John Wheeler propuso que el espaciotiempo en la escala de Planck es una espuma cuántica. Una teoría cuántica de la gravedad que describa esta espuma cuántica debería violar la simetría de Lorentz de la teoría de la relatividad. Para explorar esta espuma cuántica, Giovanni Amelino-Camelia y varios colegas propusieron en 1998 estudiar la relación energía-momento para un fotón que haya recorrido distancias muy grandes, es decir, estudiar si la velocidad de un fotón en el vacío depende de su energía (no es constante).

Todos los objetos del Universo son el resulta de fuerzas antagónicas que, al ser iguales, se equilibran y consiguen la estabilidad. Las estrellas son el mejor ejemplo: La Gravedad trata de comprimir a la estrella que, mediante la fusión tiende a expandirse y, la lucha de esas dos fuerzas iguales en potencia crea la estabilidad. Con los átomos ocurre lo mismo,la carga positiva de los protones es  igualada por la negativa de los electrones.

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Recreación de la colisión del meteorito de Chicxulub y la expulsión de las tectitas. P. VON KNORRING/V. VAJDA

Hace aproximadamente 66 millones de años el impacto del asteroide Chicxulub en la península de Yucatán (México) produjo una reacción en cadena que acabó con el 70% de las especies del planeta. Famoso por extinguir a los dinosaurios que habían dominado la tierra durante millones de años, este evento catastrófico produjo una lluvia de rocas incandescentes a nivel global. Ahora un nuevo hallazgo de estas rocas (tectitas) en la isla colombiana de Gorgonilla arroja nuevos datos sobre su composición.

Un grupo de micropaleontólogos de la Universidad de Zaragoza ha participado en el descubrimiento que recoge la revista Geology. Los investigadores Ignacio Arenillas, José Antonio Arz y Vicente Gilabert han colaborado en esta investigación internacional que ha permitido precisar la edad de estas esférulas de roca, demostrando que se formaron exactamente en el límite Cretácico/Terciario (o límite K/T) como resultado del impacto del asteroide que causó la gran extinción que acabó con los dinosaurios.

“El método de datación argón-argón nos permitió conocer cuántos millones de años tienen estas rocas”, afirma a EL MUNDO el paleontólogo José Antonio Arz, coautor de la investigación. Mediante este sistema se liberan los gases del interior de las muestras para su análisis.

Lugar del hallazgo en la Isla de Gorgonilla. HERMANN BERMÚDEZ

La Isla de Gorgonilla, situada a 35 Km de la costa pacífica del norte de Colombia, es un islote deshabitado de unos dos kilómetros cuadrados cubierto por un bosque húmedo tropical. En sus bordes litorales se escondían este tesoro de nuestro pasado geológico, una capa de 2 centímetros de grosor de tectitas aún vítreas.

Estas rocas, al ser fragmentos vidriosos sin ordenamiento cristalino, en la naturaleza tienden a convertirse en materiales más estables como la arcilla. Por lo que la mayor parte de las tectitas formadas por un evento catastrófico como el impacto de un asteroide no conservan su composición original. No es el caso de las encontradas en Gorgonilla, catalogadas por los científicos como las muestras más puras del mundo de este material.

Transparentes y verdeoliva, estas pequeñas perlas son capaces de contar un desastre de dimensiones globales. Fueron formadas a partir del impacto del Chicxulub (de 10 km de diámetro) contra la plataforma continental. La roca fundida (cuya composición es mezcla tanto del asteroide como del fondo marino), producto de la violenta fricción, ascendió hasta el espacio exterior donde se solidificó. Las tectitas reentraron en la atmósfera incandescentes ‘lloviendo’ alrededor del planeta, pero sólo en esta zona se conservaron intactas.

El hallazgo es relevante por muchos otros aspectos. Las esférulas de impacto viajaron 2.000 kilómetros hasta depositarse en el fondo de un océano a más de 2 kilómetros de profundidad, lejos de cualquier continente. Estas profundidades se sitúan por debajo del denominado nivel de compensación de la calcita, una barrera geoquímica que marca el límite donde el agua tiene la suficiente acidez como para disolver las conchas de los foraminíferos planctónicos (organismos que utilizados como indicadores paleoecológicos).

Detalle de la capa de tectitas de Gorgonilla. HERMANN BERMÚDEZ

Por este motivo no hay presencia de estos microfósiles en la mayor parte de los 40 metros de rocas estudiados, excepto en el primer metro de roca situado sobre la capa de tectitas. Lo que sugiere, según los investigadores, que debido al impacto del asteroide la superficie marina se elevó, provocando también la aparición de islotes. Hipótesis confirmada por un análisis sedimentológico llevado a cabo por los investigadores, en donde la existencia de rastros de comunidades pioneras de helechos que debieron colonizar las islas surgidas alrededor de Gorgonilla demuestra la magnitud de los terremotos que asolaron la zona.

Extinción en cadena

Aunque parezca contradictorio, aquella catástrofe natural abrió la puerta para que, 65 millones de años más tarde, pequeños mamíferos pudieran evolucionar hasta llegar a la especie que hoy representamos.

El hallazgo ha arrojado nuevos datos sobre la extinción masiva que sufrió la Tierra. La palinóloga Vivi Vajda (coautora también del estudio) del Museo de Historia Natural de Suecia ha demostrado por vez primera que la vegetación sufrió una mortandad masiva en el límite K/T incluso en los trópicos. Anteriormente sólo se había encontrado sobreabundancia de esporas de helechos en altas latitudes como Japón o Nueva Zelanda. Siendo un buen indicativo debido a su resistencia y tendencia a colonizar ambientes catastróficos, es la primera vez que se hallan en latitudes templadas y tropicales.

“El impacto produjo una serie de perturbaciones medioambientales en cadena“, relata José Antonio Arz. Se produjo un pulso de calor de hasta 80 grados centígrados de media por lo que muchos bosques ardieron espontáneamente. A esto hay que sumarle la lluvia de rocas incandescentes (tectitas) mencionada anteriormente. “Los terremotos provocados por el impacto (que dejó un cráter de 200 kilómetros de diámetro enterrado bajo cientos de metros de sedimentos) llegaron a ser de intensidad 13 en la escala de Richter, algo casi inimaginable hoy en día”, añade el paleontólogo.

Hace dos años en un estudio publicado en Science, un equipo internacional de geólogos halló nuevas pruebas de que el impacto del asteroide aceleró las erupciones volcánicas en todo el globo, especialmente en la meseta del Decán en India, donde en la actualidad se registran las mayores formaciones volcánicas del planeta.

Otro estudio publicado el año pasado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), describió el panorama desolador del planeta tras el impacto, una noche invernal perpetua resultado de la brutal transformación tanto en el clima como en la superficie terrestre. El cataclismo que tristemente acabó con los dinosaurios dejó vía libre a pequeños animales, como los mamíferos, que se resguardaron de tan terribles consecuencias.

Incendios espontáneos, tsunamis, erupciones volcánicas y bloqueo de la luz solar; la Tierra se convirtió en un infierno para la mayoría de los animales y la fauna, pero nosotros mismos somos el testigo de que “la vida se abre camino” y que muchos animales lograron sobrevivir ‘al fin del mundo’.

Ilustración del Chicxulub impactando sobre los mares tropicales y poco profundos de la península de Yucatán. DONALD E. DAVID / NASA

Reportaje de Prensa

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Ciencia-ABC

Un aligátor fotografiado en una playa. En algunos lugares han adoptado una dieta casi exclusivamente marina – Brian Silliman, Universidad de Duke

¿Qué esta haciendo que aparezcan aligátores en las playas y orcas en los ríos?

Una investigación sugiere que la recuperacón de varios grandes depredadores les está permitiendo volver a lugares donde vivían antes de que el hombre los expulsase a hábitats más remotos

Un estudio publicado recientemente en la revista «Current Biology» sugiere que varios grandes depredadores están recolonizando los ecosistemas donde vivían antes de que la presión del hombre les apartara de ellos. La publicación concluye que la recuperación de poblaciones de animales como aligátors, orcas o pumas, les está permitiendo volver a lugares donde normalmente no se les avistaba.

«Ya no podemos sorprendernos al ver un gran aligátor en la playa o en un arrecife de coral como si fuera algo extraño», ha propuesto en un comunicado de la Universidad de Duke (EE.UU.)Brian Silliman, investigador de esta institución. «No es una anomalía o un cambio a corto plazo. Es la antigua norma, la forma como solía ser antes de que empujáramos a eseas especies hasta sus refugios remotos. Ahora, están volviendo».

En los últimos años se ha incrementado el avistamiento de grandes depredadores en lugares inusuales. Muchos han sugerido que esto ocurre porque estos animales están expandiendo sus hábitats para buscar comida, pero Silliman ha concluido que no es el caso.

Los pumas, entre otros, están recuperando hábitats donde no habían aparecido en años-Brian Silliman, Universidad de Duke

Después de recoger datos de recientes investigaciones y datos del gobierno, esta investigación ha concluido que los aligátores, las nutrias marinas, las nutrias de río, las ballenas grises, los lobos grises, los pumas, los orangutanes y las águilas calvas, entre otros muchos, son ahora animales tan abundantes en los «nuevos» hábitats como en los tradicionales. Esto, según el investigador, supone unas oportunidades muy interesantes para la conservación.

Aligátores en las playas

En opinión del científico, lo que está ocurriendo es que estos animales están mostrando ahora lo versátiles que en realidad son. Según Silliman siempre se ha pensado que estos grandes depredadores eran especialistas que vivían en hábitats muy concretos, y normalmente remotos. Pero ahora que se han recuperado algunas de sus poblaciones, estos animales han podido volver a lugares donde vivían antes.

Por tanto, no es que los aligátors adoren las marismas, que las nutrias lo hagan mejor en los bosques de kelp, que los orangutanes necesiten bosques vírgenes o que los mamíferos marinos prefieran aguas polares. «Lo que ocurre es que esta percepción está basada en estudios y observaciones hechas cuando estos animales estaban en una drástica caída», dice Silliman.

Por ejemplo, ahora se ha detectado que el 90 por ciento de la dieta de algunos aligátors está satisfecha con rayas, tiburones, gambas, cangrejos y manatíes, lo que muestra que se desempeñan muy bien en el hábitat marino.

«Esto nos dice que estas especies pueden medrar en una variedad de hábitats mucho mayor. Las nutrias, por ejemplo, pueden adaptarse y vivir si las introducimos en estuarios que no tienen bosques de kelp. Así que incluso si los bosques de kelp desaparecen a causa del cambio climático, las nutrias no lo harán», dice Silliman. «Quizás incluso pueden vivir en ríos. Lo descubriremos pronto».

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La misión MMS (Magnetospheric Multiscale Spacecraft) de la NASA ha descubierto un nuevo tipo de..

Un satélite de la NASA descubre un nuevo proceso magnético

Noticias.

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Una vez que se ha puesto orden entre las numerosas especies de partículas, se puede reconocer una pauta. Igual que Dimitri Ivanovich Mendeleev descubrió el sistema periódico de los elementos químicos en 1869, así también se hizo visible un sistema similar para las partículas. Esta pauta la encontraron independientemente el americano Murray Gell-Mann y el israelí Yuval Ne’eman. Ocho especies de mesones, todos con el mismo espín, u ocho especies de bariones, con el mismo espín, se podían reagrupar perfectamente en grupos que llamaremos multipletes. El esquema matemático correspondiente se llama SU(3). Grupletes de ocho elementos forman un octete “fundamental”. Por esta razón Gell-Mann llamó a esta teoría el “óctuplo camino”. Lo tomó prestado del budismo de acuerdo con el cual el camino hacia el nirvana es el camino óctuplo.

Pero las matemáticas SU(3) también admiten multipletes de diez miembros. Cuando se propuso este esquema se conocían nueve bariones con espín 3/2. Los esquemas SU(3) se obtienen al representar dos propiedades fundamentales de las partículas, la extrañeza S frente al isoespín I₃ , en una gráfica.

Imagen de trazas en la cámara de burbujas del primer evento observado incluyendo bariones Ω, en el Laboratorio Nacional Brookhaven.

De esta manera, Gell-Mann predijo un décimo barión, el omega-menos (Ω¯), y pudo estimar con bastante precisión su masa porque las masas de los otros nueve bariones variaban de una forma sistemática en el gráfico (también consiguió entender que las variaciones de la masa eran una consecuencia de una interacción simple). Sin embargo, estaba claro que la Ω¯, con una extrañeza S = -3, no tenía ninguna partícula en la que desintegrarse que no estuviera prohibida por las leyes de conservación de la interacción fuerte. De modo que, la Ω¯ sólo podía ser de tan sólo 10¯²³ segundos como los demás miembros del multiplete, sino que tenía que ser del orden de 10¯¹⁰ segundos. Consecuentemente, esta partícula debería viajar varios centímetros antes de desintegrarse y esto la haría fácilmente detectable. La Ω¯ fue encontrada en 1964 con exactamente las mismas propiedades que había predicho Gell-Mann.

Se identificaron estructuras multipletes para la mayoría de los demás bariones y mesones y Gell-Mann también consiguió explicarlas. Sugirió que los mesones, igual que los bariones, debían estar formados por elementos constitutivos “más fundamentales aún”. Gell-Mann trabajaba en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena (CalTech), donde conversaba a menudo con Richard Feynman. Eran ambos físicos famosos pero con personalidades muy diferentes. Gell-Mann, por ejemplo, es conocido como un entusiasta observador de Pájaros, familiarizado con las artes y la literatura y orgulloso de su conocimiento de lenguas extranjeras. Feynman fue un hombre hecho a sí mismo, un analista riguroso que se reía de cualquier cosa que le recordara la autoridad establecida. Hay una anécdota que parece no ser cierta de hecho, pero que me parece tan buena que no puedo evitar el contarla; podía haber sucedido de esta forma. Gell-Mann le dijo a Feynman que tenía un problema, que estaba sugiriendo un nuevo tipo de ladrillos constitutivos de la materia y que no sabía qué nombre darles. Indudablemente debía haber de haber pensado en utilizar terminología latina o griega, como ha sido costumbre siempre en la nomenclatura científica. “Absurdo”, le dijo Feynman; “tú estás hablando de cosas en las que nunc ase había pensado antes. Todas esas preciosas pero anticuadas palabras están fuera de lugar. ¿Por qué no los llamas simplemente “shrumpfs”, “quacks” o algo así?”.

Cuando algún tiempo después le pregunté a Gell-Mann, éste negó que tal conversación hubiera tenido lugar. Pero la palabra elegida fue quark, y la explicación de Gell-Mann fue que la palabra venía de una frase de Fynnegan’s Wake de James Joyce; “¡Tres quarks para Muster Mark!”. Y, efectivamente así es. A esas partículas les gusta estar las tres juntas. Todos los bariones están formados por tres quarks, mientras que los mesones están formados por un quark y un antiquark.

Los propios quarks forman un grupo SU(3) aún más sencillo. Los llamaremos “arriba (u)”, “abajo” (d), y “extraño” (s). Las partículas “ordinarias” contienen solamente quarks u y d. Los hadrones “extraños” contienen uno o más quarks s (o antiquarks ŝ).

La composición de quarks de espín 3/2 se puede ver en la tabla 5. La razón por la que los bariones de espín ½ sólo forman un octete es más difícil de explicar. Está relacionada con el hecho de que en estos estados, al menos dos de los quarks tienen que ser diferentes unos de otros.

                                                                              El Físico George Zweig

Realmente, la idea de que los hadrones estuvieran formados por ladrillos fundamentales sencillos había sido también sugerida por otros. George Zweig, también en el CalTech, en Pasadena, había tenido la misma idea. Él había llamado a los bloques constitutivos “ases!, pero es la palabra “quark” la que ha prevalecido. La razón por la que algunos nombres científicos tienen más éxito que otros es a veces difícil de comprender.

Pero en esta teoría había algunos aspectos raros. Aparentemente, los quarks (o ases) siempre existen en parejas o tríos y nunca se han visto solos. Los experimentadores habían intentado numerosas veces detectar un quark aislado en aparatos especialmente diseñados para ello, pero ninguno había tenido éxito.

Loa quarks –si se pudieran aislar- tendrían propiedades incluso más extrañas. Por ejemplo, ¿cuáles serían sus cargas eléctricas? Es razonable suponer que tanto los quarks u como los quarks s y d deban tener siempre la misma carga. La comparación de la tabla 5 con la tabla 2 sugiere claramente que los quarks d y s tienen carga eléctrica -1/3 y el quark u tiene carga +2/3. Pero nunca se han observado partículas que no tengan carga múltiplo de la del electrón o de la del protón. Si tales partículas existieran, sería posible detectarlas experimentalmente. Que esto haya sido imposible debe significar que las fuerzas que las mantienen unidas dentro del hadrón son necesariamente increíblemente eficientes.

Aunque con la llegada de los quarks se ha clarificado algo más la flora y la fauna de las partículas subatómicas, todavía forman un conjunto muy raro, aún cuando solamente unas pocas aparezcan en grandes cantidades en el universo (protones, neutrones, electrones y fotones). Como dijo una vez Sybren S. de Groot cuando estudiaba neutrinos, uno realmente se enamora de ellos. Mis estudiantes y yo amábamos esas partículas cuyo comportamiento era un gran misterio. Los leptones, por ser casi puntuales, son los más sencillos, y por tener espín se ven afectados por la interacción que actúa sobre ellos de forma muy complicada, pero la interacción débil estaba bastante bien documentada por entonces.

Los hadrones son mucho más misteriosos. Los procesos de choque entre ellos eran demasiado complicados para una teoría respetable. Si uno se los imagina como pequeñas esferas hachas de alguna clase de material, aún quedaba el problema de entender los quarks y encontrar la razón por la que se siguen resistiendo a los intentos de los experimentadores para aislarlos.

emilio silvera

Si queréis saber más sobre el tema, os recomiendo leer el libro Partículas de Gerard ´t Hooft

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