Hay que prestar atención a las coincidencias. Uno de los aspectos más sorprendentes en el estudio del universo astronómico durante el siglo XXI, ha sido el papel desempeñado por la coincidencia: que existiera, que fuera despreciada y que fuera recogida. Cuando los físicos empezaron a apreciar el papel de las Constantes en el dominio Cuántico y a explorar y explotar la nueva teoría de la Gravedad de Einstein para describir el Universo en conjunto, las circunstancias eran las adecuadas para que alguien tratara de unirlas.

       La teoría de Einstein nos habló del Cosmos de otra manera. La relatividad especial fue propuesta en el año de 1905 por Einstein. Su teoría es capaz de explicar el comportamiento cinemático de los cuerpos en movimiento, especialmente aquellos cuerpos cuyas velocidades sean cercanas a las de la luz.

Entró en escena Arthur Eddington; un extraordinario científico que había sido el primero en descubrir cómo se alimentaban las estrellas a partir de reacciones nucleares. También hizo importantes contribuciones a nuestra comprensión de la galaxia, escribió la primera exposición sistemática de la teoría de la relatividad general de Einstein y fue el responsable de verificar, en una prueba decisiva durante un eclipse de Sol, la veracidad de la teoría de Einstein en cuanto a que el campo gravitatorio del Sol debería desviar la luz estelar que venía hacia la Tierra en aproximadamente 1’75 segmentos de arco cuando pasaba cerca de la superficie solar, y así resultó.

Einstein y Eddinton en el jardín de la casa de éste último

Albert Einstein y Arthur Stanley Eddington se conocieron y se hicieron amigos. Se conservan fotos de los dos juntos conversando sentados en un banco en el jardín de Eddington en el año 1.930, donde fueron fotografiados por la hermana del dueño de la casa.

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¿Qué es el Tiempo? Los mejores filósofos se hicieron la misma pregunta pero… ¡No supieron contestarla! Así que, nosotros, sencillos ciudadanos del mundo, ¿Cómo podemos responderla? Aunque eso sí, podemos elucubrar y emitir opiniones sobre lo que creemos que el Tiempo es que, sin embargo, no será -seguramente- lo que es el Tiempo.

 ¿Transcurriría el tiempo si viajáramos por los túneles del hiperespacio? Sabemos tan poco sobre él que, no dejamos de preguntar: ¿Qué es el tiempo? Lo que sabemos a ciencia cierta es que, nacemos, crecemos y alcanzamos la ancianidad. El Tiempo transcurre y se nos escapa, y, su prima, la Entropía se encarga del trabajo que lleva hacia el Caos.

El Big Bang (nacimiento del Universo(  y la expansión. El intervalo entre estos sucesos es Tiempo

Bueno, se podría decir que es la dimensión que permite distinguir entre dos sucesos que ocurren en el mismo punto del espacio y que de otra forma serían idénticos. El intervalo entre dos de esos sucesos constituye la base de la realidad del tiempo. Claro que, para propósito más generales, nos agarramos a la rotación de la Tierra sobre su eje que nos sirve para definir las unidades del reloj, es decir, el día. También la órbita de la Tierra alrededor del Sol es utilizada por nosotros para definir las unidades del calendario que conforma un año. Para fines científicos, los intervalos de tiempo son ahora definidos mediante la frecuencia de una radiación electromagnética especificada (ya hemos hablado aquí del reloj de Cesio).

Como vemos en una de las imágenes de más arriba,  e nos escurre entre las manos, no sabemos si es el tiempo el que pasa o pasamos nosotros y, en su transcurrir, unos se van para que otros vengan.

Claro que, en esto del Tiempo, no podemos estar seguros de nada, se nos puede acabar en cualquier momento y por cualquier causa inesperada. Los físicos se refieren al tiempo de generación para expresar el promedio transcurrido entre la emisión de un neutrón por fisión y la fisión producida por ese neutrón.

También tenemos el Tiempo que necesita un fotón (viajando a la velocidad de la luz, c) para moverse a través de una distancia igual a la Longitud de Planck, es decir, L_p = √(Gћ/h⁵), el valor de este Tiempo de Planck es del orden de 10^-43 segundos. En la cosmología del Big-Bang , hasta un Tiempo de Planck después del instante inicial, es necesario usar una teoría cuántica de la Gravedad para describir la evolución del universo.

El Tiempo de reverberación se refiere al Tiempo necesario para que la densidad de energía de un sonido que es 10⁶ veces más potente que el umbral de audición disminuya hasta el propio umbral de audición, es decir,  una disminución de 60 decibelios. Es una característica importante de un auditorio. El valor óptimo es proporcional a las dimensiones lineales del auditorio.

Péndulo de Foucault oscilando en el hemisferio Sur

El tiempo, inexorable transcurre y las Sociedades cambian, llegan otras costumbres y tecnologías que hace de nuestro mundo algo distinto, diferente de lo que nuestros ancestros conocieron y, así, en alguna ocasión hemos dicho, por ejemplo: “Si Einstein levantara la cabeza y viera la Física de hoy…”

Podemos hablar, en otra variedad del Tiempo de efemérides en referencia a un sistema de tiempos que tiene un ritmo uniforme, al contrario de otros sistemas que se basan en la velocidad de rotación de la Tierra que tiene irregularidades inherentes. Comienza a contar en un instante de 1900 cuando la longitud media del Sol era 279,696 677 8º. La unidad en la que se mide el Tiempo de efemérides es el año trópico, que contiene 31 556 925,9747 segundos efemérides. Esta definición fundamental del segundo fue reemplaza en 1964 por el segundo de Tiempo atómico basado en el cesio.

IC-434 Nebulosa de la Cabeza de Caballo. ¿Observáis la enorme cantidad de estrellas nuevas masivas y azuladas que radian con fuerza en el ultravioleta ionizando todo el material de la región. Es un lugar de increíble fuerza para la formación de estrellas nuevas. ¿Quién sabe lo que podrá existir ahí dentro de un millón de años. Lo que sí sabemos es que, las estrellas necesitaron diez mil millones de años para hacer posible que nosotros, pudiéramos estar aquí, ahora, hablando de lo que el Tiempo es.

Algunos hablan del Tiempo libre promedio transcurrido entre colisiones de moléculas en un gas, electrones en un cristal, neutrones en un moderador, etc. Sin embargo, en realidad se están refiriendo al recorrido libre medio que, de acuerdo con la teoría cinética, el recorrido libre medio entre colisiones de moléculas de gas (asumiendo que son esferas rígidas) es 1 √2nπ d², como en n es proporcional a la presión del gas, el recorrido libre medio es inversamente proporcional a la presión.

En la física clásica de Galileo y Newton, el Tiempo tenía un significado absoluto y podía adoptarse en principio una escala de tiempo de manera que todos los observadores estuvieran de acuerdo con el instante en que ocurre cualquier suceso. Diferentes observadores verían que el suceso ocurre en “tiempos” distintos, pero estas diferencias podían explicarse por el tiempo de viaje de la luz desde el evento hasta el observador. Es más, en física clásica, esta escala de tiempo común estaba sincronizada con la medida local del tiempo de cada observador, el “tiempo propio”. Todos los observadores estarían de acuerdo en que el tiempo de cualquier evento es el tiempo registrado por el reloj local.

Dedujo Newton (al contemplar el efecto de la luz que pasa por un prisma) que la luz blanca corriente era una mezcla de varias luces que excitaban por separado nuestros ojos para producir las diversas sensaciones de colores.  La amplia banda de sus componentes se denominó spectrum (palabra latina que significa “espectro” fantasma). También nos habló de la Gravedad pero, del tiempo, se quedó en silencio al no saber que decir.

La teoría de Newton de la Gravedad aporta una descripción muy precisa del movimiento orbital dentro del Sistema Solar, permitiendo el cálculo de la posición de un cuerpo en cualquier instante de Tiempo. Ya hemos hablado del Tiempo de Efemérides que se contrapone al Tiempo Universal, que, como el Tiempo Sidereo se basa en la rotación de la Tierra. El tiempo atómico es finalmente el escogido por la Ciencia para tener una más exacta noción de eso que hemos conformado como tiempo para poder regir nuestras vidas cotidianas en el devenir del planeta Tierra.

Claro que nuestro tiempo es relativo dependiendo de lo que estemos haciendo. Si estamos con la persona amada pasará volando y un día nos parecerá un segundo. Si vives con tu suegra, ese mismo día te parecerá un siglo (Bueno, es un ejemplo que viene a decir que todos queremos nuestra propia intimidad. ¡Pobres suegras! que, a veces, son un ejemplo de bondad.).

Sus ecuaciones son un prodigio de lo que puede generar la Mente Humana

Llegó Einstein y en su teoría de la relatividad, el Tiempo aparece en las ecuaciones de la misma manera que las dimensiones espaciales. Incluso en la Física newtoniana, estas dimensiones espaciales son relativas y tienen diferentes significados para distintos observadores. En relatividad, el Tiempo también es relativo, de manera que cada observador mide su propio Tiempo propio, perdiendo el Tiempo su significado absoluto. Es todavía necesario, sin embargo, tener una versión global del Tiempo como medio de etiquetar sucesos acontecidos a lo largo del espacio y del tiempo. Esto lo suministra el Tiempo coordinado, que es el tiempo propio de un observador específicamente seleccionado.

Con el fin de contemplar la existencia de efectos relativistas como la deflexión gravitacional de la luz, el TE (Tiempo de Efemérides) fue reemplazado en 1984 por dos nuevas escalas dinámicas de Tiempo. La primera de ellas es el Tiempo Terrestre (TT, conocido originalmente como tiempo Dinámico Terrestre). Se utiliza para calcular posiciones geocéntricas de los cuerpos del Sistema Solar, como las publicadas en The Astronomical Almanac. Es esencialmente el tiempo propio para cualquier observador al nivel del mar medio.

Con el paso del tiempo todo cambia: nosotros, las ciudades y los mundos… La Tierra estuvo congelada y en unos cientos de años… ?Cómo estará=

El Tiempo atómico hemos dicho que son escalas de Tiempo utilizadas para medir de manera más precisa. Se basa en la frecuencia atómica y es la más precisa y consistente disponible hoy en día. La unidad fundamental es el segundo del SI (Sistema Internacional) que se define a partir de una linea espectral particular del átomo de cesio-133. La frecuencia de esta línea de microondas se adopta como 9 192 631 770 Hz y fue adoptado en enero de 1972.

Claro que, además, existen muchas otras “clases” de Tiempo y, podríamos hablar del Tiempo atómico Internacional, de Tiempo civil, de Tiempo coordinado, de crecimiento, de cruce, de integración, de relajación (en relación a la órbita de una estrella en un cúmulo), dinámico, dinámico bericentro, dinámico terrestre, tiempo de uso horario, estándar, tiempo local, Tiempo luz, tiempo medio, medio local, tiempo propio, sidereo, aparente, sidereo local, sidereo medio, Tiempo Solar, solar aparente, solar medio, tiempo terrestre, Tiempo Universal, Tiempo Universal Coordinado…

Cada uno de estos “Tiempos” tienen sus propios significados que, en realidad, son aquellos que le ha querido dar el hombre para de esa manera, saber a qué Tiempo se están refiriendo en cada momento y en cada cuestión que se esté tratando, pero, ¿qué es, en realidad el Tiempo?

Conforme a la pregunta que formulamos, y  a lo que arriba decimos, con el paso del tiempo se producen fenómenos y se ponen en marcha mecanismos que hacen posible que, la imagen que vemos, pueda ser posible gracias a la presencia de fuerzas que, aunque no las podamos ver, su presencia se hace patente por los resultados. Además, ¿En qué lugares estamos en ese futuro lejano?

El Tiempo es algo de la Naturaleza, no es nada que hayan inventado los hombres, y, ese es, el verdadero Tiempo que me gustaría conocer. Sin embargo, de ese Tiempo, siempre hemos oído vaguedades y explicaciones escurridizas que nunca han explicado de manera satisfactoria, lo que el Tiempo es.

Para nosotros, a nivel propio, nuestro tiempo comienza cuando nacemos y finaliza cuando morimos y, en ese trayecto, en eser corto espacio de “Tiempo” que se nos da a cada uno de nosotros, tenemos que plasmar una sucesiones de hechos que conformaran nuestra propia historia.

El tiempo, posiblemente, posibilitará construir ciudades en el medio de los océanos e incluso, en otros planetas. Los campos de fuerza de Faraday han dado lugar a que, la imaginación se desboque y corriendo hacia el futuro, haya imaginado inmensas ciudades que, situadas en lugares imposibles, sostienen sin problema a sus habitantes que, resguardados por un “campo de fuerza” están al resguardo de cualquier peligro que del exterior les pueda venir

Claro que, aunque en realidad el Tiempo siempre sea el mismo, en “nuestra realidad” siempre será un Tiempo diferente para cada uno de nosotros y, dependerá su transcurrir de ¡tantas cosas! En momento felices veremos pasar el tiempo como un rayo, y, en los de dolor y tristeza, el tiempo será eterno, nos parecerá que no pasa, que no fluye, que está estático y congelado.

En el primer fotograma el Tiempo es efímero, en el segundo Eterno. Ambos son Tiempos Psicológicos

Para resumir, al menos a mí me pasa, después de hablar largamente del Tiempo y de muchas clases de “tiempos” que los humanos nos hemos inventado para cada cosa u ocasión, la única verdad es que, el “verdadero Tiempo” sigue su discurrir oculto, no quiere que sepamos lo que es, y, lo único que deja ver es que, siempre va acompañado por eso que hemos dado en llamar Entropía, y, ese compañero, nos destruye, lo destruye todo a su paso.

El Tiempo transcurre inexorable para siempre mientras que, todo lo demás, en el Universo que conocemos, se transforma y cambia, nace, vive y muere, mientras que él, el Tiempo, nos observa y sonríe con esa mirada del sabio que sabe lo que todo es, siempre, desde el principio ha estado aquí y, estará hasta el final, mientras que todo lo demás, habrá desaparecido.

¡El Tiempo! Un misterio por desvelar.

emilio silvera

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13ª CEREMONIA DE ENTREGA DE LOS PREMIOS L’ORÉAL-UNESCO “FOR WOMEN IN SCIENCE” 2011

Hace algún tiempo ya que tuvo lugar en la sede de la UNESCO en París la 13 ª Ceremonia de entrega de los Premios L’Oréal-UNESCO “FOR WOMEN IN SCIENCE”. La Ceremonia fue presidida por el Profesor Ahmed Zewail, galardonado con el Premio Nobel de Química en 1999. De este modo, cinco investigadoras de ciencias físicas que han contribuido a afrontar los importantes desafíos globales planteados a la humanidad han sido recompensadas con el Premio L’Oréal-UNESCO. El galardón fue entregado por Irina Bokova, Directora General de la UNESCO (por aquel entonces)  y por Lindsay Owen-Jones, Presidente de L’Oréal y de la Fundación Empresarial L’Oréal

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     ¿Por qué la materia no puede moverse más deprisa que la velocidad de la luz?

Para contestar esta pregunta hay que advertir al lector que la energía suministrada a un cuerpo puede influir sobre él de distintas maneras. Si un martillo golpea a un clavo en medio del aire, el clavo sale despedido y gana energía cinética o, dicho de otra manera, energía de movimiento. Si el martillo golpea sobre un clavo, cuya punta está apoyada en una madera dura e incapaz de moverse, el clavo seguirá ganando energía, pero esta vez en forma de calor por rozamiento al ser introducido a la fuerza dentro de la madera.

Albert Einstein demostró en su teoría de la relatividad especial que la masa cabía contemplarla como una forma de energía (E = mc², la bomba atómica lo confirmó). Al añadir energía a un cuerpo, esa energía puede aparecer en la forma de masa o bien en otra serie de formas.

En condiciones ordinarias, la ganancia de energía en forma de masa es tan increiblemente pequeña que sería imposible medirla. Fue en el siglo XX (al observar partículas subatómicas que, en los grandes aceleradores de partículas, se movían a velocidades de decenas de miles de kilómetros por segundo) cuando se empezaron a encontrar aumentos de masa que eran suficientemente grandes para poder detectarlos. Un cuerpo que se moviera a unos 260.000 Km por segundo respecto a nosotros mostraría una masa dos veces mayor que cuando estaba en reposo (siempre respecto a nosotros).

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Próxima b. Hallan un planeta que puede ser habitable “muy cerca” de la Tierra

Este mundo rocoso orbita alrededor de la estrella vecina Próxima Centauri, a solo cuatro años luz. Los investigadores creen que puede albergar agua en su superficie y, quizás, ser apto para la vida

 

Recreación artística de la superficie de Próxima b, hallado en torno a Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar – ESO/M. Kornmesser

“El descubrimiento de Próxima b fue anunciado como una de las noticias del siglo, pero el exoplaneta más cercano a la Tierra podría ser menos habitable de lo que nos gustaría, según una nueva investigación de la NASA.

Un estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters sugiere que los cuerpos que orbitan en la zona de habitabilidad de una enana roja, como Próxima b, pierden demasiado oxígeno de su atmósfera para formar agua líquida, y podrían no ser compatibles con la vida tal y como la conocemos”.

Entonces decían:

“No puede ser más emocionante, porque está casi a la vuelta de la esquina, considerando las dimensiones del Universo, y se parece mucho a la Tierra. Un equipo internacional de astrónomos, liderado por el español Guillem Anglada-Escudé, de la Universidad de Queen Mary en Londres, y en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), acaba de anunciar el descubrimiento de un planeta potencialmente habitable en la órbita de la estrella Próxima Centauri, la más cercana al Sistema Solar, a poco más de cuatro años luz.

                         Cuando el planeta fue descubierto despertó muchas ilusiones

Toda una sorpresa. La distancia puede parecer insuperable, pero en realidad es formidablemente más corta que la que nos separa de la mayoría de los candidatos a albergar vida, lo que podría convertir este mundo en el primer objetivo para un futuro viaje interestalar. Además, Próxima b, como ha sido bautizado, tiene unas características prometedoras: es probablemente rocoso, un poco más masivo que el nuestro y se encuentra en la región en torno a su estrella que le permitiría albergar agua líquida sobre su superficie. La descripción aparece publicada en la revista «Nature».!

Tamaños relativos del Sol (Sun), Alfa Centauri A y B y Próxima Centauri.

Próxima Centauri, una fría enana roja de la constelación de Centaurus, es demasiado débil para poder ser observada a simple vista sin ayuda, pero en los últimos meses los científicos no le han quitado ojo. Durante el primer semestre de este año, la estrella fue seguida con regularidad con el espectrógrafo HARPS, instalado en el Telescopio de 3,6 metros del Observatorio Europeo Austral (ESO) en La Silla (Chile) y monitorizada simultáneamente con otros instrumentos de todo el mundo. La campaña fue denominada «Pale Red Dot» («Punto rojo pálido», por la famosa frase de Carl Sagan que describe a la Tierra como un punto azul pálido) y buscaba el pequeño bamboleo que, por la fuerza de la gravedad, provocaría en la estrella la existencia de un planeta en órbita.

Las primeras señales de un posible mundo ya se habían detectado antes, en 2013, pero no eran del todo convincentes. Al combinar los datos de «Pale Red Dot» con observaciones anteriores, el equipo pudo confirmar sus sospechas. A veces, Próxima Centauri se aproxima a la Tierra a unos 5 kilómetros por hora –el ritmo de una marcha humana normal- y, a veces, retrocede a la misma velocidad. Este patrón regular se repite con un período de 11,2 días. El análisis de esos cambios indicó la presencia de un planeta con una masa al menos 1,3 veces mayor que la del nuestro, orbitando cada once días muy cerca de la estrella, a unos 7 millones de kilómetros, sólo el 5% de la distancia entre el Sol y la Tierra. Pero como su estrella es mucho más débil que la nuestra, Próxima b se encuentra dentro de la llamada «zona habitable», con una temperatura superficial que permitiría la presencia de agua líquida.

Para confirmar su existencia, los científicos revisaron durante 60 días las señales del espectógrafo HARPS, ubicado en Chile, en conjunto con otros telescopios alrededor del mundo.

Sin embargo, no todo son buenas noticias en Próxima b. Las condiciones en la superficie pueden verse fuertemente afectadas por las llamaradas de rayos X y de radiación ultravioleta procedentes de la estrella, mucho más intensas que las que experimenta la Tierra con respecto al Sol. De existir, la atmósfera del planeta podría estar evaporándose lentamente, o tener una química más compleja que la de la Tierra.

Día y noches eternas

 

El trabajo de los científicos solo acaba de empezar. Hacen falta más observaciones para confirmar si realmente ha sido encontrado un «gemelo» de la Tierra. «Para que un planeta sostenga la vida, al menos como la conocemos, es fundamental que tenga agua y una atmósfera. Para comprobarlo, un primer paso es ver si transita (pasa por delante) o eclipsa su estrella», explica a ABC Cristina Rodríguez López, miembro del equipo del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que ha participado en el estudio.

Si se da el caso, de lo que aún no hay evidencias, en ese momento, «podríamos buscar durante el tránsito biomoléculas indicativas de vida, como agua, dióxido de carbono, metano, ozono… u otros compuestos que puedan indicar un proceso biológico de otro tipo», indica. Otros datos a tener en cuenta son la emisión térmica del planeta, su temperatura, radio y tamaño exactos, o si sufre un acoplamiento de marea, lo que es muy probable: esto provocaría que el mismo lado del planeta permanezca siempre expuesto a la luz del día, mientras que el otro esté en perpetua noche.

 

 

 

 

La mayoría de las estrellas que existen en el Universo son enanas rojas

«Lo cierto es que necesitamos estudiar este sistema intensamente en años venideros para poder empezar a responder todas estas preguntas», subraya Rodríguez López. Actualmente, el equipo de «Pale Red Dot» y otros grupos científicos buscan tránsitos provocados por Próxima b desde diversos observatorios en Chile y Sudáfrica. El advenimiento de nuevos telescopios, como el europeo extremadamente grande E-ELT o el espacial James Webb, serán fundamentales para desentrañar los misterios de este mundo o de otros similares. Los investigadores no descartan encontrar nuevos planetas en el sistema.

«Se han encontrado muchos exoplanetas y van a descubrirse aún muchos más, pero buscar el potencial análogo de la Tierra más cercano y conseguirlo ha sido la experiencia de toda una vida para todos nosotros. El siguiente paso es la búsqueda de vida en Próxima b», dice Anglada-Escudé en un comunicado.

Viaje interestelar

 

 

Por el momento es imposible, pensar en llegar hoy a Alfa Centauri nos llevaría 30.000 años

 

Pero lo más apasionante de esta historia es la posibilidad, por la cercanía del planeta, de llegar hasta allí en el futuro. «Si pudiéramos enviar una sonda a la velocidad de la Voyager I, unos 61.000 km/h, tardaríamos en llegar unos 75.000 años. Es posible que el viaje pudiera acortarse un poco, con maniobras de aceleración utilizando la influencia gravitatoria de otros planetas del Sistema Solar», apunta Rodríguez López.

De hecho, el sistema Alfa Centauri es también el objetivo del primer intento de la humanidad de viajar a otro sistema solar, el proyecto «StarShot», presentado hace algunos meses por el brillante astrofísico Stephen Hawking y el multimillonario ruso Yuri Milner.

El plan pretende enviar una flotilla de pequeños robots con una tecnología que permita acelerarlos hasta un 20% de la velocidad de la luz. De esta forma, tardarían solo 20 años en llegar, sumados a los 20 años que hacen falta para desarrollar el ingenio. «Quizás ahora, cuando tengan noticia del descubrimiento de Próxima b, apunten hacia él», dice la investigadora. Lleguemos a verlo o no, sería un fabuloso regalo para las generaciones venideras.

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