Podemos concebir, en una muy simple definición, que el «principio de simetría» viene a ser como un intento de simplificar las cosas en términos matemáticos y abstractos. Existe, de hecho, simetría cuando se le hace algo a un objeto sin que éste cambie. Por ejemplo si usted comporta un libro de una habitación a otra de su casa, su texto no sufre ninguna variación, puede seguir siendo igual de bueno, malo o pésimo. Hay una simetría de contenido ante el desplazamiento del libro. Si lo invierte ya no se podrá leer fácilmente, pero la forma externa no ha cambiado: es una simetría de forma ante un medio giro. Si lo deja de leer ahora y lo retoma mañana, tampoco hace diferencia en el contenido, de donde se desprende una simetría con respecto a cambios en el tiempo.

Este tipo de simetrías es fácil encontrar su presencia en la naturaleza, y de ellas se desprenden leyes tan fundamentales como la conservación de la energía. De hecho, existe un antiguo e importante teorema que enunció, en 1918, Emmy Noether. Ella demostró que hay una relación entre simetrías continuas y leyes de conservación de alguna magnitud básica. Simetrías continuas son las que resultan de operaciones sin restricción de magnitud. Por ejemplo, si en vez de girar un libro que se encuentra leyendo en media vuelta lo rota un poquito, o un cuarto de vuelta, o algo diferente a media vuelta o vuelta entera, su contorno ya no se ve igual: no es una simetría continua. Importa la magnitud del ángulo de giro. Un plato, en cambio, se puede girar en cualquier ángulo, y su contorno se ve siempre igual; hay una simetría continua. La simetría de contenido que se deriva de desplazar el libro es continua, pues no importa que lo lleve al cuarto del lado, lo mueva un centímetro, o casi nada: el libro siempre sigue igual. La conservación de la energía, esa magna e inamovible ley descubierta el siglo XIX y enriquecida por Einstein con una de sus más reconocida ecuación emececuadrado es, por ejemplo, una consecuencia de la simetría continua de atrasar o adelantar (en el tiempo) todo lo que ocurre en el universo. Versiones más abstractas del teorema de Noether permiten deducir la conservación de la carga eléctrica, y la existencia de algunos mensajeros de las fuerzas.

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El presente comentario ha estado ya aquí entre vosotros, y, sin embargo, por su interés y por su importancia para comprender algunas cosas, lo traigo aquí de nuevo, ya que, algunos nuevos lectores no han tenido la oportunidad de leerlo, y, para evitar tal carencia, aquí lo dejo de nuevo.

La Conciencia ha sido a un tiempo misterio y fuente de misterio. Pese a ser uno de los principales objetos de estudio de la filosofía, hasta hace poco tiempo no había sido admitida en la familia de los objetos científicos susceptibles de investigación experimental. Las razones de esta tardía aceptación son obvias: Aunque todas las teorías científicas presuponen la conciencia, y aunque la sensación consciente y la percepción son necesarias para su aplicación, los medios para la investigación científica de la propia conciencia no han estado a nuestro alcance hasta hace poco tiempo.

La conciencia tiene algo especial: La experiencia consciente surge como resultado del funcionamiento de cada cerebro individual. No es posible compartirla para su observación directa de la misma manera que es posible compartir los objetos de la física. Por consiguiente, el estudio de la conciencia plantea un curioso dilema: La introspección, por sí sola, no es científicamente satisfactoria, y por bien que los relatos de diferentes personas sobre sus propias conciencias son útiles, no nos pueden revelar el funcionamiento subyacente del cerebro. De otro lado, los estudios del cerebro no pueden, por sí mismos, transmitirnos qué es ser consciente. Estas limitaciones nos hacen ver la necesidad de acercamientos especiales para poder traer la conciencia a la casa de la ciencia.

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El Principio moral de un Físico: “nunca se debe hacer un cálculo sin antes conocer el resultado”.

Es una exageración y una metáfora que nos lleva al mensaje de que, cuando acometamos una idea, que esta sea firme y esté bien madurada, de lo contrario puede costar años de intenso trabajo y, al final, muchos más de sentirse frustrado.

Trabajemos pero, con la cabeza desperajada, la imaginación siempre abierta y…los pies en el suelo.

Es sólo un simple cobsejo que, a muchos, les cueta seguir. Un amigo Físico, después de tres años de trabajo, de miles de folios de cálculos y diagramas, lo ha tenido que tirar todo al cesto de la basura, nada encaja y, las señales luminosas que aparecían por aquí y por allá, simples gestos engañosos del destino que iluminaba el sendero equivocado.

Así que, amigos, mucho cuidado al escoger el proyecto a realizar. Por mi parte, llevo ya un año detrás de la Materia Oscura, he registrado una teoría que me parece atinada y que apunta en la dirección correcta pero, son tan complejos los asuntos del Universo que, hay que esperar la sorpresa siempre ahí a punto de saltar y de sorprender a propios y extraños, así que, lo más prudente será siempre seguir un poco el Principio moral del Físico, en el sentido de tener madura la idea a base de muchos ejercicios mentales previos al momento en que, de manera seria y más profunda se acomete la ejecución final que nos dará el Sí o el NO a la primera intuición que, no pocas veces, son fallidas.

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Eco Cósmico o radiación de fondo

Yo, como todos ustedes, un hombre normal y corriente de la calle, escucho a unos y a otros, después pienso en lo que dicen y en los argumentos y motivaciones que les han llevado a sus respectivos convencimientos, y, finalmente, también como todos ustedes, decido según mi propio criterio, que no obligatoriamente, coincidirá con alguna de esas opiniones, y, en algún caso, hasta me permito emitir, la mía propia.

Suponiendo que algún físico brillante nos resuelva la teoría de campos de cuerdas y derive las propiedades conocidas de nuestro universo, con un poco de suerte, podría ocurrir en este mismo siglo, lo que no estaría nada mal considerando las dificultades de la empresa.

El problema fundamental es que estamos obligando a la teoría de supercuerdas a responder preguntas sobre energías cotidianas, cuando su “ámbito natural” está en la energía de Planck.  Esta fabulosa energía fue liberada sólo en el propio instante de la creación. Lo que quiere decir, que la teoría de supercuerdas es naturalmente una teoría de la Creación.

Fuimos capaces de predecir que el big bang produjo un “eco” cósmico reverberando en el Universo y que podría ser medidle por los instrumentos adecuados.   De hecho, Arno Penzias y Robert Wilson de los Bell telephone Laboratories ganaron el premio Nóbel en 1978 por detectar este eco del big bang, una radiación de microondas que impregna el Universo conocido. El que el eco del big bang debería estar circulando por el Universo miles de millones de años después del suceso fue predicho por primera vez por George Gamow y sus discípulos Ralpher y Robert Herman, pero nadie les tomó en serio.

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EL LHC: El Sistema de vacío más grande del mundo.

Cuando el 10 de septiembre de 2008, se puso en servicio en el CERN, el Gran Colisionador de Hadrones, el LHC, un acelerador de partículas gigante salido de la imaginación de los físicos de partículas de altas energías, se inicio el mas ambicioso experimento en el campo de la Física de Partículas de Alta Energía. Se espera que conduzca al descubrimiento del pronosticado Boson de Higgs o podría desvelar nuevas físicas más allá del Modelo Estándar.

Con sus 26,7 Km de longitud, el LHC tiene el sistema de vació mas grande del mundo operando en una extensa gama de presiones y utilizando una impresionante variedad de tecnologías de vació, algunas de las cuales fueron puestas a punto en el CERN. Este sistema es fundamental para los aceleradores ya que, evidentemente, sin vació, las partículas no podrían sobrevivir ni los detectores funcionar.

Instalado en el túnel subterráneo (entre -80 y -140 m) del antiguo LEP (gran colisionador de electrones y positrones) y a caballo sobre la frontera franco-suiza a menos de 15 kilómetros de la ciudad de Ginebra, el LHC esta compuesto por un doble anillo de almacenamiento de partículas. Cada anillo transporta un haz de hadrones de 7 TeV de energía que circulan en direcciones opuestas, colisionando en cuatro gigantescos experimentos. Los dos haces de hadrones están dirigidos y enfocados por centenares de imanes superconductores, enfriados a una temperatura de 1.9 K (-271.25ºC) utilizando helio superfluito. Un vació de aislamiento permite reducir los intercambios térmicos entre imanes criogénicos y el criostato a la temperatura ambiente.

Comparado con un acelerador lineal, un colisionador de partículas como el LHC tiene exigencias para el vació del haz de partículas mas importantes. En el LHC, las partículas del haz viajan a una velocidad muy próxima a la velocidad de la luz (300.000 Km/s) y completan ¡más de 11.000 revoluciones del anillo por segundo! Por diseño, cada ciclo (inyección, colisiones entre haces, extracción de los haces) de Física durara 10 horas durante las cuales el vació residual tendrá que tener un impacto de incidencia mínima sobre los haces. Tal requisito requiere una vida de las partículas que tienen que exceder de 100 horas, lo que implica que las partículas viajen durante 4 billones de de revoluciones del LHC, equivalentes ¡a 280.000 viajes a la Luna! (384000 Km) sin colisionar con los átomos o moléculas del vació residual.

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