Erwin Schrödinger es uno de los padres de la teoría cuántica, una parte de la física que nos dice cosas tan sorprendentes como que una partícula – un electrón por ejemplo – puede estar en varios estados o en varios sitios a la vez. Sí, nada que ver con el mundo real, pero no se preocupe: hay quien dice que nadie lo acaba de comprender.

                   La función de onda de Schrödinger

Para mostrar las paradojas de la teoría cuántica, el físico austriaco ideó un famoso experimento mentalque consiste en meter a un gato en una caja cerrada con un mecanismo que libera un gas que mata al animal. El mecanismo se activa cuando se desintegra un átomo, pero como esto sucede al azar y no vemos lo que pasa dentro de la caja, la teoría cuántica dice que el gato puede estar muerto y vivo a la vez. La única manera de comprobarlo es abriendo el receptáculo, lo que modifica las condiciones del experimento.

Schrödinger desarrolló en 1925 la ecuación que lleva su nombre. Viene a explicar de forma matemática ese mundo de las partículas más pequeñas que el átomo cuyas leyes parecen tan alejadas de nuestra realidad, el mundo subatómico. El físico español Manuel Lozano Leyva afirma que es “la ecuación más bella y profunda de la historia” y gracias a ella el científico vienés ganó el premio Nobel de Física en 1933.

Lo que no está claro es cómo se le ocurrió, aunque la pista la encontramos en dos cartas que envió aAlbert Einstein en las que comenta que la inspiración le llegó en las vacaciones de Navidad que pasó en el romántico hotel Arosa de Suiza, en plenos Alpes. Lo hizo en compañía de una mujer cuya identidad es completamente desconocida.

¿Quién era esa mujer?

Resulta muy curioso que Schrödinger ocultara precisamente esa aventura, puesto que su matrimonio con Anne Marie Bertel era abierto, así que poco le podía importar un pequeño escándalo adicional. Ella no solo toleraba sus aventuras sino que participaba en ellas. El físico vivió durante años con su mujer y con una amante, y tuvo una hija con cada una.

Su extraña vida amorosa le cerró muchas puertas académicas en esos comienzos del siglo XX, pero a pesar de todo mantenía frecuentes historias de amor con sus alumnas. Cuando se fue a vivir a Dublín –acabó por adoptar la nacionalidad irlandesa tras pasar por Oxford, Madrid, Gante y Roma huyendo de los nazis- tuvo otras dos hijas con otras dos mujeres. Mientras, Anne Marie tampoco se cortaba un pelo y tuvo un romance con André Weil, amigo de Schrödinger.

Quizá ese matrimonio también era un poco cuántico y aspiraba a estar en varios estados a la vez. Lo que no sabemos es qué papel jugó la amante que estuvo al lado de Schrödinger cuando alumbró su gran aportación al mundo de la física, si la inspiración habría sido posible sin ella, si hoy en día la física cuántica estaría a punto de revolucionar la tecnología –los ordenadores cuánticos lo cambiarán todo– si no fuera por una mujer sin rostro ni identidad.

Fuente: El Español

Las estrellas son «máquinas» fascinantes. Son creadoras de enormes cantidades de energía, cobijan planteas en su entorno y fabrican átomos más complejos a partir de helio e hidrógeno. Y, por si fuera poco, la muerte de algunas de ellas permite que nazcan nuevas estrellas. Esto ocurre porque a veces las estrellas agotan su combustible y colapsan, generando explosiones increíbles: las supernovas. En esos casos se libera tanta energía y materia, que el gas del espacio se comprime y se calienta lo suficiente como para activar las reacciones de fusión nuclear y el nacimiento de nuevas estrellas. De hecho, se cree que el Sol nació precisamente gracias a la explosión de una supernova.

La Nebulosa del Cangrejo está formada por los restos de una de las supernovas más espectaculares y conocidas. Está situada a 6.500 años luz de distancia, en la constelación de Tauro, y mide unos 11 años luz de diámetro. Tiene un aspecto que recuerda al de un ojo, y su forma hace pensar en una explosión de dimensiones cósmicas. Los filamentos deshilachados de materia que forman su «cuerpo» están a temperaturas de 15.000 grados centígrados, mientras que la superficie del Sol está a «solo» 5.000 grados, y, en suma, la nebulosa produce 75.000 veces más energía que nuestra estrella.

Este miércoles, los astrónomos han publicado en la revista Astrophysical Journal nuevos datos y una detallada fotografía del «cangrejo». Han combinado en una sola imagen todo el espectro de longitudes de onda de la luz que procede de la nebulosa. Si se pudiera partir la luz en trozos, como si se tratara de una tarta, cada uno estaría formado por unas longitudes de onda determinadas, con luces de distinta energía, color y características.

En esta tarea han participado los telescopios «Very Large Array» (VLA) (que observa ondas de radio), el observatorio Chandra (rayos X), el telescopio espacial Hubble (luz visible), el Spitzer (infrarrojos) y el XMM-Newton (ultravioleta).

Una investigación, dirigida por Gloria Dubner, del Insituto de Astronomía y Física de la Universidad de Buenos Aires (Argentina) ha analizado los últimos datos recogidos, recopilados en noviembre de 2012, y ha descubierto nuevas características del complejo interior de la nebulosa.

«Comparar esas nuevas imágenes, tomadas en distintas longitudes de onda, nos ha proporcionado una gran cantidad de detalles sobre la Nebulosa del Cangrejo. Aunque se ha estudiado mucho a lo largo de los años, aún tenemos mucho que aprender», ha explicado Dubner.

El corazón de la nebulosa: un púlsar

En el centro de la enorme nebulosa, que crece a un ritmo de vértigo de 1.000 millones de kilómetros diarios, se encuentra el cadáver de la estrella que estalló y originó la supernova. Se trata de una estrella de neutrones, en la que la materia está fuertemente compactada. Emite un intenso campo magnético y potentes pulsos de radiación eletromagnética de forma periódica, por lo que se dice que se trata de un púlsar. Aunque este pesa 1,5 veces más que el Sol, su diámetro es de tan solo 30 kilómetros (en comparación con los casi 1.400 millones de kilómetros del Sol). Además, la pequeña estrella gira sobre sí misma una vez cada 33 milisegundos.

La influencia del púlsar y los restos dejados por la explosión generan una compleja interacción que los astrónomos encuentran muy interesante estudiar.

La explosión que originó la Nebulosa del Cangrejo fue registrada en el año 1054 por astrónomos chinos, cuando la explosión se hizo bien visible en el cielo. Pero no fue hasta el año 1721 cuando la nebulosa en sí fue descubierta por el astrónomo británico John Bevis. Desde entonces, el púlsar y la nebulosa han estado cambiando y moviéndose a velocidades que no se pueden ni imaginar, a pesar de la aparente tranquilidad captada por las imágenes.

Esta es una historia extraña donde las haya. Llegué a conocerla casi por casualidad, rebuscando entre artículos científicos del físico Benjamin Tippett, un experto en Relatividad General que acaba de publicar un modelo matemático según el cual es posible viajar en el tiempo.

                                      El físico Benjamin Tippett

De pronto, me topé con un trabajo que me sorprendió. Se publicó en arXiv.org el 29 de Octubre de 2012 y su título parecía cosa de ciencia ficción: “Posibles burbujas de curvatura espaciotemporal en el Pacífico Sur”. Por supuesto, me sumergí de inmediato en el artículo, y me topé de bruces con una historia increíble que no he podido resistirme a compartir aquí. ¿Verdad o mentira? ¿La acertada interpretación de una realidad alucinante o el simple juego matemático de un científico?

El artículo de Tippett empieza con estas palabras: “En 1928, el difunto Francis Wayland Thurston publicó un manuscrito escandaloso para advertir al mundo de una conspiración global de ocultistas. Entre los documentos que reunió para apoyar su tesis se encontraba el relato personal de un marinero llamado Gustaf Johansen, describiendo un encuentro con una isla extraordinaria. Las descripciones de Johansen de sus aventuras en la isla son fantásticas, y se consideran a menudo el más enigmático (y por lo tanto el punto culminante) de la colección de documentos de Thurston. En este trabajo sostenemos que todos los fenómenos que Johansen describió pueden explicarse como las consecuencias observables de una burbuja de curvatura del espacio-tiempo. Puede afirmarse por lo tanto que muchas de sus declaraciones más incomprensibles (que implican la geometría de la arquitectura y la variabilidad de la localización del horizonte) tienen una causa única subyacente”.

El tal Thurston, explica el investigador, estaba obsesionado por las ciencias ocultas y las teorías de la conspiración, pero nada de eso es relevante para esta historia. Por supuesto, Tippett no comulga con ninguna de esas teorías, y aclara en su artículo que “Quisiéramos dejar claro que de ninguna manera respaldamos o toleramos su perspectiva ocultista”. En realidad, de todo el manuscrito de Thurston lo único que le interesa al físico es el capítulo que recoge el testimonio del desafortunado marino.

Gustaf Johansen, en efecto, describe con todo detalle el trágico destino de la “Emma”, la goleta de Nueva Zelanda que comandaba, y todo lo que le sucedió en aguas del Pacífico Sur entre el 22 de marzo y el 12 de abril de 1925. Tras sufrir el asalto de un grupo de piratas y avistar una isla que no figuraba en los mapas, el barco naufragó en medio de una gran tormenta. A partir de ahí, el escrito de Johansen narra los increíbles acontecimientos que vivió junto a algunos miembros de su tripulación en la misteriosa isla durante aquellos días. Al final de la aventura, solo el propio Johansen logró sobrevivir. “El naufragio de la Emma y la pérdida de la tripulación -aclara Tippett en su artículo- están bien documentados, y los académicos que investigaron el documento de Johansen han confirmado que fue escrito por su propia mano”.

En su increíble relato, el marino insiste en varias ocasiones sobre las “cualidades geométricas aberrantes” del lugar. “Una gran puerta de granero -escribía Johansen- …no podíamos decidir si estaba en posición vertical o tumbada como una trampa o una puerta de sótano… la geometría del lugar estaba equivocada. no se podía estar seguro que que el mar y el suelo estuvieran horizontales, por lo que la posición de todo lo demás era fantásticamente variable… Todas las reglas de la materia y la perspectiva parecían perturbadas”.

                      Todo aparecía trastocado, como fuera de lugar

En otro punto de su historia, el marino recuerda cómo uno de sus hombres trató de investigar esa gran puerta: “Entonces Donovan recorrió (la puerta) despacio, alrededor del borde, presionando en cada punto a medida que avanzaba. Subió interminablemente a lo largo de una grotesca moldura de piedra, algo que llamaríamos escalera si no hubiera estado en posición horizontal, y los hombres se preguntaban cómo cualquier puerta en el Universo podía ser tan enorme”.

Tippett no duda en afirmar que “la mayoría de estos detalles son consistentes con la hipótesis de que Johansen penetró en una región de espacio-tiempo anormalmente curvo. Para facilitar nuestro argumento, proponemos (en este trabajo) una geometría simple de espacio-tiempo que posee todas las cualidades necesarias. Y usaremos esa geometría para explicar, punto por punto, la enigmática experiencia de Johansen y justificar sus palabras”.

Johansen, que por supuesto no conocía la Relatividad de Einstein ni estaba familiarizado con las geometrías no euclidianas, trataba de encontrar una explicación lógica a lo que estaba viendo, pero su mente terminó por sucumbir. Al final de su relato, en efecto, habla de “paseos vertiginosos a través de universos deformados”, o de “giros espectrales a través de los golfos líquidos del infinto”, o de alucinantes “caídas desde el fondo de un pozo hasta la Luna y de la Luna de nuevo al pozo…”

Desde ese momento y hasta su rescate, Johansen recuerda muy poco más. Por los testimonios de sus rescatadores, queda claro que el marino fue encontrado en un estado de agitación extrema y alucinando. Unas condiciones físicas y mentales tan lamentables que parecía increíble que el náufrago hubiera logrado sobrevivir tanto tiempo. Para Tippett, resulta imposible que alguien en ese estado sobreviva durante dos largas semanas. “¿Podría un individuo enfermo -se pregunta el investigador-, paralizado por el delirio, recordar siquiera que tiene que comer, beber, dormir y llevar a cabo el mantenimiento diario que nuestros cuerpos necesitan para sobrevivir? Somos incrédulos ante esa posibilidad”.

Tippett opina, sin embargo, que Johansen pudo experimentar un efecto de dilación temporal, algo que resultaría consistente con la hipótesis de la burbuja espaciotemporal. Dentro de la burbuja, en efecto, el tiempo transcurriría más lentamente. “Por lo tanto -explica el científico- resulta razonable que mientras en el mundo exterior pasaban dos semanas, Johansen y su tripulación solo experimentaran unas pocas horas o días”.

Dentro de la burbuja

“¿Cuál es la probabilidad -se pregunta Tippett- de que la imaginación de un profano en la década de 1920 sea capaz de describir accidentalmente no sólo los efectos de una lente gravitatoria, sino también la relación anómala consecuente entre líneas, ángulos y áreas en un espacio curvo? ¿Cómo podría explicar los detalles de un misterio cuya única solución puede ser la dilatación del tiempo debido al espaciotiempo curvo? ¿Cómo es de probable que un hombre sin conocimiento de la relatividad general moderna sea capaz de fabricar a ciegas un relato con tantos detalles coherentes?”

            El Espacio-Tiempo tienen secretos que aún nos quedan por descubrir

Lo cierto es que la geometría espaciotemporal propuesta por el físico en su artículo es capaz, punto por punto, de corroborar las “visiones” de Johansen. “La mayoría de estos detalles -afirma Tippett en su artículo- son consistentes con la hipótesis de que Johansen encontró, efectivamente, una región de espacio-tiempo anormalmente curvo”.

En su estudio, Tippett elabora un modelo de burbuja de curvatura capaz de demostrar que cualquier observador que hubiera estado en la piel de Johansen “habría parecido un lunático al pedirle que describiera lo que estaba viendo. Al comparar las observaciones de Johansen con nuestro modelo de espacio-tiempo curvo, nos dimos cuenta de que eran consistentes”.

Ya solo quedaba comprobar si la burbuja espaciotemporal de Johansen podría haberse generado espontáneamente a partir de la materia que conocemos. Y la respuesta es que no. “Como demuestra nuestro modelo -escribe el investigador- para que exista tal geometría es necesario un tipo exótico de materia que es completamente desconocida para la Ciencia humana. De hecho, implica el mismo tipo de energía que teóricamente se requiere para construir un motor de curvatura o un dispositivo de encubrimiento espaciotemporal”.

Entonces, ¿Cómo pudo llegar una burbuja de curvatura espaciotemporal hasta el Pacífico Sur? En palabras de Tippett, muchas geometrías del espacio-tiempo “requieren de tipos similares de materia exótica. La lista incluye agujeros de gusano atravesables (y por lo tanto máquinas del tiempo), motores de curvatura y dispositivos de ocultamiento del espacio-tiempo. En sentido muy amplio, solo una raza capaz de cruzar grandes distancias cósmicas podría haber construido la burbuja de Johansen. Además, quien sea que construyera tal estructura, necesitaría dominar una enorme fuente de energía, y tener la capacidad para construir edificios en una escala ciclópea”.

Por último, el modelo de Tippett requiere que el tiempo transcurra exponencialmente más deprisa fuera de la burbuja que en su interior. “Tal burbuja de geometría no euclidiana -afirma el científico- podría utilizarse para resistir en su interior el paso de vastos eones de tiempo, mientras que el Universo fuera de ella seguiría creciendo y haciéndose fragil con la edad”.

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