Jun
19
Las simetrías “biológicas” del Universo
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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En cualquier sitio que miremos nos dirán que la supersimetría en la física de partículas es: Una simetría hipotética propuesta que relacionaría las propiedades de los Bosones y los Fermiones. Aunque todavía no se ha verificado experimentalmente que la supersimetría sea una simetría de la naturaleza, es parte fundamental de muchos modelos teóricos, incluyendo la teoría de supercuerdas. La sipersimetría La también es conocida por el acrónimo inglés SUSY.
La Supersimetría tiene unas matemáticas muy bellas y por esa razón los artículos sobre el tema están llenos de ellas. Como ha sucedido antes, por ejemplo, cuando se propuso la teoría de Yang–Mills, tenemos un esquema matemático brillante que aún no sabemos como encajar en el conjunto de las leyes naturales. No tiene ningún sentido, todavía, pero esperamos que lo tenga en un tiempo futuro.
“Apesar de constituir la pieza central del paradigma de la física de interacciones fundamentales basado en teorías relativistas cuánticas de campos, las teorías gauge no abelianas presentan a los 50 años de su descubrimiento por Yan y Mills numerosos interrogantes que afectan incluso a su propia consistencia. La importancia de resolver alguno de estos problemas impulsó al Instituto Clay a considerarlos como uno de los retos matemáticos del nuevo milenio. El planteamiento del problema requiere elementos de las teorías físicas de la relatividad especial y la mecánica cuántica al mismo tiempo que campos de matemática como la teoría de probabilidades, geometría diferencial y análisis funcional
Hay otro escenario mucho más atractivo para nuestra imaginación. Hemos podido ver que los átomos están formados por pequeños constituyentes, los fotones, neutrones y electrones. Luego descubrimos que esos constituyentes, a su vez, tienen una subestructura: están formados de quarks y gluones. ¿Por qué, como probablemente hayas pensado tú antes, el proceso no continúa así? Quizñá esos Quarks y Gluones, e igualmente los electrones y todas las demás partículas aún llamadas “elementales” en el Modelo Estándar, estén también construidas de unos granos de materia aún menores y, finalmente, toda esa materia, si seguimos profundizando, nos daría la sorpresa de que toda ella es pura luz, es decir, la esencia de la materia.
Yo he tenido esa idea muy frecuentemente, nadie me quita de la cabeza que la materia, en lo más profundo de su “ser”, es la luz congelada en trozos de materia que, cuando llegan los sucesos, las transiciones de fase, se deja ver y sale a la “luz” del mundo para que la podamos contemplar.
Simetría es nuestra presencia aquí como observadores, la concha de un caracol, una galaxia, una flor y también las estrellas y los mundos, todo forma un conjunto armónico que hace ese todo en el que nosotros, inmersos en tanta grandeza, no acabamos de asimilar lo mucho que la Naturaleza nos quiere transmitir y, al formar parte de ella, nos cuesta más mirarla desde “fuera” para entenderla, sin ser conscientes que, en realidad, la debemos mirar desde dentro, ahí es donde estamos. ¡Dentro de ella! Siempre hay algo más allá:
The Scale of the Universe 2 – HTwins.net
¿Quieres darte una vueltecita por el universo, en un tiempo razonable y entre las escalas de lo más inimaginablemente grande y lo infinitesimalmente pequeño? Prueba The Scale of the Universe 2, segunda parte de un interactivo similar que hace tiempo estuvo circulando por la Red, y a disfrutar. Basta mover la barra de desplazamiento o usar la rueda del ratón, y también se puede hacer clic sobre los objetos para aprender algo sobre ellos.
Todos sabemos de las grandes estructuras (inertes o vivas) que, en su inmensidad, transportan dentro de ellas o en la misma superficie, otras estructuras más pequeñas que, no por ello, dejan de ser también complejas. Grandes pulgas transportan pequeñas pulgas en su piel y, al igual que nosotros, llevan en ellas mismas a otros animáculos más pequeños, o, infinitesimales que, también, como nosotros, animales más grandes, tienen una misión encomendada sin la cual, seguramente nosotros, ni podríamos ser. Así que, tenemos que prestar mucha atención a lo que creemos “ínfimo” y que, en la mayoría de las veces, resulta ser más importante de lo que podemos llegar a imaginar.
Si miramos a los Quarks de un protón, por ejemplo, la mecánica cuántica (esa teoría maravillosa que controla todo el micromundo con increíble precisión), exige que el producto de la masa por la velocidad, el llamado “momento”, debe ser inversamente proporcional al tamaño de la “caja” en la cual ponemos nuestro sistema. El protón puede ser considerado como una de tales cajas y es tan pequeño que los quarks en su interior tendrían que moverse con una velocidad cercana a la de la luz. Debido a esto, la masa efectiva de los quarks máss pequeños, u y d, es aproximadamente de 300 MeV, que es mucho mayor que el valor que vemos en las Tablas de Partículas; eso también expñlica porque la masa del Protón es de 900 MeV, mucho mayor que la suma de las masas en reposo de los quarks /y Gluones).
Sí, dentro de los protones y neutrones, seguramente pueda haber mucho más de lo que ahora podemos vislumbrar. Nuestros aceleradores de partículas han podido llegar hasta ciertos límites que nos hablan de Quarks y ahora se buscan partículas supersimétricas o bosones traficantes de masa (como diría Ton Wood), y, nosotros, no sabemos si esos objetos existen o si podremos llegar a encontrarlos pero, por intentarlo… No dudamos en gastar ingentes cantidades y en utilizar cuantos recursos humanos sean precisos. El conocimiento de la Naturaleza es esencial para que, el futuro de la Física, sea la salvación de la Humanidad o, en su caso, de la raza que vendrá detrás de nosotros.
Algunas Teorías, como todos conocemos, han intentado unificar teorías de color con las de supersimetría. Quizá los nuevos Aceleradores de Hadrones (LHC) y otros similares que estarán acabamos poco después de estas primeras décadas del siglo XXI, nos puedan dar alguna pista y desvelar algunos de los nuevos fenómenos asociados a los nuevos esquemas que se dibujan en las nuevas teorías.
Los astrofísicos están muy interesados en estas ideas que predicen una gran cantidad de nuevas partículas superpesadas y, también varios tipos de partículas que interaccionan ultradébilmente. Estas podrían ser las “famosas” WIMPs que pueblan los huecos entre galaxias para cumplir los sueños de los que, al no saber explicar algunas cuestiones, acudieron a la “materia oscura” que, como sabeis, les proporcionó el marco perfecto para ocultar su inmensa ignorancia. “¡La masa perdida!” ¿Qué masa es esa? Y, sin embargo, los Astrofísicos, incansables, se aferran a ella y la siguen buscando…¡Ilusos!
¡El Universo! ¡Son tántas cosas! Desde nosotros los observadores, hasta la más ínfina partícula de materia
Yo, en mi inmensa ignorancia, no puedo explicar lo que ahí pueda existir. Sin embargo, sospecho que, deberíamos ahondar algo más en esa fuerza que llamamos Gravedad y que, me da la sensación de que nos esconde secretos que aún no hemos sabido desvelar. Y, por otra parte, tengo la sospecha de que la Luz, es más de lo que podemos suponer.
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“Se analizan las interacciones electromagnéticas y nucleares débiles utilizando el principio fundamental de simetría en espacios abstractos denominados teoría de campos de Yang-Mills, también conocidos como campos de norma (gauge fields) y el mecanismo de Higgs. Los campos de norma actúan como mediadores de las interacciones, cuyo alcance está determinado de manera directa por la masa. Por este motivo los campos de norma se unen al mecanismo de Higgs que genera masa a los portadores de las interacciones, manteniendo la teoría invariante bajo una transformación de norma. Esto se logra a través de un rompimiento espontaneo de simetría para finalmente aplicar esta metodología con la finalidad de unificar las teorías de las interacciones considerando el modelo estándar de Weinberg-Salam.”
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emilio silvera
Jun
19
Reportaje periodístico: El Pais
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Noticias ~
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En cuevas patagónicas, como la del milodon (en la imagen) se han encontrado pruebas de que los humanos cazaron megafauna Alan Cooper
Durante centenares de miles de años, los mamuts lanudos, el smilodon o tigre diente de sable, el gigantesco oso de hocico corto, el león americano o los megaterios reinaron sobre este planeta. Sin embargo, en unos pocos centenares de años, casi todas las especies de grandes mamíferos desaparecieron. ¿Qué acabó con la megafauna del pleistoceno? Unos señalan a los humanos. Otros a un repentino calentamiento global. Ahora, un estudio con fósiles de la Patagonia muestra que estos animales desaparecieron mucho después de que los humanos colonizaran el sur de América.
La extinción de la megafauna del Pleistoceno (hasta hace unos 10.000 años) fue un fenómeno generalizado, aunque no se produjo al mismo tiempo en las distintas regiones del planeta. Fue también un proceso relativamente acelerado, con especies que dejaron de existir en unas pocas décadas y otras, como los mamuts, que fueron desapareciendo a lo largo de varios siglos de distintas zonas de forma sucesiva.
Una de las teorías que ha acumulado mayor cantidad de argumentos es la que culpa a los humanos de su extinción. Una de sus variantes, la hipótesis blitzkrieg (sí, la guerra relámpago de los alemanes en la II Guerra Mundial), postula que la expansión humana a nuevos territorios supuso la rápida exterminación de los grandes mamíferos, que nunca se habían enfrentado a un enemigo tan inteligente y tecnológico.
Los humanos llegaron a la Patagonia hace 13.200 años y la megafauna se extinguió 1.000 años más tarde
Pero parece que en América del Sur, la región con mayor concentración de megafauna, no fue así. Un estudio que ha datado con radiocarbono y analizado el ADN antiguo de decenas de huesos, dientes y coprolitos muestra que, cuando el milodon, una especie de perezoso gigante de 2,5 metros y hasta 3.000 kilogramos, el smilodon, el jaguar gigante o los camélidos ancestros de las llamas desaparecieron, los humanos ya llevaban centenares y hasta miles de años allí.
“La Patagonia se ha convertido en la piedra de Rosetta que muestra que la colonización humana no provocó extinciones de forma inmediata, al menos mientras se mantuvo el frío”, dice en una nota el director del Centro Australiano para el ADN Antiguo de la Universidad de Adelaida y coautor de esta investigación el profesor Alan Coope. “Al contrario, pasaron más de 1.000 años de ocupación humana antes de que se produjera un repentino evento de calentamiento y, entonces, la megafauna se extinguió en apenas 100 años”, añade.
El registro fósil señala que ya había humanos tan al sur como en las cercanías de la actual ciudad de Puerto Montt (Chile) hace 14.600 años. Un milenio después aquellos primeros americanos ya habitaban el norte de la Patagonia, alcanzando Tierra del Fuego hace 12.700 años.

Sin embargo, los resultados del análisis del ADN y datación por radiocarbono de los fósiles de los animales, publicado en Science Advances, muestra que la megafauna patagónica no se extinguió hasta hace unos 12.280 años. Eso significa que humanos y grandes mamíferos convivieron entre 500 años y más de dos milenios.
“Toda la evidencia, que es indirecta (intensidad de la ocupación humana en los sitios conocidos), indica muy baja demografía humana. Esto es también lo que se espera en una zona que está comenzando a ser colonizada”, explica en un correo la arqueóloga del Instituto de la Patagonia de la Universidad Magallanes (Chile) y coautora de la investigación, Fabiana Martin. Así que la presión sobre la megafauna en forma de caza debió de ser baja. “La evidencia arqueológica muestra mínimos casos de interacción con la megafauna”, añade la investigadora chilena.
Lo que sí se produjo unos siglos antes de que los grandes mamíferos desaparecieran de la Patagonia fue un calentamiento relativamente muy rápido. La Edad de Hielo, que llegó a su máximo hace unos 30.000 años, fue dando paso de forma progresiva a una deglaciación que en la Patagonia no tuvo su punto culminante hasta hace unos 12.600 años. El calentamiento hizo que las regiones de tundra y estepa acabaran convertidas en bosques, trastocando todo el ecosistema de la megafauna patagónica. Al menos en América del Sur, los humanos no parece que tuvieran la culpa de su extinción.