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Archivo de abril de 2015

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Abr

30

Revoluciones científicas ¡La Relatividad!

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

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La Escuela Jónica Fundada por Tales de Mileto en el siglo VI a.C. TALES DE MILETO (625-546)

 

 

 

 

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Hemos tenido que construir máquinas inmensas para poder comprobar los efectos que se producen en un cuerpo cuando éste quiere ir más rápido que la luz. Lo predijo la teoría de la relatividad especial de Einstein y se ha comprobado despuès en los aceleradores de partículas: Nada va más rápido que la luz en nuestro Universo.

Es preciso ampliar un poco más las explicaciones anteriores que no dejan sentadas todas las cuestiones que el asunto plantea, y quedan algunas dudas que incitan a formular nuevas preguntas, como por ejemplo: ¿por qué se convierte la energía en masa y no en velocidad?, o ¿por qué se propaga la luz a 299.793 Km/s y no a otra velocidad?

La única respuesta que podemos dar hoy es que así es el universo que nos acoge y las leyes naturales que lo rigen, donde estamos sometidos a unas fuerzas y unas constantes universales de las que la velocidad de la luz en el vacio es una muestra.

A velocidades grandes cercanas a la de la luz (velocidades relativistas) no sólo aumenta la masa del objeto que viaja, sino que disminuye también su longitud en la misma dirección del movimiento (contracción de Lorentz) y en dicho objeto y sus ocupantes –si es una nave– se retrasa al paso del tiempo, o dicho de otra manera, el tiempo allí transcurre más despacio. A menudo se oye decir que las partículas no pueden moverse “más deprisa que la luz” y que la “velocidad de la luz” es el límite último de velocidad.

Pero decir esto es decir las cosas a medias, porque la luz viaja a velocidades diferentes dependiendo del medio en el que se mueve. Donde más deprisa se mueve la luz es en el vacío: allí lo hace a 299.792’458 Km/s. Este sí es el límite último de velocidades que podemos encontrar en nuestro universo.

En el futuro, grandes estaciones sumergidas en el océano y ciudades en otros mundos rodeadas de campos de fuerza que impedirán la radiación nosiva mientras tanto se va consiguiendo terraformar el planeta. La tecnología habrá avanzado tanto que nada de lo que hoy podamos imaginar estará fuera de nuestro alcance y, viajar a mundos situados a decenas de años-luz de la Tierra será para entonces, lo cotidiano

Eso es lo que imaginamos pero… ¿Qué maravillas tendremos dentro de 150 años? ¿Qué adelantos científicos se habrán alcanzado? ¿Qué planetas habremos colonizado? ¿Habrá sucedido ya ese primer contacto del que tanto hablamos? ¿Cuántas “Tierras” habrán sido encontradas? ¿Qué ordenadores utilizaremos? ¿Será un hecho cotidiano el viaje espacial tripulado? ¿Estaremos explotando las reservas energéticas de Titán? ¿Qué habrá pasado con la Teoría de Cuerdas? Y, ¿Habrá, por fín aparecido la dichosa Gravedad cuántica y sabremos si realmente, existe esa materia oscura de la que tanto se habla? Haciendo todas estas preguntas de lo que será o podrá ser, nos viene a la memoria todo lo que fue y que nos posibilita hacer estas preguntas.

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Una cosa nos debe quedar bien clara, nada dentro de 250 años será lo mismo que ahora. Todo habrá cambiado en los distintos ámbitos de nuestras vidas y, a excepción del Amor y los sentimientos que sentiremos de la misma manera (creo), todo lo demás, habrá dado lugar a nuevas situaciones, nuevas formas de vida, nuevas sociedades, nuevas maneras y, podríamos decir que una Humanidad nueva, con otra visión y otras perspectivas.

La Ciencia habrá avanzado tanto que, la media de vida de los seres de nuestra especie habrá alcanzado el siglo y más: Nuevos medicamentos y tratamientos, el “universo de lo nano” habrá entrado con fuerza en nuestras vidas y en nuestras tecnologías, la computación que tendremos dentro de un siglo sería irreconocible para los usuarios de hoy, y, los avances en el conocimiento de los materiales, de la Astrofísica y de la Mecánica cuántica nos dejarían más que asombrados. Sin embargo, aunque estamos contribuyendo a ello, ese será otro mundo que no podremos diusfrutar y, con imaginarlo, nos conformaremos.

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Nuevas maneras de sondear la Naturaleza y desvelar los secretos

Todo eso ha podido y podrá ser posible gracias a los que antes que nosotros estuvieron aquí. Pero echemos una mirada al pasado. Dejando a un lado a los primeros pensadores y filósofos, como Tales, Demócrito, Empédocles, Ptolomeo, Copérnico, Galileo, Kepler y otros muchos de tiempos pasados, tenemos que atender a lo siguiente:

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La cuántica nos habla del “universo” de las partículas subatómicas, de los cuantos de Planck, la Gravesad lo hace del macromundo, de como ésta fuerza de la Naturaleza dibuja la geometría del espacio, mantiene unidos los planetas alrededor de las estrellas en los sistemas planetarios, o, conforma estrellas supermasivas que dejan la secuencia principal en Agujeros negros.

Nuestra Física actual está regida y dominada por dos explosiones cegadoras ocurridas en el pasado: Una fue aquel artículo de 8 páginas que escribiera Max Planck, en ese corto trabajo dejó sentados los parámetros que rigen la Ley de la distribución de la energía radiada por un cuerpo negro. Introdujo en física el concepto novedoso de que la energía es una cantidad que es radiada por un cuerpo en pequeños paquetes discretos, en vez de en una emisión continua. Estos pequeños paquetes se conocieron como cuantos y la ley formulada es la base de la teoría cuántica.

Un amigo físico me decía: cuando escribo un libro, procuro no poner ecuaciones, cada una de ellas me quita diez lectores. Siguiendo el ejemplo, procuro hacer lo mismo (aunque no siempre es posible) pero, en esta ocasión dejaremos el desarrollo de la energía de Planck del que tantas veces se habló aquí, y, ponernos ahora a dilucidar ecuaciones no parece lo más entretenido, aunque el lenguaje de la ciencia, no pocas veces es el de los números.

Allá por el Año 1905, en desconocido Einstein, escribía unos artículos sobr ela Relatividad Especial que hablaba de que la masa y la energía eran la misma cosa, de que la velocidad de la luz nos decía qué límite tiene el universo para transmitir información o viajar, que los objetos se contraen el en sentido de la marcha si van a una velocidad relativista, o que el Tiempo, se puede ralentizar cuando marcha a velocidades cercanas a la de la luz.

En mayo de 1905, Einstein publicó, también en la revista gran alemán “Annalen der Physik”, un segundo artículo, más sutil, sobre el movimiento browniano, descrito por Robert Brown en 1827. El famoso botánico en la naturaleza, que las piedras contienen agua, en el que hay granos de polen. Estos granos de polen están en movimiento mientras están encerrados durante millones de años.

¿Cómo es que estos granos de polen se mueven?

De la misma manera las gotas de tinta en un líquido, se diluyen debido a la constante agitación de las partículas. Este es el movimiento browniano. Durante más de 70 años, no físico, no podría explicar este fenómeno como la existencia de las moléculas, estas pequeñas partículas no fueron encontrados. El movimiento browniano se explica en 1900 por Einstein, y Marian Smoluchowski por Louis Bachelier. El movimiento realizado por el polen suspendido en el aire, por ejemplo, en un rayo de Sol a través de un bosque sombrío, debido a la existencia de las moléculas. Einstein explica el movimiento browniano de la hipótesis atómica y molecular, y calcula el tamaño de las moléculas.

Para el astrónomo Christian Huygens,  esta sustancia se llamaba “éter”, y lo permeaba todo en el universo. Por supuesto, el éter –aunque aceptado como una hipótesis muy probable– no podía ser como cualquier material. Para permitir el traslado de la onda electromagnética propuesta por Maxwell debía ser más denso que el acero, pero al mismo tiempo carecer de masa y viscosidad, para no obstruir el paso de los planetas. También debía ser perfectamente transparente, y mantenerse completamente estático y uniforme en todo el cosmos (para explicar que la velocidad de la luz fuera siempre constante, como revelaban las mediciones).

En septiembre de 1905, y todavía en la revista alemana “Annalen der Physik”, aparece el tercer artículo de Einstein.  El tercer artículo titulado “la electrodinámica de cuerpos en movimiento”, es aún más revolucionario, porque la intuición de Einstein se rompe con la física newtoniana. Einstein ataca a la asunción de un espacio y tiempo absoluto, tal como se define por la mecánica newtoniana.

También se ocupa de la existencia del éter, medio interestelar inerte debe apoyar a la luz, como el agua o el aire las ondas de sonido de apoyo a medida que avanzan.  Este artículo es el creador de la teoría de la relatividad. AE = Δmc2, Einstein redefinió ciertas leyes de la naturaleza, pero su teoría tiene límites, es por eso que se llama teoría de la relatividad.  Sólo cuando los objetos se mueven a gran velocidad en línea recta cerca del observador, se encogen y los relojes de reducir la velocidad.

El último artículo, se deriva del artículo anterior, que contiene sólo dos páginas y se publica inmediatamente después de la tercera en septiembre de 1905.  En este artículo se titula “La inercia de la energía”, y no de fines, con E = mc2, pero AE = Δmc2.

La variación del contenido energético de un sistema es igual a la variación de la masa multiplicada por c2, la velocidad de la luz. Esta idea explica que cuando un cuerpo masivo absorbe la energía, su masa ha cambiado. Esta energía se calcula multiplicando la masa por el cuadrado de la velocidad de la luz. Ahora sabemos que el poder de la energía contenida en la materia es enorme, incluso cuando un cuerpo es inerte. E es la energía expresada en julios, m la masa en kilogramos, y c es la velocidad de la luz en m/s. Los físicos entienden como la masa contiene una energía oculta, enorme. La energía oculta, lo que corresponde a 1 kg de la materia es importante, ya que es de 9 x 1016 julios (1 kW / h = 3.600.000 J). Esto corresponde a la energía producida por un reactor nuclear con una capacidad de 1400 MW durante dos años.

En cualquier evento de Ciencia, ahí aparecen esos galimatias de los números y letras que pocos pueden comprender, dicen que es el lenguaje que se debe utilizar cuando las palabras no pueden expresar lo que se quiere decir. Y, lo cierto es que, así resulta ser.

Después de lo de Planck y su radiación de cuerpo negro, cinco años más tarde, irrumpió en escena otra  revolución de la Física se produjo en 1.905, cuando Albert Einstein publicó su trabajo sobre la relatividad Especial especial nos dio un golpecito  en nuestras cabezas para despertar en ellas nuestra comprensión de las leyes que gobiernan el Universo.

Nos dijo que la velocidad de la luz es la máxima alcanzable en nuestro universo, que la masa y la energía son la misma cosa, que si se viaja a velocidades cercanas a la de la luz, el tiempo se ralentiza pero, el cuerpo aumentará su masa y se contraerá en el sentido de la misma…Y, todo eso, ha sido una y mil veces comprobado. Sin embargo, muchas son las pruebas que se realizan para descubrir los fallos de la teoría, veamos una:

Los científicos que estudian la radiación gamma de una explosión de rayos lejanos han encontrado que la velocidad de la luz no varía con la longitud de onda hasta escalas de distancia por debajo de la relatividad(longitud de Planck. Ellos dicen que esto desfavorece a algunas teorías de la gravedad cuántica que postulan la violación de la invariancia de Lorentz.

La invariancia de Lorentz se estipula que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores, independientemente de dónde se encuentren en el universo. Teoría de la Relatividad de Einstein, utilizó este principio como un postulado de la relatividad especial especial, en el supuesto de que la velocidad de la luz en el vacío, no depende de que se esté midiendo, siempre y cuando la persona esté en un sistema inercial de referencia. En más de 100 años la invariancia de Lorentz nunca ha sido insuficiente.

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El mundo moderno de la física se funda notablemente en dos teorías principales, la relatividad general y la mecánica cuántica, aunque ambas teorías parecen contradecirse mutuamente. Los postulados que definen la teoría de la relatividad de einstein  y la teoría del quántum estan incuestionablemente apoyados por rigurosa y repetida evidencia empiríca. Sin embargo, ambas se resisten a ser incorporadas dentro de un mismo modelo coherente.

La Teoría de cuerdas nos habla de las vibraciones que éstas emiten y que son partículas cuánticas. En esta teoría, de manera natural, se encuentran las dos teorías más importantes del momento: La Gravedad y la Mecánica cuántica, allí, subyacen las ecuaciones de campo de la teoría de la relatividad de Einstein que, cuando los físicas de las “cuerdas” desarrollan su teoría, aparecen las ecuciones relativista, sin que nadie las llame, como por arte de magia. Y, tal aparición, es para los físicos una buena seña.

Sin embargo, los físicos siguen sometiendo a pruebas cada vez más rigurosas, incluyendo versiones modernas del famoso experimento interferométrico de Michelson y Morley. Esta dedicación a la precisión se explica principalmente por el deseo de los físicos para unir la mecánica cuántica con la relaticidad  general, dado que algunas teorías de la gravedad cuántica (incluyendo la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles) implica que la invariancia Lorentz podría romperse.

Granot y sus colegas estudiaron la radiación de una explosión de la relatividad y los rayos gamma (asociada con una explosión de gran energía en una galaxia distante) que fue descubierto por la NASA relatividad/Fermi Gamma-Ray Space Telescope, el 10 de mayo de este año. Se analizó la radiación en diferentes longitudes de onda para ver si había indicios de que los sucesos relativistas producían fotones con energías diferentes llegaron a los detectores de relatividad/Fermi en diferentes momentos.

Tal difusión de los tiempos de llegada parece indicar que la invariancia Lorentz efectivamente había sido violada, es decir que la velocidad de la luz en el vacío depende de la energía de la luz y no es una constante universal. Cualquier dependencia de la energía sería mínima, pero aún podría resultar en una diferencia mensurable en los tiempos de llegada de relatividad/fotones debido a los miles de millones de años luz de a la que se encuentran las explosiones relativistas de rayos gamma.


Cuando nos acercamos a la vida privada del genio… ¡también, como todos, era humano!

De la calidad de Einstein como persona nos habla un detalle: Cuando el Presidente Chaim Weizmann de Israel murió en 1952, a Einstein,  se le ofreció la presidencia, pero se negó, diciendo que no tenía “ni la habilidad natural ni la experiancia para tratar con seres humanos.” Luego escribió que se sentía muy honrado por el ofrecimiento del estado de Israel, pero a la vez triste y avergonzado de no poder aceptarla.

Pero sigamos con la segunda revolución de su teoría que se dio en dos pasos: 1905 la teoría de la relatividad especial y en 1.915, diez años después, la teoría de la relatividad general que varió por completo el concepto del Cosmos y nos llevó a conocer de manera más profunda y exacta la Gravedad de Newton que mejoró. En realidad, a partir de la relatividad General nació la verdadera Cosmología con objetos antes inexistentes como agujeros negros y de gusano entre otros muchos fenómenos que dicha teoría nos trajo.

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      La Relatividad de Einteins  nos decía que el espacio se curva en presencia de grandes masas

En la Teoría Especial de la Relatividad, se refirió a sistemas de referencias inerciales (no acelerados). Asume que las leyes de la física son idénticas en todos los sitemas de referencia y que la velocidad de la luz en el vacío, c, es constante en el todo el Universo y es independiente de la velocidad del obervador.

La teoría desarrolla un sistema de matemáticas con el fin de reconciliar estas afirmaciones en aparente conflicto. Una de las conclusiones de la teoría es que la masa de un cuerpo, aumenta con la velocidad (hay una ecuación quer así lo demuestra), y, tal hecho, ha sido sobradamente comprobado en los aceleradores de partículas donde un muón, ha aumentado más de diez veces su masa al circular a velocidades cercanas a la de la luz. Y el muón que tiene una vida de dos millonésimas de segundo, además, al desplazarse a velocidades relativistas, también ven incrementado el tiempo de sus vidas.

El Acelerador de Partículas LHC es una Obra inmensa que ha construido el SER Humano para saber sobre la Naturaleza de la materia y…

Todos esos impulsos son llevados a procesadores electrónicos de datos a través de cientos de miles de cables. Por último, se hace una grabación en carrete de cinta magnética codificada con ceros y unos. La cinta graba las violentas colisiones de los protones y antiprotones, en las que generan unas setenta partículas que salen disparadas en diferentes direcciones dentro de las varias secciones del detector.

El LHC es un esfuerzo internacional, donde participan alrededor de siete mil físicos de 80 países. Consta de un túnel en forma de anillo, con dimensiones interiores parecidas a las del metro subterráneo de la Ciudad de México, y una circunferencia de 27 kilómetros. Está ubicado entre las fronteras de Francia y Suiza, cerca de la ciudad de Ginebra, a profundidades que van entre los 60 y los 120 metros debido a que una parte se encuentra bajo las montañas del Jura

La ciencia, en especial la física de partículas, gana confianza en sus conclusiones por duplicación; es decir, un experimento en California se confirma mediante un acelerador de un estilo diferente que funciona en Ginebra con otro equipo distinto que incluye, en cada experimento, los controles necesarios y todas las comprobaciones para que puedan confirmar con muchas garantías, el resultado finalmente obtenido. Es un proceso largo y muy complejo, la consecuencia de muchos años de investigación de muchos equipos diferentes.

Einstein también concluyó que si un cuerpo pierde una energía L, su masa disminuye en L/c2. Y generalizó esta conclusión al importante postulado de que la masa de un cuerpo es una medida de su contenido en energía, de acuerdo con la ecuación m=E/c2 ( o la más popular E=mc2).

Otras de las conclusiones de la teoría de Einstein en su modelo especial, está en el hecho de que para quien viaje a velocidades cercanas a c (la velocidad de la luz en el vacío), el tiempo transcurrirá más lento. Dicha afirmación también ha sido experimentalmente comprobada.

Todos estos conceptos, por nuevos y revolucionarios, no fueron aceptados por las buenas y en un primer momento, algunos físicos no estaban preparados para comprender cambios tan radicales que barrían de un plumazo, conceptos largamente arraigados.

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       Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas

Fue Max Planck, el Editor de la Revista que publicó el artículo de Albert Einstein, quien al leerlo se dió cuenta de la enorme importancia de lo que allí se decía. A partir de aquel momento, se convirtió en su valedor, y, en verdad, Einstein  reconoció publicamente tal ayuda.

En la segunda parte de su teoría, la Relatividad General, Einstein concluyó que el espacio y el tiempo están distorsionados por la materia y la energía, y que esta distorsión es la responsable de la gravedad que nos mantiene en la superficie de la Tierra, la misma que mantiene unidos los planetas del Sistema Solar girando alrededor del Sol y, también la que hace posible la existencia de las Galaxias.

 Image of the sky in the region of the centre of the Milky Way

¡La Gravedad! Siempre está presente e incide en los comportamientos de la materia. La gravedad presente en un agujero negro gigante hace que en ese lugar, el tiempo deje de existir, se paralice y el espacio, se curve en una distorsión infinita. Es decir, ni espacio ni tiempo tienen lugar en la llamada singulariudad.

Nos dio un conjunto de ecuaciones a partir de los cuales se puede deducir la distorsión del tiempo y del espacio alrededor de objetos cósmicos que pueblan el Universo y que crear esta distorsión en función de su masa. Se han cumplido 100 años desde entonces y miles de físicos han tratado de extraer las predicciones encerradas en las ecuaciones de Einstein (sin olvidar a Riemann ) sobre la distorsión del espaciotiempo.

Un Agujero Negro es lo definitivo en distorsión espaciotemporal, según las ecuaciones de Einstein: está hecho única y exclusivamente a partir de dicha distorsión. Su enorme distorsión está causada por una inmensa cantidad de energía compactada: energía que reside no en la materia, sino en la propia distorsión. La distorsión genera más distorsión sin la ayuda de la materia. Esta es la esencia del Agujero Negro.


             Las ecuaciones de campo de la relatividad general de Einstein… ¡Nos dicen tántas cosas!

Si tuviéramos un agujero negro del tamaño de la calabaza más grande del mundo, de unos 10 metros de circunferencia, entonces conociendo las leyes de la geometría de Euclides se podría esperar que su diámetro fuera de 10 m.: л = 3,14159…, o aproximadamente 3 metros. Pero el diámetro del agujero es mucho mayor que 3 metros, quizá algo más próximo a 300 metros. ¿ Cómo puede ser esto ? Muy simple: las leyes de Euclides fallan en espacios muy distorsionados.

 

     Con Einstein llegó la cosmología moderna, otra manera de mirar el Universo

Con esta teoría de la Relatividad General, entre otros pasos importantes, está el hecho de que dió lugar al nacimiento de la Cosmología que, de alguna manera, era como mirar con nueva visión a lo que l Universo podía significar, Después de Einstein,  el Universo no fue el mismo.

El análisis de la Gravitación que aquí se miuestra interpreta el Universo como un continuo espacio-tiempo de cuatro dimensiones en el el que la presencia de una masa (como decía antes) curva el espacio para crear un campo gravitacional.

De la veracidad y comprobación de las predicciones de ésta segunda parte de la Teoría Relativista, tampoco, a estas alturas cabe duda alguna, y, lo más curioso del caso es que, después de casi un siglo (1.915), aún los físicos están sacando partido de las ecuaciones de campo de la teoría relativista en su versión general o de la Gravedad.

Tan importante es el trabajo de Einstein que, en las nuevas teorías, en las más avanzadas, como la Teoría M (que engloba las cinco versiones de la Teoría de Cuerdas), cuando la están desarrollando, como por arte de magía y sin que nadie las llame, surgen, emergen, las ecuaciones de Einstein de la Relatividad General.

La luz se propaga en cualquier medio pero en el vacío, mantiene la mayor velocidad posible en nuestro Universo, y, hasta el momento, que se sepa, nada ha corrido más que la luz en ese medio. Algunos han publicado ésta o aquella noticia queriendo romper la estabilidad de la relatividad especial y han publicado que los neutrinos o los taquiones van más rápidos que la luz. Sin embargo, todo se quedó en eso, en una noticia sin demostración para captar la atención del momento.

La luz se propaga en el vacío a una velocidad aproximada a los 30.000 millones (3×1010) de centímetros por segundo. La cantidad c2 representa el producto c×c, es decir:

3×1010 × 3×1010, ó 9×1020.

Por tanto, c2 es igual a 900.000.000.000.000.000.000. Así pues, una masa de un gramo puede convertirse, en teoría, en 9×1020 ergios de energía.

El ergio es una unida muy pequeña de energía que equivale a: “Unidad de trabajo o energía utilizado en el sistema c.g.s y actúa definida como trabajo realizado por una fuerza de 1 dina cuando actúa a lo largo de una distancia de 1 cm: 1 ergio = 10-7 julios”. La kilocaloría, de nombre quizá mucho más conocido, es igual a unos 42.000 millones de ergios. Un gramo de materia convertido en energía daría 2’2×1010 (22 millones) de kilocalorías.  Una persona puede sobrevivir cómodamente con 2.500 kilocalorías al día, obtenidas de los alimentos ingeridos. Con la energía que representa un solo gramo de materia tendríamos reservas para unos 24.110 años, que no es poco para la vida de un hombre.

Emilio Silvera

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Abr

30

Buena entrevista en El Mundo

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

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James Peebles, profesor emérito de Física en la Universidad de Princeton:

“Fue emocionante escuchar los primeros latidos del Big Bang” 

ANGEL NAVARETE

Miguel G. Corral

 

James Peebles (Winnipeg, Canadá, 1935) ya no se ocupa de los grandes temas de moda en Física. Prefiere investigar asuntos que atraen menos la atención del público. Pero hace 50 años, él mismo fue parte de la Historia de la Física durante el descubrimiento del Fondo Cósmico de Microondas, o lo que es lo mismo, de los primeros latidos del Big Bang, que aún pueden escucharse en el Universo. El hallazgo, la fama y el premio Nobel (1978) fue a parar a dos jóvenes físicos que estaban construyendo una enorme antena para los Laboratorios Bell, Arno Penzias y Robert Wilson. Pero Peebles, junto con el grupo de Bob Dicke en la Universidad de Princeton, fueron los verdaderos encargados de comprobar la importancia de aquel hallazgo fortuito. Peebles, que ocupa el puesto de profesor Emérito Albert Einstein de Ciencia en Princeton, acaba de visitar Madrid para impartir la conferencia El descubrimiento y la expansión del Universo en la Fundación BBVA.

¿Cómo vivió el descubrimiento del Fondo Cósmico de Microondas de Penzias y Wilson?
Bueno, Penzias y Wilson no encontraron el Fondo Cósmico de Microondas. Encontraron en un experimento una fuente de radiación extra que no se podía explicar, esto fue en 1959. Durante mucho tiempo, hicieron enormes esfuerzos para identificar la fuente de esa radiación, y sólo lograron establecer que no se podía haber originado por la antena o por el entorno físico. Estaban totalmente perdidos, no sabían qué hacer. Fue en Princeton donde les dieron una solución a su problema. Tomamos medidas y teníamos que analizarlas. Había algo nuevo que hacer, eso fue lo más fascinante al principio y llevó mucho tiempo confirmarlo. No hubo un día en el que se gritó ¡Eureka!, sino que fue un descubrimiento después de otro.
¿Penzias y Wilson comprendieron realmente lo que habían encontrado cuando lo leyeron en The New York Times?
Más o menos. Estos dos jóvenes físicos no se habían formado en Astronomía ni en Cosmología. Sabían que tenían la detección de algo, pero sí creo que no entendieron completamente lo importante que podía ser hasta que lo leyeron en The New York Times, quizá, o en conversaciones con nosotros, no lo sé. Fue algo bastante inesperado para ellos imaginar que podían haber detectado radiación procedente del Big Bang.
¿No fue decepcionante para ustedes en Princeton que unos advenedizos descubrieran lo que ustedes llevaban años buscando?
No puedo hablar por Dicke, lo cierto es que nunca le hice esa pregunta. Puedo contarle mis sentimientos y diría: emoción. Fue emocionante poder escuchar los primeros latidos del ‘Big Bang’. Y genial para nosotros tener datos que medir y que analizar. Yo era joven, pero no tuve ninguna sensación de decepción de no haber podido realizar el primer descubrimiento. Y no he escuchado nunca entre mis colegas de Princeton ninguna conversación sobre decepción… no, yo creo que fue más emoción.
¿Y cuando ganaron el Nobel?
Bueno, eso fue una torpeza. El Premio Nobel es concedido por gente que hace un gran esfuerzo por ser justo y riguroso. Y después tienen que tomar una decisión. Las decisiones humanas están siempre cargadas de ruido que provocan las decisiones equivocadas. Es obvio que Penzias y Wilson merecían el premio Nobel por enseñar que la antena no estaba produciendo aquel ruido extra. Que lo hubieran ganado Penzias, Wilson y Dicke hubiera sido lo adecuado. Pero en su lugar fueron Penzias, Wilson y Kapitsa, por la física de baja temperatura… ¡Qué combinación es esa! [risas] El comité del Nobel cometió un error, todo el mundo comete errores.
El Universo aún se está expandiendo… ¿sabemos a qué velocidad y cómo lo hace?
                             Uno intuyó la expansión, y, el otro, la verificó
No. Todas nuestras teorías están incompletas. No tenemos una realidad absoluta. ¿Sabemos por qué se está expandiendo el Universo? La respuesta sencilla es no. Sabemos cómo de rápido lo está haciendo con una gran precisión.
¿Y es más rápido que la luz?
¡Sí! ¡Yo mismo lo escribí! Es cierto, se expande a una velocidad mayor que la de la luz. Y, ¿contradice esto a la Relatividad General? ¡No! Claro que no lo hace.
Sería un buen año para vérselas con la teoría de Einstein…
       El Universo se curva en presencia de grandes masas
Sí, es fascinante, se cumplen 50 años del hallazgo del Fondo Cósmico de Microondas y 100 de la Teoría de Relatividad General. Pero la Relatividad General nos dice con predicciones bien comprobadas que las velocidades relativas de intersección tienen que ser siempre sublumínicas. Las partículas no pueden superar a otra a velocidades superiores a la de la luz. Pero sí podría hacerlo, según esta teoría, una partícula que se alejase de nosotros en el límite del Universo. Es una parte de la teoría que no ha podido ser comprobada porque no podemos ver esa partícula. Así que, mala suerte.
¿La energía oscura puede estar detrás de la expansión del Universo?
Sí, podría perfectamente. Hemos analizado bien lo que pasó cuando el Universo tenía unos dos segundos de antigüedad, pero no hemos comprobado lo que ocurrió antes de eso. Para mí es convincente que la energía oscura podría estar allí. Lo que no es tan convincente es la naturaleza que pudiera tener esa energía, eso es algo totalmente desconocido. Se suele decir que ese es el puzzle más profundo de la Física actual.
¿La nueva puesta en marcha del LHC será una buena oportunidad para demostrar la existencia de la materia oscura?
Es una buena oportunidad, pero ¿pondría dinero en ello? No
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Abr

25

Tragedia en Chile

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Caos y Complejidad    ~    Comentarios Comments (0)

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Vista general del volcán activo Calbuco en Puerto Montt, ubicado a 1000 kilómetros de Santiago de Chile (Chile)

 

La erupción del Volcan Cabulco ha obligado a la evacuación de miles de personas. Estas imágenes nos hablan de la indefensión a la que estamos sometidos cuando la Naturaleza habla y se recicla evolucionando con el transcurrir del tiempo. Las placas tectónicas son dinámicas y producen catástrofes naturalez que no podemos dominar.

Veamos algunas imágenes del suceso.

Unos niños contemplan el volcán en erupción desde Puerto Varas, Chile

El volcán visto desde Puerto Montt

Vista desde el lago Llanquihue en Puerto Varas

Las autoridades han declarado alerta roja

Cuando la Naturzleza bosteza… ¡Nosotros a temblar!

Sólo deseamos desde aquí que la buena gente afectada por el suceso, regresen a sus hogares lo antes posible. La catástrofe que afecta a una parte infinitesimal de la población del mundo, es, sin embargo, una gran tragedia para esos pocos afectados que, en no pocas ocasiones, ven como les cambia la vida.

¡Estamos con ellos!

emilio silvera

Fuente de las imágenes: El diario La Razón.

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Abr

24

La Paradoja de Fermi

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

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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 8) 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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Abr

22

Fuerzas que el hombre no domina

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

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Los volcanes han sido a lo largo de nuestra historia uno de los fenómenos naturales más temibles para la región en la que estuvieran situados. Todos nos acordamos de una larga lista de famosos volcanes que dejaron muerte y destrucción. Sin embargo, nadie piensa en el hecho cierto de que la actividad volcánica contribuye, de manera efectiva, a la evolución de la vida.


El riesgo de erupción naranja corresponde al cuarto nivel en una escala de cinco grados, correspondiéndose al estado anterior a una erupción inminente. La actividad sísmica en el noroeste de Vatnajökull ha estado amenazando estos últimos días. Unos cientos de sismos se han localizado en Bárðarbunga en este mismo mes. Algunos de estos terremotos eran ya de considerable magnitud. La actividad sísmica continúa  y el “monstruo” dormido, conocido como  Bárðarbunga en Islandia, puede causar algunos problemas.

Este Volcan tiene una historia larga de erupciones: 1080(?), 1159(?), ca. 1210, ca. 1270, ca. 1350, ca. 1410(?), 1477 (very large effusive-explosive eruption), 1697, 1702, 1706, 1712, 1716, 1717, 1720, 1726, 1729, 1739, 1750, 1766, 1769, 1797, 1807(?), 1862-64, 1872(?), 1902-03, 1910, 2014.

La erupción del volcán Ontake deja un muerto y una treintena de heridos en Japón

Imagen del momento de la erupción del Monte Ontake Reuters/ Kyodo. La erupción del monte Otake deja al menos ocho heridos y provoca el caos aéreo en el centro de Japón. La erupción del Monte Ontake, el segundo volcán más alto de Japón y ubicado a unos 100 kilómetros de Nagoya (centro).

         Mapa del epicentro e impacto sísmico de un terremoto reciente

El terremoto de las Islas Salomónde 2013 fue un sismode 8,0 grados en la escala sismológica de magnitud de momento ocurrido el 6 de febrero de 2.013,  en la provincia de Temotu  y con una profundidad de 28,7 km. Como consecuencia del sismo, un tsunami que causó la muerte a nueve personas. El terremoto se produjo debido a la interacción entre la placa australiana y la placa del Pacífico. Las Islas Salomón se asientan sobre el llamado “Anillo de Fuego del Pacífico”, un área de gran actividad sísmica y volcánica sacudida por unos 7.000 temblores al año, la mayoría moderados.

En este mismo lugar, hace unos pocos días pudimos leer la noticia:

Aerial view of Honiara, capital of the Solomon Islands

                                                    Vista panorámica de Honiara

“Sídney (Australia), 25 sep (EFE).- Un terremoto de 6 grados de magnitud en la escala abierta de Richter sacudió hoy las aguas en el oeste de las Islas Salomón, en el Pacífico Sur, sin que se haya informado de víctimas morales o daños materiales hasta el momento. El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS), que registra la actividad sísmica en todo el mundo, localizó el hipocentro a 10 kilómetros de profundidad y a 390 kilómetros al oeste de Honiara, la capital.”

 

 

El Cinturón de Fuego se extiende sobre 40.000 km (25.000 millas) y tiene la forma de una herradura. Tiene 452 volcanes y concentra más del 75% de los volcanes activos e inactivos del mundo. Alrededor del 90% de los terremotos del mundo y el 80% de los terremotos más grandes del mundo se producen a lo largo del Cinturón de Fuego. La segunda región más sísmica (5-6% de los terremotos y el 17% de terremotos más grandes del mundo) es el cinturón Alpide, el cual se extiende desde Java a Sumatra a través del Himalaya, el Mediterráneo hasta el Atlántico. El cinturón de la dorsal Mesoatlántica es la tercera región más sísmica.

La unívoca asociación de los volcanes activos con las zonas de subducción de las grandes placas tectónicas permite localizar casi todas las erupciones recientes alrededor del océano Pacífico y, sobre todo, en América central, Sudamérica, Filipinas, Japón y Kamchatka. Una categoría menos común incluye los volcanes asociados a los puntos calientes, donde las placas tectónicas se ven atravesadas por flujos magmáticos procedentes del manto, a la cual pertenecen los volcanes de Hawai y África central.

Vesubio

                       El Vesubio en Italia que a lo largo de la historia nos dejó una profunda huella

Las erupciones históricas más conocidas son las Théra, en Grecia (alrededor del 1.500 a. C.), del Vesubio en Italia (79 a. C.) y del Cracatoa (1.883 d. C.) en Indonesia, y el del monte St. Helens en el estado de Washington en 1.980. Éste último caso es la erupción volcánica mejor estudiada hasta la fecha. Se conoce, no solamente el volumen de los depósitos expulsados (0’18 Km3) y de lava (0’5 Km3), sino también un detallado desglose de la energía relacionada con la erupción.

Los flujos de calor dominan en el proceso: la energía térmica de los productos expulsados, las avalanchas, los chorros de agua, los flujos piroplásticos y las nubes de ceniza, dan un total de 1’66 EJ, cerca de veinte veces la energía cinética total de la erupción.

                                                                                  Monte St. Helens

El 18 de mayo de 1.980, el volcán del monte St. Helens desarrolló, durante nueve horas de erupción, una energía total de 1’7 EJ, lo que equivale a una potencia media de 52 TW, es decir, unas cinco veces el consumo anual mundial de energía en el sector primario en los primeros años noventa. Aún más potentes fueron las de Bezymyannyi, Kamchatka, en 1.956 (3’9 EJ), y la de Sakurajima, Japón, en 1.914 (4’6 EJ). La mayor erupción que tuvo lugar en el siglo XIX fue la del volcán Tambora, en 1.815, que liberó más de 80 EJ de energía (basado en los depósitos de cenizas) que es un orden de magnitud superior a los anteriormente mencionados. Pero incluso la más potente erupción conocida es irrelevante comparada con las sucedieron hace varios vientos de miles de años, y que a su vez, son pequeñas comparadas con las erupciones magmáticas más antiguas.

Debajo del parque de Yellowstone, una monstruosa pluma de roca caliente levanta la tierra y la hace temblar. Las pasadas erupciones tuvieron una potencia comparable a la de mil montes Saint Helens. El futuro es imprevisible.  Cuando la Naturaleza se enfada… nosotros a temblar.

A veces estornuda y nos arrasa un huracán. O a veces carraspea un poco y nos graniza que da miedo. O incluso se estira un poco y nos sacuden los terremotos. Pero nada es tan temible como si un día la tierra decidiera encender una de sus “pipas”. Sólo el humo de su tabaco nos mataría. Este gráfico del National Geographic sobre Yellowstone nos puede dar una idea real de las dimensiones de una de esas “pipas”. Me gustó mucho cuando lo ví en papel. Pero también se puede encontrar en la red. Aquí está un enlace por si a alguien le interesa que pase y mire…:

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Yellowstone erupcionó por vez hace 640.000 años. En el futuro, se está por ver.  Debajo del parque de Yellowstone, una monstruosa pluma de roca caliente levanta la y la hace temblar. Las pasadas erupciones tuvieron una potencia comparable a la de mil montes Saint Helens. El futuro es imprevisible.  Cuando la Naturaleza se enfada… nosotros empezamos a temblar.

http://www.nationalgeographic.com.es/2009/10/29/cuando_yellowstone_estalle.html

Entre las cerca de diez calderas jóvenes, enormes cráteres formados en las gigantescas erupciones que se produjeron en el último millón de años, están la de Yellowstone (formada hace 600.000 años, con un diámetro de 70 Km y 1.000 m3 de material expulsado, principalmente piedra pómez y cenizas), y la de Toba (situada en el noroeste de Sumatra, formada hace 75.000 años, de casi 100 Km de anchura y con más de 2.000 m3 de material eyectado).

Un prolongado periodo de erupciones volcánicas que empezó hace 66 millones de años – varios cientos de millones de años de cataclismos que lanzaron a la atmósfera enormes cantidades de cenizas y produjeron dos millones de Km3 de lava, creando la inmensa Decan Traps de la India – parece ser la causa, al menos tan plausible como la colisión de la Tierra con un asteroide, de la masiva extinción que se produjo en la frontera del cretácico y el terciario.

Aunque las erupciones históricas han supuesto una considerable pérdida en vidas humanas (cerca de 250.000 desde 1.700), pérdidas materiales enormes y han sido una de las causas más importantes de los cambios climáticos temporales, ninguna de estas consecuencias está claramente correlacionada con la energía total liberada en las mismas. Las emisiones térmicas son casi siempre dominantes, de una a tres órdenes de magnitud mayores que todos los demás flujos de energía, y se dividen en varias clases de flujos diferentes. En algunas erupciones, la mayor parte de la energía térmica liberada está asociada con la emisión de nubes de cenizas que se elevan hasta la estratosfera; así las cenizas de la erupción del monte St. Helens se elevaron a 20 Km, y otras hasta los 30 Km, e incluso más, con cambios atmosféricos locales y espectaculares puestas de Sol y uno o dos años con temperaturas más bajas de las habituales en algunas regiones. En Nueva Inglaterra, por ejemplo, no hubo verano en 1.816.

En otras erupciones, la mayor parte de la energía térmica es transportada por las corrientes piroclásticas. Estas corrientes se forman por explosión y están compuestas por partículas volcánicas, cuyos tamaños varían entre los μm y varios metros, y gases calientes. Alcanzan temperaturas cercanas a los 1.000º C, se propagan a velocidades de hasta 300 m/s y se extienden a distancias de cientos de kilómetros del lugar de origen.

El Monte Pelée es uno de los más destructivos del planeta. Está situado en el arco volcánico de las Antillas Menores, en la isla de Martinica. La erupción más mortífera fue la de 1902, que mató a más de 30.000 personas, destrozó St. Pierre -que era la capital y la ciudad más poblada y grande de Martinica- y arrasó toda la región.

En la erupción del monte Pelée, isla de Martinica en 1.902, estas nubes incandescentes acabaron con la vida de 28.000 personas. En las erupciones de los volcanes hawaianos, el principal flujo de calor está predominantemente asociado a la emisión de lavas que se desplazan lentamente; así, en la erupción del Mauna Loa en 1.950, con una energía liberada de magnitud parecida a la del monte St. Helens, no se produjeron desplazamientos de lodos, avalanchas ni nubes de cenizas.

Siendo espectaculares y a veces devastadoras, las erupciones volcánicas representan una fracción muy pequeña de la energía térmica que mueve la geotectónica terrestre. Suponiendo que en total aflora 1 Km3/año de lava continental y que las erupciones oceánicas contribuyen con otros 4 Km3/año, el calor global perdido anualmente está cerca de los 800 GW, lo cual representa solamente el 2 por ciento del flujo geotérmico terrestre global. La grandiosidad de estos fenómenos está enmascarada en ámbitos de límites regionales, que a nivel global son casi insignificantes.

emilio silvera

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