia), y casi todas ellas están a menos de 1.000 años luz de nosotros (o un 1% del diámetro de la Vía Láctea). Así que a lo que realmente estamos mirando es a esto:

 

Nick Risinger

Cuando se enfrentan al tema de las estrellas y galaxias, una pregunta que atormenta a la mayoría de los humanos es: “¿Hay más vida inteligente ahí fuera?”. Veamos algunos números.

Hay tantas estrellas en nuestra galaxia (100.000 – 400.000 millones) como galaxias hay en el universo observable, aproximadamente, así que por cada estrella en la colosal Vía Láctea hay toda una galaxia ahí fuera. Si las sumamos todas llegamos al intervalo típicamente citado de entre 1022 y 1024 estrellas en total, lo que significa que por cada grano de arena en cada playa de la Tierra hay 10.000 estrellas ahí fuera.

El mundo científico no acaba de ponerse de acuerdo sobre qué porcentaje de esas estrellas son de “tipo solar” (similares al Sol en tamaño, temperatura y luminosidad): las opiniones suelen estar entre el 5% y el 20%. Quedándonos con el cálculo más conservador (5%), y el extremo más bajo del número total de estrellas (1022), nos da 500 trillones o 500 millones de billones de estrellas de tipo solar.

También hay un debate sobre qué porcentaje de esas estrellas de tipo solar podrían ser orbitadas por un planeta similar a la Tierra (uno con temperatura y condiciones similares que pudiese tener agua líquida y albergar potencialmente una vida similar a la de la Tierra). Algunos dicen que serían hasta el 50% de ellas, pero vamos a quedarnos con el más conservador 22% que se extrajo de un estudio reciente de la PNAS. Esto sugiere que hay un planeta potencialmente habitable como la Tierra orbitando alrededor de al menos un 1% del total de estrellas del universo —un total de 100 millones de billones de planetas parecidos a la Tierra.

Así que hay 100 planetas análogos a la Tierra por cada grano de arena del mundo. Piensa en ello la próxima vez que estés en la playa.

A partir de aquí no tenemos más remedio que entrar completamente en el terreno de la especulación. Imaginemos que después de millones y millones de años de existencia, un 1% de esos planetas parecidos a la Tierra desarrollan vida (si eso es verdad, cada grano de arena representaría un planeta con vida en él). E imagina que, en el 1% de esos planetas, la vida avanza hasta un nivel inteligente como lo hizo aquí en la Tierra. Esto significa que habría 10.000 billones de civilizaciones inteligentes en el universo observable.

Volviendo a nuestra galaxia y haciendo el mismo cálculo con la estimación más baja de estrellas en la Vía Láctea (100.000 millones), obtendríamos que hay mil millones de planetas análogos a la Tierra y 100.000 civilizaciones inteligentes en nuestra galaxia.

El SETI (Search for Extraterrestial Intelligence, o Búsqueda de inteligencia extraterrestre) es una organización dedicada a prestar atención a las señales de vida inteligente. Si estamos en lo cierto y hay 100.000 civilizaciones inteligentes o más en nuestra galaxia, e incluso si solo una fracción de ellas está enviando ondas de radio o rayos láser u otros modos de intentar contactar con otros, ¿no debería la colección de satélites del SETI estar captando todo tipo de señales?

Pero no lo ha hecho. Ni una. Nunca.

¿Dónde está todo el mundo?

Y la cosa se vuelve aún más extraña. Nuestro sol es bastante joven comparado con la edad del universo. Hay estrellas mucho más viejas con planetas parecido a la Tierra mucho más viejos, lo que en teoría debería haber dado civilizaciones mucho más avanzadas que la nuestra. Por poner un ejemplo, vamos a comparar nuestra Tierra de 4.540 millones de años con un hipotético Planeta X de 8.000 millones de años de edad.

Si el Planeta X tiene una historia parecida a la de la Tierra, veamos en qué punto estaría su civilización a día de hoy (usamos como referencia el periodo naranja para mostrar lo enorme que es el periodo verde):

La tecnología y el conocimiento de una civilización tan solo 1.000 años por delante de nosotros nos resultarían tan chocantes como lo sería nuestro mundo para una persona medieval. Una civilización con un millón de años de adelanto con respecto a la nuestra sería tan incomprensible para nosotros como lo es nuestra cultura humana para los chimpancés. Y el Planeta X nos lleva 3.400 millones de años de ventaja…

Hay algo llamado Escala de Kardashov que nos ayuda a agrupar civilizaciones inteligentes en tres amplias categorías según la cantidad de energía que usan:

Una Civilización Tipo I tiene la habilidad de usar toda la energía de su planeta. Nosotros no llegamos a ser un Tipo I del todo, pero nos quedamos cerca (Carl Sagan creó una fórmula para esta escala que nos sitúa en una civilización Tipo 0,7).

Una Civilización Tipo II puede aprovechar toda la energía de su estrella anfitriona. Nuestros débiles cerebros apenas pueden imaginar cómo se podría hacer esto, pero lo hemos intentado lo mejor que hemos podido, imaginando cosas como la esfera de Dyson.

Una Civilización Tipo III arrasa a las otras dos, accediendo a un poder comparable al de toda la galaxia de la Vía Láctea.

Si este nivel de avance parece difícil de creer, recuerda el Planeta X de antes y sus 3.400 millones de años de desarrollo de ventaja. Si una civilización del Planeta X fuera parecida a la nuestra y hubiera sido capaz de sobrevivir hasta llegar al nivel del Tipo III, lo natural es que probablemente ya hubiera dominado el viaje interestelar, incluso podría haber colonizado toda la galaxia.

Otra hipótesis de cómo podría producirse la colonización galáctica sería creando maquinaria que pueda viajar a otros planetas, pasarse unos 500 años autorreplicándose usando las materias primas del nuevo planeta y después mandar dos réplicas a hacer lo mismo. Incluso sin viajar a una velocidad que no se acerque ni a la de la luz, este proceso colonizaría toda la galaxia en 3,75 millones de años, un relativo abrir y cerrar de ojos cuando hablamos de una escala de miles de millones de años:

 

Fuente: Scientific American, “Where Are They”

Siguiendo con la especulación, si un 1% de la vida inteligente sobrevive el tiempo suficiente como para llegar a ser una civilización Tipo III colonizadora de galaxias, nuestros cálculos de antes sugieren que debería haber al menos 1.000 civilizaciones Tipo III solo en nuestra galaxia —y teniendo en cuenta el poder de tal civilización, lo más probable es que su presencia fuera bastante notoria. Y, aun así, no vemos nada, no oímos nada y no nos visita nadie.

Bienvenido a la paradoja de Fermi.

No tenemos respuesta para la paradoja de Fermi —como mucho podemos ofrecer “posibles explicaciones”. Y si preguntas a diez científicos distintos cuál creen que es la correcta, te darán diez respuestas distintas. ¿Recuerdas cuando los humanos del pasado debatían sobre si la Tierra era redonda o si el Sol giraba alrededor de la Tierra o pensaban que ese rayo había caído por Zeus, y ahora nos resultan tan primitivos y desinformados? Pues así es cómo estamos nosotros con este tema.

Para echarle un vistazo a algunas de las explicaciones posibles de la paradoja de Fermi más debatidas, vamos a dividirlas en dos amplias categorías —aquellas explicaciones que entienden que si no hay ningún indicio de las civilizaciones de Tipo II y Tipo III es porque no existe ninguna de ellas ahí fuera, y aquellas otras que asumen que sí que están ahí fuera, pero no estamos viendo ni oyendo nada de ellas por otras razones:

Grupo 1 de explicaciones: no hay indicios de civilizaciones superiores (Tipo II y III) porque no existen civilizaciones superiores.

Aquellos que suscriben las explicaciones del Grupo 1 señalan algo llamado el problema de la no exclusividad, que rechaza cualquier teoría que diga “hay civilizaciones superiores, pero ninguna de ellas ha establecido ningún tipo de contacto con nosotros porque todas”. La gente del Grupo 1 se fija en los cálculos que dicen que debería haber tantos miles (o millones) de civilizaciones superiores que al menos una de ellas debería ser la excepción a la regla. Incluso si esa teoría afectara al 99,99% de las civilizaciones, el otro 0,01% se comportaría de forma distinta y seríamos conscientes de su existencia.

Por tanto, dicen las explicaciones del Grupo 1, debe ser que no existen civilizaciones super avanzadas. Y como los cálculos sugieren que hay miles de ellas tan solo en nuestra galaxia, algo más debe de estar pasando.

Ese algo más se llama El Gran Filtro.

La teoría del Gran Filtro dice que, en algún punto desde la pre-vida hasta la inteligencia Tipo III, hay un muro contra el que todos o casi todos los intentos de vida chocan. Hay alguna etapa del largo proceso evolutivo que es extremadamente improbable o imposible que la vida supere. Esa etapa es el Gran Filtro.

Si esta teoría es cierta, la gran pregunta es ¿en qué punto de la línea temporal ocurre el Gran Filtro?.

Resulta que, cuando estamos hablando del destino de la humanidad, esta pregunta es muy importante. Dependiendo de dónde ocurra el Gran Filtro, nos deja tres realidades posibles: somos excepcionales, somos los primeros, o estamos jodidos.

1. Somos excepcionales (el Gran Filtro está detrás de nosotros)

Una esperanza que tenemos es que el Gran Filtro esté detrás de nosotros —hemos conseguido superarlo, lo que significaría que es extremadamente inusual que la vida llegue a nuestro nivel de inteligencia. El diagrama de abajo muestra solo a dos especies consiguiendo pasarlo, y nosotros somos una de ellas.

Este escenario explicaría por qué no hay civilizaciones Tipo III… pero también significaría que nosotros podríamos ser una de las pocas excepciones ahora que hemos conseguido llegar tan lejos. Significaría que hay esperanza. Superficialmente, esto suena un poco a la gente de hace 500 años sugiriendo que la Tierra es el centro del universo —implica que somos especiales. Sin embargo, algo que los científicos llaman “sesgo antrópico” sugiere que cualquiera que se plantee su propia rareza forma parte inherentemente de un “caso de éxito” de la vida inteligente -y ya sean realmente inusuales o bastante comunes, los pensamientos que se plantean y las conclusiones que sacan serán idénticos. Esto nos obliga a admitir que ser especiales es, al menos, una posibilidad.

Y, si somos especiales, ¿exactamente cuándo nos convertimos en especiales? —esto es, ¿qué paso superamos en el que casi todos los demás se quedan atascados?

Una posibilidad: el Gran Filtro podría estar muy al principio —podría ser increíblemente inusual que la vida comenzase en absoluto. Esta es una candidata porque hicieron falta unos mil millones de años de existencia de la Tierra para que finalmente ocurriera, y porque hemos intentado minuciosamente replicar tal acontecimiento en laboratorios y nunca hemos podido hacerlo. Si este es efectivamente el Gran Filtro, significaría que no solo no hay vida inteligente ahí fuera, sino que puede que no haya ningún otro tipo de vida.

Otra posibilidad: el Gran Filtro podría ser el salto de la simple célula procariota a la compleja célula eucariota. Después de que las procariotas nacieran, se quedaron tal cual durante casi dos mil millones de años antes de dar el salto evolutivo de ser complejas y tener un núcleo. Si este es el Gran Filtro, significaría que el universo está repleto de células procariotas simples y casi nada más allá de eso.

Hay varias posibilidades más —algunos llegan a pensar que el salto más reciente que hemos dado hasta nuestra inteligencia actual es un candidato para ser el Gran Filtro. Aunque el paso de vida semi-inteligente (chimpancés) a vida inteligente (humanos) no parece a primera vista un salto milagroso, Steven Pinker rechaza la idea de un “ascenso” inevitable de la evolución: “Ya que la evolución no aspira a una meta sino que simplemente ocurre, usa la adaptación más útil para un nicho ecológico dado, y el hecho de que, en la Tierra, esto haya conducido a la vida inteligente solo una vez hasta el momento puede sugerir que este resultado de la evolución natural es infrecuente y por lo tanto de ningún modo es un desarrollo indiscutible de la evolución de un árbol de la vida”.

La mayoría de los saltos no reúnen los requisitos para ser un candidato a Gran Filtro. Cualquier Gran Filtro tiene que ser un tipo de cosa entre un millón en la que una o más ocurrencias totalmente anormales tienen que ocurrir para facilitar una excepción absurda —por eso, algo como el paso de vida unicelular a pluricelular está descartado, porque ha ocurrido hasta 46 veces, en incidentes aislados, tan solo en nuestro planeta. Por la misma razón, en caso de encontrarnos una célula eucariota fosilizada en Marte, se descartaría el salto de más arriba de “célula simple a compleja” como posible Gran Filtro (así como cualquier cosa anterior a ese punto en la cadena evolutiva) —porque si ha ocurrido tanto en la Tierra como en Marte, casi con toda seguridad no se trata de una ocurrencia anómala de las de una-entre-un-millón.

Si en efecto somos excepcionales, podría ser por un acontecimiento biológico accidental, pero también podría atribuirse a lo que llamamos la Hipótesis de la Tierra Especial, que sugiere que, aunque puede que haya muchos planetas parecidos a la Tierra, las condiciones particulares de la Tierra —ya estén relacionadas con las particularidades de este sistema solar, su relación con la luna (una luna tan grande es inusual para un planeta tan pequeño y contribuye a nuestra meteorología y condiciones oceánicas particulares), o algo del propio planeta —son excepcionalmente acogedoras para la vida.

2. Somos los primeros

Para los Pensadores del Grupo 1, si el Gran Filtro no se encuentra detrás de nosotros, la única esperanza que nos queda es que las condiciones del universo estén desde hace poco, por primera vez desde el Big Bang, llegando a un punto que permitiría desarrollar vida inteligente. En ese caso, nosotros, junto con muchas otras especies, podríamos estar dirigiéndonos a la super inteligencia, y simplemente no habría ocurrido todavía. Estaríamos aquí justo en el momento adecuado para llegar a ser una de las primeras civilizaciones super inteligentes.

Un ejemplo de fenómeno que podría hacer esto realista es el predominio de brotes de rayos gamma, explosiones increíblemente grandes que hemos observado en galaxias lejanas. De la misma manera que la Tierra primigenia tardó unos cientos de millones de años antes de que amainaran los asteroides y los volcanes y la vida fuera posible, podría ser que el primer trozo de la existencia del universo estuviera lleno de acontecimientos catastróficos como los brotes de rayos gamma que incinerasen todo alrededor de vez en cuando e impidiesen que la vida se desarrollase más allá de una cierta fase. Tal vez ahora nos encontramos en un cambio de fase astrobiológica y esta es la primera vez que una forma de vida ha podido evolucionar tanto tiempo ininterrumpidamente.

3. Estamos jodidos (el Gran Filtro está por delante de nosotros)

Si no somos ni excepcionales ni precoces, los pensadores del Grupo 1 concluyen que el Gran Filtro debe estar en nuestro futuro. Esto sugeriría que la vida evoluciona periódicamente hasta donde estamos nosotros, pero que algo impide a la vida avanzar más allá y alcanzar una inteligencia superior en casi todos los casos —y es poco probable que nosotros seamos una excepción.

Un Gran Filtro futuro posible es un suceso natural catastrófico que ocurra periódicamente, como los brotes de rayos gamma que mencionamos antes, solo que desafortunadamente aún no han acabado y es solo cuestión de tiempo antes de que toda la vida de la Tierra sea aniquilada por uno de ellos. Otro candidato es la posible fatalidad de que casi todas las civilizaciones acaben autodestruyéndose una vez alcanzan un cierto nivel de tecnología.

Esto es por lo que el filósofo de la Universidad de Oxford Nick Bostrom dice que “el que no haya noticias es una buena noticia”. El descubrimiento de incluso vida sencilla en Marte sería devastador, porque eliminaría una gran cantidad de potenciales Grandes Filtros detrás de nosotros. Y si encontrásemos vida compleja fosilizada en Marte, Bostrom dice que “sería de lejos la peor noticia jamás impresa en la portada de un periódico”, porque significaría que el Gran Filtro estaría casi definitivamente por delante de nosotros —condenando a la larga a la especie. Bostrom cree que cuando se trata de la paradoja de Fermi, “el silencio del cielo nocturno vale oro”.

Grupo 2 de explicaciones: las civilizaciones inteligentes Tipo II y III están ahí fuera -y hay razones lógicas por las que podríamos no saber de ellas.

Las explicaciones del Grupo 2 eliminan cualquier noción de que somos excepcionales o los primeros de nada —por el contrario, creen en el principio de mediocridad, cuyo punto de partida es que nuestra galaxia, sistema solar, planeta o nivel de inteligencia no tienen nada de inusual ni de excepcional hasta que se demuestre lo contrario. También son mucho menos proclives a asumir que la falta de pruebas de seres de inteligencia superior sea una prueba de su no existencia —haciendo hincapié en el hecho de que nuestra búsqueda de señales se extiende solo hasta unos 100 años luz de lejos de nosotros (0,1% de la galaxia) y sugiriendo una serie de posibles explicaciones. He aquí diez:

Posibilidad 1) La vida super inteligente bien podría haber visitado ya la Tierra, pero antes de que estuviésemos aquí. En el gran contexto del universo, los seres humanos conscientes solo han estado presentes unos 50.000 años, un segundillo. Si hubo contacto antes de eso, podría haber hecho flipar a unos patos que habrían salido corriendo hacia el agua y ya. Además, la historia escrita solo se remonta 5.500 años —un grupo de cazadores-recolectores podría haber experimentado una movida muy loca con aliens, pero no tenían ninguna forma de contárselo a nadie del futuro.

Posibilidad 2) La galaxia ya ha sido colonizada, pero resulta que vivimos en una zona rural y desierta de la galaxia. Los europeos podrían haber colonizado las Américas mucho antes de que nadie en una pequeña tribu inuit en el extremo norte de Canadá se hubiera enterado de lo que había pasado. Podría haber un elemento de urbanización en los asentamientos interestelares de las especies superiores, en que todos los sistemas solares cercanos son colonizados y comunicados entre sí, pero no sería práctico ni tendría sentido que nadie se dedicara a venir aquí a una parte remota de la espiral en la que vivimos.

Posibilidad 3) Todo el concepto de colonización física le resulta un concepto delirantemente atrasado a las especies más avanzadas. ¿Recuerdas la imagen de la civilización Tipo II de antes con la esfera sobre su estrella? Con toda esa energía, podrían haber creado el medio ambiente perfecto para sí mismos que satisficiera todas sus necesidades. Podrían tener formas demencialmente avanzadas de reducir su necesidad de recursos y ningún interés por dejar su feliz utopía para explorar el frío, vacío y subdesarrollado universo.

Una civilización aún más avanzada podría considerar todo el mundo físico como un lugar terriblemente primitivo, habiendo conquistado ya hace tiempo su propia biología y cargado sus cerebros en un paraíso de vida eterna en la realidad virtual. La vida en el mundo físico de la biología, mortalidad, deseos y necesidades podría ser para ellos como vemos nosotros a las especies oceánicas primitivas que viven en el mar gélido y oscuro. Para tu información, pensar en otra especie que haya dominado la mortalidad me hace sentir envidia y tristeza.

Posibilidad 4) Hay civilizaciones depredadoras aterradoras ahí fuera y la mayor parte de la vida inteligente sabe que es mejor no emitir señales al exterior y anunciar su ubicación. Este es un concepto desagradable y ayudaría a explicar la falta de señales recibidas por los satélites del SETI. También quiere decir que nosotros podríamos ser los novatos super ingenuos que están siendo increíblemente estúpidos y arriesgados al transmitir señales al exterior. Hay un debate ahora mismo sobre si deberíamos participar en METI (Messaging to Extraterrestrial Intelligence —lo contrario del SETI) o no, y la mayoría dice que no deberíamos. Stephen Hawking advierte de que “si los alienígenas nos visitasen, las consecuencias serían como cuando Colón llegó a América, lo que no salió muy bien para los nativos americanos”. Incluso Carl Sagan (un partidario por lo general de que cualquier civilización lo suficientemente avanzada para el viaje interestelar sería altruista, no hostil) llamó a la práctica de METI “profundamente imprudente e inmadura”, y recomendó que “los chicos más nuevos en un cosmos extraño e incierto deberían escuchar en silencio durante mucho tiempo, aprendiendo pacientemente sobre el universo y comparando apuntes, antes de gritarle a una jungla desconocida que no entendemos”. Miedo.

Posibilidad 5) Solo hay un caso de vida con inteligencia superior -una civilización “super depredadora” (como lo son los humanos aquí en la Tierra)- que está mucho más avanzada que todas las demás y se mantiene en esa posición exterminando cualquier civilización inteligente una vez pasan un cierto nivel. Esto sería una mierda. Podría ser así: exterminar a todas las inteligencias emergentes es un uso ineficiente de recursos, seguramente porque la mayoría se extinguen solas. Pero pasado un cierto punto, los super seres mueven ficha —porque para ellos, una especie inteligente emergente se vuelve como un virus una vez empieza a crecer y expandirse. Esta teoría sugiere que el que fuera el primero de la galaxia en alcanzar la inteligencia ganó, y ahora nadie más tiene ninguna posibilidad. Esto explicaría la falta de actividad ahí fuera porque el número de civilizaciones super inteligentes sería solo una.

Posibilidad 6) Hay un montón de actividad y ruido ahí fuera, pero nuestra tecnología es demasiado primitiva y estamos prestando atención a las cosas equivocadas. Como si entrases en un edificio de oficinas moderno, encendieses un walkie-talkie, y cuando no escuchases ninguna actividad (que por supuesto no escucharías porque todo el mundo está hablando por WhatsApp, no usando walkie-talkies), concluyeras que el edificio debe de estar vacío. O tal vez, como ha señalado Carl Sagan, podría ser que nuestras mentes funcionan exponencialmente más rápido o más despacio que otra forma de inteligencia exterior —por ejemplo, ellos tardan 12 años en decir “Hola”, y cuando oímos esa comunicación, nos suena a ruido.

Posibilidad 7) Estamos contactando con otra vida inteligente, pero el gobierno lo oculta. Cuanto más leo sobre el tema, más me parece una teoría estúpida, pero tenía que mencionarla porque se habla mucho de ella.

Posibilidad. Las civilizaciones superiores son conscientes de nuestra existencia y nos están observando (también conocida como “la hipótesis del zoológico”). Por lo que sabemos, las civilizaciones super inteligentes existen en una galaxia firmemente regulada, y a nuestra Tierra la tratan como parte de un enorme parque natural protegido, con una política estricta de “se mira, pero no se toca” para planetas como el nuestro. Nosotros no los percibiríamos, porque si una especie mucho más lista quisiera observarnos, sabría hacerlo fácilmente sin que nosotros nos diéramos cuenta. A lo mejor hay una regla parecida a la “Primera Directiva” de Star Trek, que prohíbe a los seres super inteligentes establecer ningún contacto abierto con especies inferiores como nosotros o mostrarse de ningún modo hasta que la especie inferior haya alcanzado cierto nivel de inteligencia.

Posibilidad 9) Las civilizaciones superiores están aquí, a nuestro alrededor. Pero somos demasiado primitivos como para percibirlas. Michio Kaku lo resume así:

Digamos que hay un hormiguero en medio del bosque. Y justo al lado del hormiguero construyen una superautopista de diez carriles. Y la pregunta es “¿Serían las hormigas capaces de entender qué es una superautopista de diez carriles? ¿Serían capaces las hormigas de entender la tecnología y las intenciones de los seres que construyen la autopista a su lado?”.

Así que no es que no podamos recibir las señales del Planeta X usando nuestra tecnología, es que ni siquiera podemos comprender qué son los seres del Planeta X o lo que intentan hacer. Está tan por encima de nosotros que incluso si realmente hubieran querido explicárnoslo, sería como intentar enseñarle a las hormigas qué es internet.

Así mismo, esto podría responder también a “Bueno, si hay tantas sofisticadas civilizaciones Tipo III, ¿por qué no han contactado con nosotros todavía?”. Para responder a eso, preguntémonos —cuando Pizarro se adentró en Perú, ¿se paró un momento en un hormiguero a intentar comunicarse? ¿Fue magnánimo, intentando ayudar a las hormigas del hormiguero? ¿Se volvió hostil y frenó su misión original para ponerse a destrozar el hormiguero? ¿O fue el hormiguero completamente irrelevante para Pizarro? Esa podría ser nuestra situación.

Situación 10) Estamos completamente equivocados con respecto a nuestra realidad. Hay muchas maneras de las que podríamos simplemente estar totalmente equivocados en todo lo que pensamos. El universo podría parecer de una forma y ser cualquier otra cosa completamente diferente, como un holograma. O a lo mejor nosotros somos los alienígenas y nos han plantado aquí como un experimento o como una forma de fertilizante. Incluso existe la posibilidad de que todos formemos parte de una simulación por ordenador de algún investigador de otro mundo, y que otras formas de vida simplemente no hubieran sido programadas en la simulación.

Mientras nuestra posiblemente inútil búsqueda de inteligencia extraterrestre continúa, no estoy del todo seguro de mi postura. Francamente, descubrir tanto que estamos oficialmente solos en el universo como oficialmente acompañados por otros sería escalofriante, lo que es común a todas las tramas surrealistas listadas anteriormente —sea cual sea realmente la verdad, es alucinante.

Más allá de su sorprendente componente de ciencia ficción, la paradoja de Fermi también me deja un profundo sentimiento de humildad. No solo la típica humildad de “oh, sí, soy microscópico y mi existencia dura tres segundos” que siempre despierta el universo. La paradoja de Fermi revela una humildad más afilada y personal, una que solo puede darse tras pasarte horas de investigación, escuchando a los científicos más reconocidos de tu especie presentar teorías demenciales, cambiar de opinión una y otra vez y contradecirse violentamente unos a otros —recordándonos que las generaciones futuras nos verán igual que vemos nosotros a los antiguos que estaban seguros de que las estrellas eran la cara inferior de la bóveda del cielo, y pensarán “madre mía, realmente no tenían ni idea de lo que ocurría”.

Para agravar la situación, está el golpe a la autoestima de nuestra especie que conlleva toda esta charla de civilizaciones Tipo II y III. Aquí en la Tierra somos los reyes de nuestro pequeño mundo, orgullosos de reinar sobre el enorme grupo de imbéciles con los que compartimos planeta. Y en esta burbuja sin competencia y sin nadie que nos juzgue, es poco frecuente que nos enfrentemos al concepto de ser una especie dramáticamente inferior a nadie. Pero después de pasar mucho tiempo con las Civilizaciones Tipo II y III, nuestro poder y orgullo parece un poco como de David Brent.

Dicho esto, dado que mi perspectiva habitual es la de que la humanidad es una huérfana solitaria en una roca minúscula en medio de un universo desierto, la lección de humildad de que probablemente no seamos tan listos como creemos y la posibilidad de que mucho sobre lo que estamos seguros pueda estar equivocado, suena maravilloso. Deja la puerta abierta, aunque solo sea una rendija, a que tal vez, solo tal vez, puede que haya algo más de lo que nos damos cuenta.

Publica: emilio silvera

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Jun

24

¡La Vida en el Universo!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en ¡La vida! El misterio persiste    ~    Comentarios Comments (0)

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Seth Shostack, en su despacho del SETI en Silicon Valley
Seth Shostack, en su despacho del SETI en Silicon Valley. / P. X -S.

 

 

El SETI es el centro privado que heredó de la NASA el programa que escudriña el espacio en busca de una señal de radio de otra civilización. “Pensar que estamos solos en el Universo es como creer en milagros.

Algunos científicos lo llaman el efecto risitas. Es la reacción, inevitable para mucha gente, que se produce cuando alguien comienza a hablar de extraterrestres. Una media sonrisa, una risita apagada que inmediatamente anula el efecto de lo que se quiera decir. Los expertos en buscar vida en otros planetas están acostumbrados. Cuando le preguntan a Seth Shostak en una fiesta a qué se dedica, ¿qué dice? “Digo que arreglo coches”, bromea. Es más fácil eso que explicar que es el director del Instituto para la Búsqueda de Vida Inteligente Extraterrestre (SETI, en sus siglas en inglés).

Si hubiera una señal, sonaría como un tono, una flauta dentro del ruido”

El SETI es probablemente el lugar del mundo donde más en serio se toma esta cuestión. Situado en un edificio de oficinas en Mountain View, California, en el corazón de Silicon Valley, se trata de un centro privado que heredó lo que una vez fue un programa oficial de la NASA: escuchar el espacio en busca de una señal de radio de otra civilización. Su director será una de las dos o tres primeras personas en el mundo que se enterarán el día en que nos contacten los extraterrestres, algo que en este lugar no es una especulación, es una certeza.

La búsqueda de una señal desde el espacio comenzó en los años 60 del pasado siglo, cuando los extraterrestres ya habían invadido la cultura popular. “Era cultura pop, pero no tanto”, dice Shostak. “A mitad de siglo ya había científicos serios pensando en la posibilidad de vida en Marte”. Marconi o Tesla también habían teorizado sobre contactar con Marte. “La idea de la vida en el espacio es antigua. La idea de contactar con ellos es del último medio siglo”.

 

Antenas del telescopio Allen, en el norte de California, con las que el SETI escucha el universo en busca de una señal de vida. / SETI

 

Cuando Shostak se unió al SETI, en 1990, era un programa oficial de la NASA. Fue cancelado en 1992, apenas un año después de comenzar a escuchar, dentro de una negociación presupuestaria en el Congreso. Desde entonces, no se ha podido volver a presentar una propuesta para gastar dinero público en SETI sin ser víctima del efecto risitas. Fue un grupo de inversores de Silicon Valley los que retomaron el programa y lo mantienen con fondos privados. Shostak afirma que el programa federal se podría recuperar con un presupuesto de solo un millón de dólares al año. Pone como ejemplo que el Congreso encontró bien rápido los fondos para un programa que se dedica a vigilar asteroides cuando, en 1994, vieron las imágenes del cometa Shoemaker impactando contra Júpiter y provocando explosiones del tamaño de la Tierra: merecía la pena saber algo más de la trayectoria de los asteroides.

La física es igual en todas partes, damos por hecho que una civilización extraterrestre conoce la radio como conoce la rueda…

 

En el piso de Mountain View que hoy alberga el SETI hay pocas referencias a hombrecillos verdes. Las antenas están a 500 kilómetros hacia el norte. El ambiente de oficina está decorado con mapas celestes y fotos de lugares extremos de nuestro planeta. En una estantería se alinean lo que parecen globos terráqueos hasta que se miran de cerca. Son mapas globo de los planetas y lunas donde es más probable que haya vida, hechos con imágenes de satélite. Calisto, Europa, Ío, Ganímedes… Para el que solo conoce la capa más pop de la vida extraterrestre, el satélite Europa es el más famoso, desde que Arthur C. Clarke lo convirtió en el hogar de la próxima civilización del sistema solar en 2010: Odisea Dos. “Europa es uno de ellos, pero no necesariamente el mejor”, aclara Shostak.

El pasado marzo, Shostak escribió un artículo en The New York Times que abría el debate a un cambio de estrategia: enviar mensajes al espacio en vez de escuchar pasivamente. La mera posibilidad provocó un debate fenomenal, en el que personalidades como Elon Musk (SpaceX) o el astrónomo Geoff Marcy advertían de los peligros de exponernos a una civilización cuyas intenciones desconocemos. De repente, en los primeros meses de 2015, el debate sobre extraterrestres se ha vuelto muy serio. Shostak aclara que actualmente no están emitiendo señales, pero dice que hay quien quiere hacerlo en su equipo. Cree que “es más útil escuchar”, pero si se hiciera, propone emitir toda la información de los servidores de Google. Suele comparar su exploración con la de Cristóbal Colón: “Es como decirle a Colón: ‘mejor no vayas hacia el oeste porque puedes encontrarte con una civilización hostil que venga a Europa y la destruya”.

También se llega a la conclusión de que casi todas las estrellas similares al Sol tienen planetas a su alrededor. Hay un 17% de estrellas que tiene planetas …

Si miras a 100 estrellas, 20 de ellas tienen planetas como la Tierra

Otra cuestión es si esa supuesta civilización utilizará medios de comunicación que se puedan captar con las antenas que usamos. “La radio es como la rueda”, afirma Shostak. Si han llegado al nivel de civilización que les permita enviar mensajes por el espacio, forzosamente utilizan radio. “La física es igual en todas partes, damos por hecho que conocen la radio como conocen la rueda”. la búsqueda SETI da por hecho que hay otras formas de vida no muy lejanas, que alguna de ellas ha desarrollado una civilización inteligente al menos tan avanzada como el ser humano, y que tratan de explorar el universo igual que nosotros. Es una cuestión de estadística. “Si miras a 100 estrellas, 20 de ellas tienen planetas como la Tierra”, explica Shostak. “El análisis del telescopio Kepler revela que una de cada cinco estrellas tienen planetas que pueden tener vida. Eso son decenas de miles de posibilidades, solo en la Vía Láctea. Pueden ser estériles, pero eso nos convertiría en un milagro. Y en la ciencia, cuando crees en los milagros normalmente te equivocas”.

¿Y el día que llegue esa señal? El imaginario popular ve esa señal como una especie de borrón, un ruido confuso pero con alguna lógica interna que destaca entre el zumbido seco del universo. La película Contact (1997) obtuvo una nominación al Óscar al mejor sonido por su emocionante recreación de un supuesto contacto extraterrestre por radio. Pero el hombre que probablemente será el primero en escucharlo, Shostak describe así lo que lleva esperando toda su vida: “No buscamos sonidos, sino bandas, números. Si esos números se convierten en audio, suena ruido. Si hubiera una señal en él, sonaría como un tono, una flauta dentro del ruido”.

Una conversación con Seth Shostak una mañana de abril puede acabar en un debate sobre si la radio de ET era lo bastante potente como para llamar a su casa. Ha trabajado como asesor científico en películas (el remake de Ultimátum a la Tierra) y conoce y disfruta toda la cultura popular alrededor de los extraterrestres. Pero es absolutamente serio cuando afirma que encontraremos vida inteligente fuera de la Tierra, quizá antes de dos décadas, gracias al ritmo al que evoluciona la tecnología que escucha el universo y procesa el ruido. ¿Y qué pasará ese día? “Será noticia cinco días y luego cada uno volvería a lo suyo”.

Cuando el trabajo es imaginar extraterrestres

 

 

 

 

El SETI no solo se dedica a escuchar el universo. Alrededor de este programa trabajan unos 150 especialistas en distintos proyectos con aplicaciones en la búsqueda de vida extraterrestre. La mayoría son astrobiólogos, que desarrollan en estas instalaciones su trabajo sobre condiciones de vida extremas en la Tierra, un tipo de estudios que sirve para imaginar la vida que se podría generar en sistemas helados o ardientes. El español Pablo Sobrón trabaja en SETI desde 2012. “Mi trabajo se centra en explorar nuevas formas de vida en entornos inhóspitos de nuestro planeta como el Ártico, la Antártida, desiertos, montañas y el fondo oceánico”, explica Sobrón en un correo electrónico.

Sobrón está ahora en un grupo de investigación para explorar la vida en los océanos. “Los mejores escenarios para la evolución de vida en el sistema solar son posiblemente los océanos de los satélites Europa y Encedalus (Júpiter y Saturno, respectivamente). Estas dos lunas heladas albergan océanos de agua líquida bajo una corteza de hielo y es posible que existan chimeneas hidrotermales en el fondo de los mismos”, que es posiblemente el entorno en el que surgió la vida en la Tierra. “Por tanto, Europa y Encedalus son objetivos prioritarios en la búsqueda de vida fuera de la Tierra”.

En un despacho del SETI, por ejemplo, trabaja David Hinson, especialista en meteorología espacial. Una especie de hombre del tiempo de Marte. Su trabajo consiste en predecir el tiempo en la superficie, una información fundamental si uno quiere hacer aterrizar una nave allí. “Cuando iban a mandar la nave Viking a Marte, querían aterrizar en el sitio más seguro. La estructura atmosférica y los vientos en ese momento son muy importantes”.

En este lugar, la búsqueda de vida extraterrestre es una cuestión científica de primer orden. Hay alguien imaginando cómo sería una forma de vida en condiciones extremas y buscando respuestas en el fondo del océano o en las toberas de un avión, hay alguien intentando predecir el tiempo en esos lugares y, sobre todo, alguien escuchando, por si hubiera otros, en otro lugar, haciendo lo mismo.

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Jun

23

Siempre buscaremos nuevas teorías de la Física del Universo

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

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“… el Modelo Estándar es, en la historia, la más sofisticada teoría matemática sobre la naturaleza. A pesar de la palabra “modelo” en su nombre, el Modelo Estándar es una teoría comprensiva que identifica las partículas básicas y especifica cómo interactúan. Todo lo que pasa en nuestro mundo (excepto los efectos de la gravedad) es resultado de las partículas del Modelo Estándar interactuando de acuerdo con sus reglas y ecuaciones.”

 

En la serie rumores del saber del mundo que hemos ido dejando aquí, de manera esporádica, algunos retazos de ese saber que por el mundo, a lo largo y a lo ancho del discurrir del tiempo, han dejado los pueblos y civilizaciones que nos precedieron. Ellos sentaron las bases de lo que hoy somos. Hemos hablado aquí de los sumerios, egipcios, hindúes, chinos y de otras civilizaciones también misteriosas. Hemos dedicado algún tiempo al surgir de la escritura y de los números, sin dejar de lado a los grandes filósofos naturales que estudiaban la Naturaleza para tratar de desvelar sus secretos.

 

 

 

Tiempos de Oráculos y Deidades

 

Sin embargo, en Alejandría, las matemáticas o, al menos, los números,  tuvieron otro aspecto muy importante, y también muy diferente. Se trata de los denominados “misterios órficos” y su énfasis místico.

 

 

Una nueva clase de reacción de fisión nuclear observada en el CERN ha mostrado importantes puntos débiles en nuestro entendimiento actual del núcleo atómico. La fisión del mercurio-180 se suponía una reacción “simétrica” que daría lugar a dos fragmentos iguales, pero en lugar de ello ha producido dos núcleos con masas bastante diferentes, una reacción “asimétrica” que plantea un serio desafío a los teóricos.

 

 

Photograph taken inside the ISOLDE experimental hall at CERN

 

 

La Ciencia no duerme. En todo el mundo (ahora también fuera de él -en el espacio), son muchos los Científicos que trabajan de manera tenaz para buscar nuevas formas de alcanzar lo ahora inalcanzable y, para ello, se emplean las más sofisticadas estructuras técnicas de avanzados sistemas tecnológicos que hacen posible llegar allí donde nunca nadie había llegado.

 

 

 

Entre los teóricos, el casamiento de la relatividad general y la teoría cuántica es el problema central de la física moderna. A los esfuerzos teóricos que se realizan con ese propósito se les llama “supergravedad”, “súpersimetría”, “supercuerdas” “teoría M” o, en último caso, “teoría de todo o gran teoría unificada”.

 

 

Vista hemisférica de Venus. (Cortesía de NASA)

 

El segundo planeta a partir  del Sol. Tiene la órbita más circular de todos los planetas. Su albedo geométrico medio, 0,65, es el mayor de todos los planetas, como resultado de su cubierta de nubes blancas sin fracturas. En su máximo alcanza magnitud -4,7, mucho más brillante que cualquier otro planeta. Su eje de rotación está inclinado casi 180º con respecto a la vertical, de manera que su rotación es retrógrada. Rota alrededor de su eje cada 243 días, y, por tanto, muestra siempre la misma cara hacia la Tierra cuando los dos planetas se encuentran en su máxima aproximación.

La atmósfera de Venus es en un 96,5% de dióxido de carbono y un 3,5 de nitrógeno, con trazas de dióxido de azufre, vapor de agua, argón, hidrógeno y monóxido de carbono. La presión en la superficie es de 92 bares (es decir, 92 veces la presión a nivel del mar en la Tierra). La temperatura superficial promedio es de 460 ºC debido al “efecto invernadero” en la atmósfera del planeta. Los rayos son muy frecuentes. Existe una densa capa de nubes a una altitud de unos 45/65 Km. compuesta de ácido sulfúrico y gotitas de agua.

 

 

 

 

 

Mundos inimaginables que tendrán, como en el nuestro, formas de vida de una rica diversidad que ni podemos imaginar

 

Nuestros sueños de visitar mundos remotos, y, en ellos, encontrar otras clases de vida, otras inteligencias, es un sueño largamente acariaciado por nuestras mentes que se resisten a estar sólas en tan vasto Universo que, poseyendo miles de millones de mundos, también debe estar abarrotado de una diversidad de formas de vida que, al igual que ocurre aquí en la Tierra, pudieran (algunas de ellas) estar haciéndose la misma pregunta: ¿Estaremos sólos en tan inmenso Universo.

 

Siempre buscaremos nuevas teorías de la Física del Universo

Hace algún tiempo que los medios publicaron la noticias:

“Físicos británicos creen que el bosón de Higgs y su relación con la gravedad puede ser la clave para crear una ecuación única que explique el Universo entero.”

 

 

 

Imagen de Archivo donde Einstein escribe una ecuación sobre la densidad de la Vía Láctea en el Instituto Carnegie en Pasadena (California)

“La teoría del todo, también conocida como teoría unificada, fue el sueño que Einstein nunca pudo cumplir. Consiste en una teoría definitiva, una ecuación única que explique todos los fenómenos físicos conocidos y dé respuesta a las preguntas fundamentales del Universo. Esa teoría unificaría la mecánica cuántica y la relatividad general, dos conocimientos aceptados pero que describen el Cosmos de forma muy diferente. Albert Einstein no consiguió formularla. Tampoco nadie después de él, pero sigue siendo la ambición de muchos científicos. En este empeño, físicos de la británica Universidad de Sussex han dado un nuevo paso para probar que solo hay una fuerza fundamental en la naturaleza. Creen haber observado como el campo de Higgs interactúa con la Gravedad.”

Si hablamos de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, lo havcemos de algo que tiene 100.000 millones de años-luz de diámetro y más de ciento cincuenta mil millones de estrellas, no digamos de mundos y otra infinidad de objetos de exótica estructura e increíbles conformaciones que, como los púlñsares, los agujeros negros o los manétares, no dejan de asombrarnos. Somos, una especie viviente que ha llegado a poder generar pensamientos y crear teorías encaminadas a descubrir la verdad de la Naturaleza, y, nuestra aparente “insignificante presencia”, podría ser un signo de que, el universo “ha permitido” observadores para que lo expliquen y se pueda comprender.

   Tenemos el Universo dentro de nuestras mentes

El universo es un lugar tan maravilloso, rico y complejo que el descubrimiento de una teoría final, en el sentido en el que está planteada la teoría de supercuerdas, no supondría de modo alguno el fin de la ciencia ni podríamos decir que ya lo sabemos todo y para todo tendremos respuestas.  Más bien será, cuando llegue, todo lo contrario: el hallazgo de esa teoría de Todo (la explicación completa del universo en su nivel más microscópico, una teoría que no estaría basada en ninguna explicación más profunda) nos aportaría un fundamento mucho más firme sobre el que podríamos construir nuestra comprensión del mundo y, a través de estos nuevos conocimientos, estaríamos preparados para comenzar nuevas empresas de metas que, en este momento, nuestra ignorancia no nos dejan ni vislumbrar. La nueva teoría de Todo nos proporcionaría un pilar inmutable y coherente que nos daría la llave para seguir explorando un universo más comprensible y por lo tanto, más seguro, ya que el peligro siempre llega de lo imprevisto, de lo desconocido que surge sin aviso previo; cuando conocemos bien lo que puede ocurrir nos preparamos para evitar daños.

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Algunos dicen que para cuando tengamos una Teoría de Todo, el mundo habrá cambiado, habrá pasado tanto tiempo que, para entonces, la teoría habrá quedado vieja y se necesitará otra nueva teoría más avanzada. Eso significa, si es así, que nunca tendremos una explicación de todo y siempre quedarán cuestiones enigmáticas que tendremos que tesolver. ¡Menos mal!

La búsqueda de esa teoría final que nos diga cómo es el Universo, el Tiempo y el Espacio, la Materia y los elementos que la conforman, las Fuerzas fundamentales que interaccionan con ella, las constantes universales y en definitiva, una formulación matemática o conjunto de ecuaciones de las que podamos obtener todas las respuestas, es una empresa nada fácil y sumamente complicada; la teoría de cuerdas es una estructura teórica tan profunda y complicada que incluso con los considerables progresos que se han realizado durante las últimas décadas, aún nos queda un largo camino antes de que podamos afirmar que hemos logrado dominarla completamente. Se podría dar el caso de que el matemático que encuentre las matemáticas necesarias para llegar al final del camino, aún no sepa ni multiplicar y esté en primaria en cualquier escuela del mundo civilizado. Por otra parte, siempre andamos inventando ecuaciones para todo, que expliquen este o aquel enigma que deseamos conocer.

 

Lo cierto es que, no conocemos el futuro que le espera a la Humanidad pero, tal desconocimiento no incide en el hecho cierto de que siempre estemos tratando de saber el por qué de las cosas y, seguramente, si Einstein hubiera conocido la existencia de las cuatro fuerzas fundamentales, habría podido avanzar algo más, en su intento de lograr esa ecuación maravillosa que “todo” lo pudiera explicar.

Muchos de los grandes científicos del mundo (Einstein entre ellos), aportaron su trabajo y conocimientos en la búsqueda de esta teoría, no consiguieron su objetivo pero sí dejaron sus ideas para que otros continuaran la carrera hasta la meta final. Por lo tanto, hay que considerar que la teoría de cuerdas es un trabajo iniciado a partir de las ecuaciones de campo de la relatividad general de Einstein, de la mecánica cuántica de Planck, de las teorías gauge de campos, de la teoría de Kaluza-Klein, de las teorías de… hasta llegar al punto en el que ahora estamos.

La armoniosa combinación de la relatividad general y la mecánica cuántica es un éxito muy importante. Además, a diferencia de lo que sucedía con teorías anteriores, la teoría de cuerdas tiene la capacidad de responder a cuestiones primordiales que tienen relación con las fuerzas y los componentes fundamentales de la naturaleza. Allí, en sus ecuaciones,  aparece el esquivo gravitón implicándo con ello que la teoría contiene implicitamente una teoría cuántica de la Gravedad.

                                                     Ahora, en la nueva etapa del LHC, tratarán de buscar partículas supersimétricas

Igualmente importante, aunque algo más difícil de expresar, es la notable elegancia tanto de las respuestas que propone la teoría de cuerdas, como del marco en que se generan dichas respuestas. Por ejemplo, en la teoría de cuerdas muchos aspectos de la Naturaleza que podrían parecer detalles técnicos arbitrarios (como el número de partículas fundamentales distintas y sus propiedades respectivas) surgen a partir de aspectos esenciales y tangibles de la geometría del universo. Si la teoría de cuerdas es correcta, la estructura microscópica de nuestro universo es un laberinto multidimensional ricamente entrelazado, dentro del cual las cuerdas del universo se retuercen y vibran en un movimiento infinito, marcando el ritmo de las leyes del cosmos.

Lejos de ser unos detalles accidentales, las propiedades de los bloques básicos que construyen la naturaleza están profundamente entrelazadas con la estructura del espacio-tiempo. En nuestro Universo, aunque no pueda dar esa sensación a primera vista, cuando se profundiza, podemos observar que, de alguna manera, todo está conectado, de la misma manera, nuestras mentes son parte del universo y, en ellas, están todas las respuestas.

Claro que, siendo todos los indicios muy buenos, para ser serios, no podemos decir aún que las predicciones sean definitivas y comprobables para estar seguros de que la teoría de cuerdas ha levantado realmente el velo de misterio que nos impide ver las verdades más profundas del universo, sino que con propiedad se podría afirmar que se ha levantado uno de los picos de ese velo y nos permite vislumbrar algo de lo que nos podríamos encontrar, a través de esa fisura parece que se escapa la luz de la comprensión que, en su momento, se podría alcanzar.

          Muchos sueñan con encontrar esa Teoría del Todo

Mientras que la soñada teoría llega, nosotros estaremos tratando de construir ingenios que como el GEO600, el más sensible detector de ondas gravitacionales que existe ( capaz de detectar ínfimas ondulaciones en la estructura del espacio-tiempo ), nos pueda hablar de otra clase de universo. Hasta el momento el universo conocido es el que nos muestran las ondas electromagnéticas de la luz pero, no sabemos que podríamos contemplar si pudiéramos ver ese otro universo que nos hablan de la colisión de agujeros negros…por ejemplo.

GEO 600

La teoría de cuerdas, aunque en proceso de elaboración, ya ha contribuido con algunos logros importantes y ha resuelto algún que otro problema primordial como por ejemplo, uno relativo a los agujeros negros, asociado con la llamada entropía de Bekenstein-Hawking, que se había resistido pertinazmente durante más de veinticinco años a ser solucionada con medios más convencionales. Este éxito ha convencido a muchos de que la teoría de cuerdas está en el camino correcto para proporcionarnos la comprensión más profunda posible sobre la forma de funcionamiento del universo, que nos abriría las puertas para penetrar en espacios de increíble “belleza” y de logros y avances tecnológicos que ahora ni podemos imaginar.

Como he podido comentar en otras oportunidades, Edward Witten, uno de los pioneros y más destacados experto en la teoría de cuerdas, autor de la versión más avanzada y certera, conocida como teoría M, resume la situación diciendo que: “la teoría de cuerdas es una parte de la física que surgió casualmente en el siglo XX, pero que en realidad era la física del siglo XXI“.

Witten, un físico-matemático de mucho talento, máximo exponente y punta de lanza de la teoría de cuerdas, reconoce que el camino que está por recorrer es difícil y complicado. Habrá que desvelar conceptos que aún no sabemos que existen.

 

Ellos nos legaron parte de las teorías que hoy manejamos en el mundo para tratar de conocer el Universo pero, sigue siendo insuficientes… ¡Necesitamos Nuevas Teorías! que nos lleven al conocimientos más profundos de la realidad en que se mueve la Naturaleza, sólo de esa manera, podremos seguir avanzando.

El hecho de que nuestro actual nivel de conocimiento nos haya permitido obtener nuevas perspectivas impactantes en relación con el funcionamiento del universo es ya en sí mismo muy revelador y nos indica que podemos estar en el buen camino al comprobar que las ecuaciones topológicas complejas de la nueva teoría nos habla de la rica naturaleza de la teoría de cuerdas y de su largo alcance. Lo que la teoría nos promete obtener es un premio demasiado grande como para no insistir en la búsqueda de su conformación final.

La expansión del universo se ha estudiado de varias maneras diferentes, pero la misión WMAP completada en 2003, representa un paso importante en la precisión y los resultados presentados hasta el momento con mayor precisión para saber, en qué clase de Universo estamos, cómo pudo comenzar y, cuál podría ser su posible final. Todo ello, es un apartado más de ese todo que tratamos de buscar para saber, en qué Universo estamos, cómo funcionan las cosas y por qué lo hacen de esa determinada manera y no de otra diferente.

         La relatividad general nos dijo cómo era la geometría del Universo

El universo, la cosmología moderna que hoy tenemos, es debida a la teoría de Einstein de la relatividad general y las consecuencias obtenidas posteriormente por Alexandre Friedmann. El Big Bang, la expansión del universo, el universo plano y abierto o curvo y cerrado, la densidad crítica y el posible Big Crunch.

Un comienzo y un final que abarcará miles y miles de millones de años de sucesos universales a escalas cosmológicas que, claro está, nos afectará a nosotros, insignificantes mortales habitantes de un insignificante planeta, en un insignificante sistema solar creado por una insignificante y común estrella.

 

                   Pero… ¿somos en verdad tan insignificantes?

Los logros alcanzados hasta el momento parecen desmentir tal afirmación, el camino recorrido por la humanidad no ha sido nada fácil, los inconvenientes y dificultades vencidas, las luchas, la supervivencia, el aprendizaje por la experiencia primero y por el estudio después, el proceso de humanización (aún no finalizado), todo eso y más nos dice que a lo mejor, es posible, pudiera ser que finalmente, esta especie nuestra pudiera tener un papel importante en el conjunto del universo. De momento y por lo pronto ya es un gran triunfo el que estemos buscando respuestas escondidas en lo más profundo de las entrañas del cosmos.

Tengo la sensación muy particular, una vez dentro de mi cabeza, un mensaje que no sé de dónde pero que llega a mi mente que me dice de manera persistente y clara que no conseguiremos descubrir plenamente esa ansiada teoría del todo, hasta tanto no consigamos dominar la energía de Planck que hoy por hoy, es inalcanzable y sólo un sueño.

Sus buenas aportaciones a la Física fueron bien recompensadas de muchas maneras.

En mecánica cuántica es corriente trabajar con la constante de Planck racionalizada,  (ħ = h/2p = 1’054589×10-34 Julios/segundo), con su ley de radiación (Iv = 2hc-2v3/[exp(hv/KT)-1]), con la longitud de Planck , con la masa de Planck, y otras muchas ecuaciones fundamentales para llegar a lugares recónditos que, de otra manera, nunca podríamos alcanzar.

Todo lo anterior son herramientas de la mecánica cuántica que en su conjunto son conocidas como unidades de Planck, que como su mismo nombre indica son un conjunto de unidades, usado principalmente en teorías cuánticas de la gravedad, en que longitud, masa y tiempo son expresadas en múltiplos de la longitud, masa y tiempo de Planck, respectivamente. Esto es equivalente a fijar la constante gravitacional (G), como la velocidad de la luz (c), y la constante de Planck racionalizada (ħ) iguales todas a la unidad.  Todas las cantidades que tienen dimensiones de longitud, masa y tiempo se vuelven adimensionales en unidades de Planck. Debido a que en el contexto donde las unidades de Planck son usadas es normal emplear unidades gaussianas o unidades de Heaviside-Lorentz para las cantidades electromagnéticas, éstas también se vuelven adimensionales, lo que por otra parte ocurre con todas las unidades naturales. Un ejemplo de esta curiosidad de adimiensionalidad, está presente en la constante de estructura fina (2pe2/hc) de valor 137 (número adimensional) y cuyo símbolo es la letra griega a (alfa).

Estas unidades de Planck nos llevan a la cosmología del nacimiento del universo y nos proporciona un marco elegante, coherente y manejable mediante cálculos para conocer el universo remontándonos a los primeros momentos más breves posteriores a la explosión o Big Bang. El tiempo de Planck por ejemplo, expresado por , tiene un valor del orden de 10-43 segundos, o lo que es lo mismo, el tiempo que pasó desde la explosión hasta el tiempo de Planck fue de: 0,000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001 de 1 segundo. En la fórmula, G es la constante universal de Newton, ħ es la constante de Planck racionalizada y c es la velocidad de la luz.

Es una unidad de tiempo infinitesimal, como lo es el límite de Planck que se refiere al espacio recorrido por un fotón (que viaja a la velocidad de la luz) durante una fracción de tiempo de ínfima duración y que es de 0,000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001 de cm.

Algunas veces insisto en explicar sobre las unidades de Planck para que el lector llegue a comprender, que no siempre todos los números y cantidades han sido inventos del hombre y, en esas unidades, sólo podemos ver la mano de la Naturaleza que nos dice, cómo son las cosas.

Hasta tal punto llegan los físicos en sus cálculos para tratar de adecuar los conocimientos a la realidad por medio del experimento. Buscamos incansables…¡las respuestas! Hasta que no podamos tocar con nuestras propias manos esa partícula final…

Sin embargo, cuando hablamos de estas unidades tan pequeñas, no debemos engañarnos. Precisamente, para tratar de llegar hasta esos límites tan profundos se necesitan máquinas que desarrollan inmensas energías: los aceleradores de partículas, que como el Fermilab o el LHC en el CERN, han facilitado a los físicos experimentadores entrar en las entrañas de la materia y descubrir muchos de los secretos antes tan bien guardados. Ahora, disponiendo de 14 TeV, tratán de nbuscar partículas supersimñétricas y el origen de la “materia oscurta”.

Desgraciadamente, aún no se han fabricado aceleradores tan potentes como para poder detectar la partícula de Higgs, esa partícula responsable de proporcionar masa a todas las demás partículas. Y, por supuesto, más lejos queda la posibilidad de que podamos construir un acelerador que pudiera alcanzar la energía de Planck, del orden de 1019 eV (1 eV = 10-19 julios) = 1’60210×10-19. Hoy por hoy, ni nuestra tecnología ni todos los recursos que tenemos disponibles si empleáramos todo el presupuesto bruto de todos los países del globo unidos, ni así digo, podríamos alcanzar esta energía necesaria para comprobar experimentalmente la existencia de “cuerdas” vibrantes que confirmen la teoría de Todo.

Claro que, pudiera ser que, todo se pudiera alcanzar de manera mucho más simple y que, teniéndolo a la vista, no hemos sabido ver. Habrá que agudizar el ingenio para resolver estas y otras cuestiones que, como la de la Velocidad de la Luz, nos tienem atados y bien atados a este granito de arena inmerso en un vasto universo y que, nosotros, llamamos mundo.

emilio silvera

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