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La física Fabiola Gianotti, primera mujer directora del CERN

El Consejo del CERN, organización europea para la investigación nuclear fundada en 1954 y compuesta por 21 países miembros, que gestiona el laboratorio de física de partículas donde se encuentra el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ha elegido a la física italiana Fabiola Gianotti (1962) como su directora general. Llevaba 25 años trabajando en el CERN con numerosos equipos de científicos internacionales, apenas se incorporó tras doctorarse en física de partículas experimental por la Universidad de Milan en 1989, pero se convertirá en la primera mujer en dirigir el centro de investigación científica situado en Suiza, a partir del 1 de enero del año 2016. El cargo durará 5 años, sucediendo al físico alemán Rolf Heuer.

«El CERN es un centro científico de excelencia, una fuente de orgullo y de inspiración para físicos de todo el mundo. El CERN es también una cuna para la tecnología y la innovación, una fuente de conocimiento y de educación, un ejemplo brillante y concreto de cooperación científica en el mundo».

Fabiola Gianotti CERN

«una fortaleza del CERN es que siempre ha dado la bienvenida a la diversidad de edad, de género, de culturas.»

Gianotti fue directora y portavoz de ATLAS entre los años 2009 y 2013, coordinando grupos de científicos de más de treinta países diferentes. Se trata de uno de los experimentos sobre detectores de partículas que componen además el LHC, que ayudaron a confirmar la teoría del bosón de Higgs, el más reciente descubrimiento que explica la teoría de la materia a partir del origen de la masa de las partículas elementales subatómicas, por el cual François Englert y Peter Higgs fueron reconocidos con el premio Nobel de Física el pasado año.

[Cosmología] Lisa Randall, Knocking on Heaven’s Door: How Physics and Scientific Thinking Illuminate the Universe and the Modern World

Knocking on Heaven’s Door: How Physics and Scientific Thinking Illuminate the Universe and the Modern WorldLisa Randall, profesora de ciencias físicas en la Universidad de Harvard, es la autora de la obra Knocking on Heaven’s Door: How Physics and Scientific Thinking Illuminate the Universe and the Modern World, un libro sobre física teórica, enfocado a la cosmología, tan de moda en la divulgación científica. En Wired se puede leer un pequeño extracto del libro además de una entrevista con la autora sobre el método científico en física teórica, quien sin posicionarse como constructivista ni como realista en relación a cómo se establecen las leyes científicas que describen y predicen los fenómenos naturales, explica por extraña analogía a los grandes clásicos de la literatura, que se trata de un cuerpo de conocimiento que va aumentando con los siglos pero también está en revisión. También se tratan algunos temas polémicos sobretodo en Estados Unidos, debido a las creencias religiosas más enraizadas en la mentalidad de los ciudadanos y también investigadores que en países europeos, donde es menos frecuente que los contaminantes religiosos se mezclen en la investigación científica, atendiendo simplemente a la descripción del mundo físico, sin más especulaciones de la razón que las hipótesis contrastables.

En la entrevista de Wired, se habla del centro científico CERN y el Large Hadron Collider, Lisa Randall se muestra bastante prudente y poco efectista al tratar la pregunta sobre si los neutrinos son más veloces que la luz y por tanto el paradigma establecido por Einstein podría quebrarse. La profesora de física teórica comenta de forma sucinta que tales resultados no descartarían el estudio de las teorías de la relatividad, aunque tampoco habría sido un error difundir públicamente datos de extrema precisión sobre la velocidad que puedan alcanzar partículas subatómicas. Aún sin hacer referencia explícita a Newton, Lisa Randall comenta que históricamente las buenas teorías científicas que son superadas no quedan borradas sino que se corrigen logrando un mejor conocimiento del mundo físico, la nueva teoría científica da más amplitud de miras conteniendo la antigua.

«Even if the results turn out to be true, it would tell us that Einstein’s theory is still right over a large regime. But we would then know that there are some deeper underlying differences that apply when you do these extremely precise measurements. Usually, when a new theory is shown to be right, it simply underlies the old one, which is now an approximation. It doesn’t mean we need to throw away the old theory.»

Entrevista completa en Wired Science. Los libros sobre cosmología de Lisa Randall, como Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe’s Hidden Dimensions, se pueden encontrar en Amazon.

Vídeo con las fases de la Luna en el año 2011

En un vídeo de apenas dos minutos y medio se reproducen las fases lunares del satélite terrestre durante el presente año antes del último eclipse lunar total del pasado día 15 de junio. La información topográfica ha sido recopilada por Lunar Orbiter Laser Altimeter, en comparación con los datos obtenidos por el robot rastreador Lunar Reconnaissance Orbiter, que orbita a 50 kilómetros de la superficie lunar. Los astrofísicos del centro Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio han compilado todas las imágenes donde se ve de cerca la superficie del satélite natural terrestre, con sus mares y todos los impactos de meteoritos, además de poder ver por una cara todas las fases del ciclo lunar reproducirse a gran velocidad.

Desde la web de la agencia aeroespacial NASA se puede conocer en tiempo real el movimiento de órbita de la Luna, para aficionados a la astronomía y curiosos. Vídeo en Youtube de Universe Today encontrado a través de la web Wired.

Eclipse lunar total de junio 2011

Ayer durante la tarde entre las 21h20 y las 23h10, dentro de las órbitas de los tres cuerpos, la Tierra pasó durante aproximadamente 100 a 120 minutos entre el Sol y la Luna, produciendo un fenómeno celeste donde el satélite se oscureció completamente tornándose después anaranjado. Gracias a algunos aficionados a la astronomía y al telescopio robótico Slooh situado en Tenerife, Islas Canarias, dentro de un observatorio astronómico en el volcán Teide, se pudo grabar en video el progresivo evento astronómico y además hay bastantes fotografías como puede verse en el artículo de Wikipedia, incluyendo una tomada desde el sur de España, en Córdoba.

Eclipse lunar total de junio 2011

El eclipse lunar total del 15 de junio 2011 se pudo retransmitir por internet aunque las mejores vistas se lograban macroscópicamente sin instrumental desde el hemisferio sur, el inicio del eclipse desde países de América del Sur como Brasil, Argentina y Chile, el desarrollo casi completo del evento desde África aunque sobretodo en países al sureste, también en Oriente Medio, Turquía, países del Caúcaso, India, hasta el final del eclipse visible desde Tailandia, Malasia y Australia.

Eclipse lunar total de junio 2011

Logo Google eclipse lunar total de junio 2011

El logo de Google es en estos momentos un logo con video que reproduce las fases del eclipse lunar total, siempre al acecho de creatividad. Más información en NASA sobre este y los próximos eclipses lunares hasta el año 2015.

Radio astronomía, el sonido del Universo y la música de las esferas

¿Qué sonido se escucha en los anillos de Saturno? ¿Por la interacción entre Júpiter y sus lunas? ¿Y cerca del Sol? Honor Harger es una curadora de exposiciones de Nueva Zelanda conocida por sus trabajos dentro de grupos de científicos con sensibilidad artística sobretodo en física teórica, astrofísica y ondas de radio, considerando que la relación entre arte y ciencia no es una jerarquización de planos donde ambos vecinos recelan del otro, sino una conexión fructuosa.

Dentro de radio astronomy, está la unión entre arte y ciencia, un proyecto donde se reproducen sonidos interceptados desde el espacio, dentro de nuestro Sistema Solar, a través de ondas de radio. Los internautas pueden escuchar la salida acústica de los radio telescopios, en la página oficial hay reproducción en tiempo real, de modo que dependiendo de los cuerpos celestes observados, el contenido de la transmisión será diferente. Aunque el sonido es brusco, con mucho ruido, y la confianza nos hace creer que no nos engañan, que efectivamente esos sonidos vienen del espacio y son captados por ondas de radio, desde un punto de vista estético pueden ser incluidos en música electrónica, el choque acústico de las esferas. Muy pocas personas han escuchado esos sonidos, considerando además por transmisión de opinión que el espacio es completamente silencioso. En el pasado mes de mayo Honor Harger dio una conferencia en Londres donde se presentaban diferentes sonidos del cosmos, la radiación por la actividad termodinámica del Sol cerca de su superficie, la órbita de un satélite de Júpiter, el paso de la sonda Cassini por los anillos de Saturno y finalmente el sonido que pudieron producir los estallidos del Big Bang, recomiendo visualizarla sin preocuparnos esta vez por nuestro nivel de inglés.

Las imágenes del espacio son accesibles a casi todo el mundo, en documentales, libros y sobretodo internet, hay imágenes de altísima calidad que las agencias aeroespaciales divulgan en sus sitios oficiales, también tenemos extraordinarias fotografías de cuerpos celestes y fenómenos astronómicos gracias a observatorios privilegiados. Pese a este conocimiento científico público no tenemos ni idea de qué sonidos hay en el espacio, la radio astronomía trata digitalmente la señal que llega en las ondas de radio para acercar esos sonidos del cosmos, de un modo distinto a la observación óptica de los telescopios. La interacción entre el planeta Júpiter y la luna volcánica Io, produce tormentas acústicas de entre minutos a varias horas cuya frecuencia está comprendida entre 15 MHz a 38 MHz.

El audio puede servir mejor que la visualización para comprender determinados fenómenos astrofísicos complejos o más abstractos en niveles de divulgación. Un buen ejemplo son las estrellas púlsar, que emiten pulsos de radiación electromagnética a intervalos regulares relacionados con el periodo de rotación. Estas estrellas de neutrones pueden girar sobre sí mismas hasta varios cientos de veces por segundo. La estrella púlsar B0329+54 tiene un periodo de rotación de 1.40 veces por segundo. Cada rotación se escucha en la presentación anteriormente enlazada como un rebote, como un metrónomo constante. La estrella conocida como Vela Pulsar, forma parte de una supernova, de una estrella destruida, y rota aún más rápido con un periodo de 11 veces por segundo.

Durante la historia del siglo veinte la vanguardia musical ha estado muy influenciada por la denominada musique concréte a partir de Pierre Schaeffer, con experimentos de composición a partir de sonidos aparentemente no-musicales. La definición de estas composiciones también ha sido trastocada a partir de compositores vanguardistas como Alvin Lucier, John Cage, Karlheinz Stockhausen, Iannis Xenakis. La música electrónica de vanguardia es un marco en el que la unión de arte y ciencia toma los procesos tecnológicos para componer lo que en la era digital sobrepasa la rigidez del criterio estético moderno. La radio astronomía acerca lo que Johannes Kepler consideró que era la música de las esferas o musica universalis, que en realidad ya tenía una tradición anterior, desde los pitagóricos, el sistema celeste ptolemaico, hasta la Baja Edad Media. En el tratado Harmonices Mundi (1619), aún completando la primera revolución científica junto con Copérnico y Galileo, trató de reconciliar aspectos del misticismo pitagórico y del viejo sistema aristotélico ptolemaico, dando medidas precisas de las órbitas planetarias comparadas con escalas musicales.

Más información en:

Radio-Astronomy.net.
Radio Astronomy History.

Zero Gravity Corporation

Zero Gravity Corporation es el nombre de una empresa estadounidense, comprada a inicios del año 2008 por Space Adventures, pero fundada por el emprendedor Peter Diamandis, el astronauta Byron K. Lichtenberg y el ingeniero de la NASA Ray Cronise, establecida en Virginia, creada en Fort Lauderdale, Florida, Estados Unidos, cuya actividad económica es el desarrollo de vuelos comerciales de avión desde aeropuertos como otras aerolíneas pero donde se experimenta una drástica reducción de la gravedad, haciendo que la fuerza del peso de los pasajeros disminuya hasta permitirles flotar en la cabina, que tiene un espacio con asientos y un largo pasillo vacio para los efectos buscados. Al contrario que la agencia aeroespacial NASA, Zero G está gobernada por el régimen jurídico que afecta a las compañias comerciales de transporte aéreo, permitiendo a la empresa dar su servicio tanto a investigadores científicos como a turistas espaciales o personas físicas que puedan permitirse este ocio. Entre las personalidades conocidas y mediatizadas que han subido a uno de estos vuelos sin gravedad están el dúo de ilusionistas y comediantes Penn Jillette y Teller, la empresaria Martha Stewart, el físico teórico Stephen Hawking, el ingeniero aeroespacial Burt Rutan, el astronauta Buzz Aldrin, y el ídolo de los estudiantes de Computer Science y programadores de videojuegos shooter, John Carmack.

Zero Gravity flights

Desde el mes de abril del año 2006, Zero Gravity se convirtió en la primera aerolínea comercial en tener acceso de uso en las instalaciones del Kennedy Space Center. Un año después, comenzaron a comercializar vuelos para el público en general desde el aeropuerto de Las Vegas con precios que comenzaron desde 3,675 dólares USD y actualmente están en 4,950 dólares USD por persona. La empresa posee y opera un avión modelo Boeing 727-200, denominado «G-Force One» y modificado para poder permitir la experiencia de gravedad cero dentro de la cabina, cuya bóveda está diseñada con arcos parabólicos como en el modelo KC-135, una nave de la agencia aeroespacial NASA que reduce la gravedad en su interior, aunque más asequible económicamente. La agencia estadounidense NASA tiene efectivamente acuerdos con Zero G, en relación con contratos firmados desde septiembre del año 2008 para proveer vuelos a turistas espaciales con microgravedad en cabina. Además de pruebas de vuelo realizadas en Ellington Field cerca del Johnson Space Center proporcionados por el programa FASTRACK Space Experiment Platform. Entre las experiencias más singulares de Zero Gravity está el servicio a grupos e incluso celebración de nupcias denominadas «weightless wedding», donde la pareja de recién casados Noah Fulmor y Erin Finnegan se convirtieron en el primer matrimonio celebrado «sin gravedad» el 20 de junio del año 2009.

Zero Gravity flights

Durante los vuelos de Zero Gravity, los pasajeros o turistas espaciales tienen que seguir un entrenamiento, aunque no basado en pruebas físicas durísimas como las de un astronauta o para opositar a algún cuerpo de seguridad, los vuelos duran entre 90 y 100 minutos, donde el pasajero flota trazando una serie de entre doce y quince parábolas que duran entorno a 30 segundos de gravedad reducida de forma gradual, simulando la gravedad que se experimenta en otros cuerpos celestes fuera de la Tierra: dos parábolas con una diferencia de gravedad de un tercio, similar a la que se experimentaría en Marte, tres parábolas que simulan la gravedad en la Luna que es aproximadamente una sexta parte de la gravedad en la Tierra y diez parábolas que reducen drásticamente la gravedad desde el punto anterior permitiendo flotar en la cabina. Cada parábola se desarrolla con la nave ascendiendo en un ángulo de 45 grados, a una altura de unos 7,300 metros, llegando hasta una altura máxima de 9,800 metros, y termina cuando la nave desciende con un ángulo de entre 30 a 45 grados. Los efectos de disminución y aumento drásticos de gravedad se logran respectivamente cuando la nave espacial baja a gran velocidad en la parábola y cuando sube nuevamente recorriendo la parábola, como una montaña rusa en un parque de atracciones potenciado espacialmente y a gran altitud.

Zero Gravity flights
Imagen tomada en el artículo de BBC News sobre el vuelo de gravedad cero de Stephen Hawking.

Si leis en inglés, es muy interesante encontrar los artículos de aquellas personas que han tenido la experiencia, algunas personalidades ya citadas al principio del artículo: Penn Jillette describe de forma muy divertida su vuelo, estos son algunos fragmentos traducidos del inglés:

«Asi que actualmente, la única manera para dejar de sentir el propio peso más allá de unos segundos en una montaña rusa es viajando suficientemente lejos de la Tierra, o tomar el Cometa Vómito. El Cometa Vómito es la forma que tiene la NASA para entrenar astronautas. Toman una aeronave vieja y grande, dirigiéndola arriba y abajo a gran velocidad. Cuando la nave sube, pesas 1,8 veces tu masa, y cuando la nave desciende, llegas a pesar cerca de 0.»

(…)

«Bob nos explicó que no era la Zero G (gravedad cero), lo que nos haría vomitar sino la 1.8 G. Nos dijo que al término de la parte de gravedad cero teníamos que sentarnos en la cabina de la nave con la cabeza erguida perpendicularmente al suelo. Dijo también que sería mejor si simplemente nos sentábamos en calma sin reir, ni hablar ni mirar alrededor. Era nuestra mejor posibilidad para evitar las nauseas. Ibamos a pasar de 0G a 1.8G en una serie de treinta ocasiones. Estaríamos un total de quince minutos sin sentir nuestro propio peso. Esto es una duración superior a la de Alan Shepard en su primer vuelo. También iba a recuperar mis 228 kilos durante los otros quince minutos. La aeronave sólo tiene una ventana en el medio de la cabina. Está en una pequeña cavidad y no es sencillo mirar a través. No podíamos saber donde nos encontrabamos. No podíamos tampoco llegar a sincronizar la percepción visual con la sensación corporal de falta de peso. Es como una montaña rusa en la oscuridad pero SIN VIENTO.»

(…)

«Bob nos explicó que haríamos «2 marcianas, 2 lunares, y entonces llegar a cero.» Esto significa estar 30 segundos a 1/3 de la gravedad terrestre, después a 1/6 de la gravedad terrestre y entonces llega el gran momento. Entre cada una de las bajadas nos volveríamos pesados de nuevo. Nos dijeron que posiblemente preferiríamos estar sentados en cabina para las primeras parábolas hasta acostumbrarnos al cambio. Nos avisaron de la conveniencia de empezar despacio. Bob hablaba con Billy y conmigo. Nos dijeron que si nos sentíamos mal podíamos volver a los asientos y asegurarlos. Bob gesticuló con su brazo mostrando la inclinación del aeroplano durante la parábola, para que comprendiesemos algo de la causa de nuestras sensaciones corporales. Durante la ascensión su brazo se inclinó y me sentí pesado. Quiero decir que me sentía apretado contra el asiento y entonces… su mano… mientras miraba cómo se curvaba la mano, me sentí ligero.»

La experiencia descrita por John Carmack en un artículo publicado en Armadillo Aerospace, no se queda corta pero al contrario que en el artículo anterior es sobretodo por las ilustraciones y no por el relato escrito. Hay imágenes hilarantes e incluso un video donde se ve cómo los pasajeros se lanzan volando desde el fondo de la cabina, dando volteretas y planeando durante los segundos de reducción de la gravedad e incluso rebotando por las paredes y el suelo de la nave sin poder equilibrarse.

Zero Gravity flights

– Más información en la web oficial de la empresa Zero Gravity, sobretodo importante la sección de fotografías y videos.

¿Cómo será el fin del mundo?

Pese a lo que indica el libro del Génesis y las antiguas dataciones de la Tierra a partir de la Historia Natural del siglo XVIII, el planeta Tierra se formó junto con otros cuerpos celestes que componen el Sistema Solar, hace 4.560 millones de años y la vida en la Tierra comenzó a gestarse en los Océanos hace unos 3.500 millones de años. Según la teoría del Big Bang, la expansión del Universo y su progresivo enfriamiento, llegará un momento en el que se producirá la denominada muerte térmica del Universo y la vida en la Tierra dejará de existir.

Respecto al fin del mundo, se han difundido diferentes teorías y también algunos bulos, la mayoría superados, como el Apocalipsis de San Juan, la amenaza del cometa Halley, las cuartetas de Nostradamus, el efecto 2000 o el calendario maya, que terminaría de forma erronea en el año 2012 de nuestra Era. El Apocalipsis, revelación del último libro del Nuevo Testamento en La Biblia, habla de visiones proféticas de carácter simbólico, donde los seguidores de Dios serían preservados, sus perseguidores castigados y destruido el enemigo llegaría la resurreción de los cuerpos, el Juicio y el establecimiento de la Jerusalén futura, el reino celeste.

La amenaza del cometa Halley fue un acontecimiento ocurrido en mayo de 1910, durante los actos de celebración en Argentina del centenario de la Revolución de Mayo. Se esperaba que el cometa que lleva el nombre de Edmund G. Halley, quién encontró que circulaba cerca de la Tierra cada 76 años, pasaría a unos 30.000 kilómetros de la Tierra, lo suficientemente cerca como para ser atraido por la fuerza gravitacional y colisionar contra el planeta. Pese a las predicciones apocalípticas y funestas, el centenario fue celebrado en Mendoza, tras una espera donde miles de personas observaron temerosas los cielos.

Las cuartetas de Nostradamus forman un grupo extenso de predicciones interpretadas por sus símbolos de forma variopinta, como para relacionar fragmentos con hechos históricos posteriores a Nostradamus en más de cuatro siglos. Las cuartetas sobre el fin del mundo son quizá las más oscuras profecias, otras como las que tratan -según se ha establecido- sobre el Imperio Británico, Napoleón Bonaparte e incluso el caso Watergate resultan más convincentes.

El efecto 2000, fue un esperado bug informático relacionado con las fechas de los ordenadores a partir del año 2000, debido a que el software programado en muchos computadores solamente podría dar fechas que comenzasen por 19. No fue el fin del mundo, aunque si se reportaron algunos incidentes, sin que ello provocase un colapso mundial.

El calendario maya, pondría como fecha del fin del mundo el 21 de diciembre del año 2012. Sin embargo, parece que se trata de un error de cálculo difundido por ocultistas modernos, según un artítulo en Yahoo, el calendario maya terminaría su ciclo en el año 4946 de nuestra Era.

Hipótesis sobre las causas del fin de la vida en la Tierra

Muerte térmica del Universo

La más probable y también la menos atractiva para los defensores del Armageddon, fue una conclusión derivada del segundo principio de la termodinámica, en el siglo XIX, según el cual se determinó que el calor es una energía que fluye entre dos focos donde hay un salto de temperatura, del foco más caliente al más frio hasta llegar a un equilibrio de temperaturas, pese a la interconvertibilidad de energías por el primer principio de termodinámica, el calor sería una energía menos rica para invertir procesos diferente de la energía cinética o la energía eléctrica. Siguiendo la teoría del Big Bang y la expansión del universo, todos los cuerpos celestes se irían enfriando muy lentamente; en el caso del sistema Solar, llegaría un momento en el que nuestra estrella, el Sol, dejaría de dar suficiente calor para mantener la vida en la Tierra. Cuando se llegue a ese equilibrio de temperaturas en el universo, se llegará a este estado de muerte térmica, a menos que exista una fuente calorífica diferente, una estrella que no sea el Sol, para provocar saltos de temperatura.

Ludwig Boltzmann en su obra Escritos sobre mecánica y termodinámica se refiere a este fenómeno a partir de la segunda ley de la termodinámica: “el segundo principio anuncia un progreso continuo de la degradación de la energía, hasta que se agoten todas las energías potenciales que pudieran producir trabajo y todos los movimientos visibles del mundo. Todos los intentos de salvar el universo de esta muerte térmica no tuvieron éxito; y para no suscitar esperanzas que no puedo satisfacer, quiero señalar que aquí tampoco haré un intento semejante.”

Colisión con otro cuerpo celeste

No es ninguna novedad decir que la Tierra recibe el impacto de pequeños cuerpos celestes como les ocurre a otros planetas y satélites que tienen la superficie poblada de cráteres ya que no tienen atmósfera densa, pero en la Tierra se desintegran por el rozamiento contra la atmósfera y afortunadamente, son pocos los meteoritos que han dejado huella en la superficie terrestre. Se estima sin embargo que es posible que un gran asteroide u otro cuerpo celeste con energía cinética inmensa sea atraido por fuerza gravitacional a la Tierra, resultando suficientemente grande tras su pérdida de materia al atravesar la atmósfera como para impactar en la superficie creando grandes tsunamis por todo el planeta y levantando tanto polvo a la atmósfera que dejaría sin luz solar a la Tierra, enfriando enormemente las temperaturas y acabando con buena parte de la vegetación, por tanto, de la vida.

campo magnético Tierra

El cine catastrofista ha sido una gran influencia de estos miedos, con películas como Armageddon o Deep Impact, también hay que decir que hace unos 65 millones de años, el impacto de un asteroide provocó la extinción del 70% de todas las especies vivas, los dinosaurios, y dio paso a la era de los mamíferos, de los que surgimos más tarde los humanos. Se han realizado ensayos para desviar asteroides o cometas que pudiesen amenazar la Tierra, tanto pensando en utilizar arsenal nuclear para desmenuzar la materia rocosa, como para desplazar la trayectoria del cuerpo celeste para que no choque con la Tierra. Parece ser que la próxima amenaza se llama asteroide 2004 MN4, que pasará a una distancia de la Tierra de entre 24.000 y 40.000 kilómetros en 2029. En cualquier caso, disparar sobre el cuerpo celeste una vez que se dirija hacia la Tierra, no impediría una explosión como la del evento de Tunguska dejando una zona entorno a 60 km de diámetro calcinada.

Fin de la Tierra

El sol hace que suban las temperaturas y consume a los planetas cercanos

No sólo se cree en el enfriamiento del Universo, sino en que el Sol aumente de tamaño, se vuelva más brillante, acabe con Mercurio y deje desierta la Tierra tras hacer que se evapore el agua de los océanos. Un artículo poco preciso publicado en BBC news muestra como la superficie terrestre podría parecerse a la de Marte, el llamada planeta rojo, donde se cree que hubo agua líquida en algún momento.

Sistema Solar

Explosión de estrellas

Si se produjese una supernova o una hipernova en una galaxia lo suficientemente cercana, la energía liberada por la explosión de la estrella devastaría todo cuerpo celeste a su alcance. Se estima que un evento de esta naturaleza puede ocurrir en nuestra Galaxia cada 200 millones de años, cuando una estrella de grandes dimensiones colapse al finalizar las reacciones termonucleares en su núcleo. Hay estrellas mucho más grandes que el Sol, como CE Tauri, Antares, Betelgeuse, WOH G64, entre otras. Si cualquiera de las estrellas que nos muestran en Abadia Digital colapsase, la energía liberada en el espacio podría acabar con muchos cuerpos celestes, incluida la Tierra.

Keplers Supernova

Cosmofobia por el planeta Nibiru

En septiembre de 2009, se publicó en AstroSociety un artículo completo escrito por David Morrison, sobre el bulo de la cosmofobia entorno a una catastrofe en el año 2012. Todo comienza según el artículo con la astronomía sumeria, en un periodo histórico anterior a la civilización griega y mayor que el que discurre desde el Imperio Romano hasta nuestros dias. Al parecer Nibiru sería un planeta que orbita para 3600 años alrededor del Sol, los sumerios habrían tomado nota de posiciones de cuerpos celestes durante milenios pero no sabían de las órbitas de los planetas, aunque si conocían Urano o Plutón. Parece más creible para los astronomos que todo sea parte de una conspiranoia de ciencia ficción del New Age que incluyen la creencia de visitantes alienígenas a la Tierra, y que sea una invención del escritor Zecharia Sitchin en su libro El duodécimo planeta, publicado en 1976. De hecho, en el artículo en PDF se contestan muchas preguntas sobre el fin del mundo en 2012 y de algunos hoax difundidos en internet, ya que finalmente, tal planeta no existe.

Una alternativa de salvación que probablemente nunca lleguemos a ver ninguno de los que estamos navegando ahora mismo en internet, sería prever la posibilidad de ser atraidos por otra estrella, en una zona más segura del universo o quizá buscar refugio en algún planeta con las condiciones fisico-químicas para que pueda darse la vida.

Solsticio de verano

Los solsticios son aquellos momentos del año en los que el Sol alcanza su máxima posición meridional o boreal, es decir, una máxima declinación norte (+23º 27′) y máxima declinación sur (-23º 27′) con respecto al ecuador terrestre. En el solsticio de verano del hemisferio Norte, el Sol alcanza el cenit al mediodía sobre el Trópico de Cáncer y en el solsticio de invierno alcanza el cenit al mediodía sobre el Trópico de Capricornio. El solsticio es un término astronómico relacionado con la posición del Sol en el ecuador celeste, el nombre proviene del latín solstitium (sol sistere o sol quieto).

A lo largo del año la posición del Sol vista desde la Tierra se mueve hacia el Norte y el Sur. La existencia de los solsticios está provocada por la inclinación del eje de la Tierra sobre el plano de su órbita. En los días de solsticio, la longitud del día y la altura del Sol al mediodía son máximas (en el solsticio de verano) y mínimas (en el solsticio de invierno) comparadas con cualquier otro día del año. En la mayoría de las culturas antiguas se celebraban festivales conmemorativos de los solsticios, que eran reconocidos tras milenios de observación y anotaciones en tablillas de arcilla de las posiciones del Sol y de la Luna. Las observaciones celestes comenzaron en los pueblos del periodo sumerio, se conservaron e incrementaron en el periodo babilonio y fueron actualizados en los reinos mesopotámicos relacionados con egipcios y griegos.

Las fechas de los solsticios son idénticas al paso astronómico de la primavera al verano y del otoño al invierno en zonas templadas. Las fechas del solsticio de invierno y del solsticio de verano están cambiadas para ambos hemisferios. Los sacerdotes astrólogos encargados de las anotaciones en las culturas antiguas en Mesopotamia, tomaban nota de las posiciones del Sol al salir desde el Este, llegar a una altura máxima y ponerse por el Oeste, relacionando los cambios de posiciones de los astros con las estaciones. Además relacionaban la duración de los dias con la inclinación del Sol, descubriendo un día de duración mínima y un día de duración máxima y que dos días al año las noches y los días tenían la misma duración.

Movimiento de la Tierra respecto al Sol
Rotación de la Tierra respecto al Sol

En el día de solsticio, la longitud del día y la altitud del Sol al mediodía son máximas o mínimas respecto a cualquier otro día del año. Los solsticios, momentos del año en los que el Sol alcanza su máxima posición meridional o boreal, y los dos equinoccios como la intersección del ecuador celeste y la eclíptica -la linea que se traza siguiendo las posiciones del Sol a lo largo del año en un círculo máximo de la esfera celeste-; los cuatro puntos en los que inician las estaciones del año.

El solsticio ocurre regularmente alrededor del 21 de junio y es llamado de verano en el Hemisferio Norte o de invierno en el Hemisferio Sur. El día del solsticio de junio es el día más largo del año en el hemisferio Norte, y el más corto en el hemisferio Sur. En el polo Norte el sol circula el cielo a una altitud constante de 23°.

En el Círculo polar ártico el centro del Sol solamente toca el horizonte del Norte sin ponerse. El sol culmina al Sur, donde alcanza su altitud máxima de 47°. Es el único día en que el sol se mantiene sobre el horizonte durante 24 horas. En el Trópico de Cáncer el sol sale 27° Norte del Este. Culmina al cenit, y se pone 27° Norte del Oeste. El sol está sobre el horizonte durante 13,4 horas.

Solsticio de verano
Iluminación de la Tierra por el Sol en el solsticio de junio.

En el ecuador el sol sale 23° Norte del Este. Culmina al Norte, donde alcanza su altitud máxima de 67°. Se pone 23° Norte del Oeste. El sol está sobre el horizonte durante 12 horas. En el Trópico de Capricornio el sol sale 27° Norte del Este. Culmina al Norte, donde alcanza su altitud máxima de 43,12°. Se pone 27° Norte del Oeste. El sol está sobre el horizonte durante 10,6 horas.

En el Círculo polar antártico el centro del Sol solamente toca el horizonte del Norte sin salir. Es el único día en que el sol se mantiene abajo del horizonte durante 24 horas. En el polo Sur el Sol nunca sale, siempre se mantiene 23° abajo del horizonte.

¿Cómo podemos viajar en el tiempo?

El viaje a través del tiempo es de momento una teoría científica o conjunto de conjeturas sobre cómo podríamos desplazarnos hacia delante (futuro) o hacia atrás (pasado) en diferentes puntos del tiempo, así como lo hacemos en el espacio. De acuerdo con la descripción convencional de la doble teoría de la relatividad de Einstein sobre los sistemas de referencia en mecánica, las partículas materiales al moverse a través del espacio-tiempo se mueven hacia delante en el tiempo, teniendo por tanto una dirección privilegiada, es decir, obligatoriamente van hacia el futuro, y se desplazan hacia un lado u otro del espacio. En la ecuación de la equivalencia E=m.c^2 que la energía total y la masa sean positivas está relacionado con el hecho de que las partículas se mueven hacia el futuro. Cuando las partículas alcanzan velocidades próximas a la velocidad de la luz (c=300 000 km/s), extremo estudiado en la teoría de la relatividad especial, el tiempo pasa más lentamente y los relojes atrasan la hora.

Antes de que Einstein desarrollase su doble teoría de la relatividad (general, para sistemas de referencia de velocidades comunes a nivel macroscópico; especial, para partículas que se mueven a la velocidad de la luz), existieron ideas científicas dispares sobre la teoría de la materia de la luz. Hacia finales del siglo XIX, James Clerk Maxwell (1831-1879) había propuesto que la luz era una onda transversal, por tanto no corpuscularista algo que sí es crucial en física cuántica, por los fotones, donde la luz tiene una dualidad onda-corpúsculo. Como parecía difícilmente concebible que una onda se propagase en el vacío sin ningún medio material que hiciera de soporte se postuló que la luz podría estar propagándose realmente sobre una hipotética sustancia material, para la que se usó el nombre de éter luminífero, tomando el nombre de uno de los elementos que describió el egregio filósofo griego Aristóteles en su metafísica idealista, ya en el siglo IV antes de nuestra Era.

En 1887 se desarrolló un experimento para tratar de probar la existencia del éter, Albert Abraham Michelson (1852-1931) y Edward Morley (1838-1923) diseñaron un experimento mediante espejos capaz de medir la velocidad de la luz en dos direcciones perpendiculares entre sí y con diferente velocidad lineal relativa al éter. El experimento de Michelson y Morley utilizaba un interferómetro para tratar de detectar una diferencia de velocidad por el movimiento de la luz respecto al éter, pero no encontraron el efecto esperado. Antes de Einstein, fue Hendrik Antoon Lorentz quién desarrolló las transformaciones de Lorentz a partir de ecuaciones de la mecánica newtoniana para explicar matemáticamente el fenómeno del acortamiento en uno de los brazos del interferómetro, al estar en movimiento.

El espacio como el tiempo son magnitudes físicas desde un punto de vista realista, existen con independencia de la actividad cognoscitiva de sujetos racionales. Tal como la ley de la gravedad se aplica aunque un chalado crea en su mente que puede saltar volando desde un edificio y planear como superman. Por tanto, el tiempo transcurre siempre, como de hecho ha ocurrido en el Universo y en la historia del planeta que dilapidamos, incluso si la especie humana -de por sí epígona en la vida en la Tierra- u otras formas de vida inteligente no hubieran aparecido nunca, el tiempo habría seguido pasando. Descartamos así cualquier epistemología filosófica basada en el idealismo, sea trascendente o inmanente, donde el megalómano sujeto ponga su actividad mental como presupuesto del espacio-tiempo.

De la teoría de la relatividad se deduce que viajar a velocidades cercanas a la velocidad de la luz ocasiona una dilatación del tiempo, por la cual el tiempo de un individuo que viaja a esa velocidad pasa más lentamente. Desde la perspectiva del viajero, el tiempo parece fluir más rápidamente, causando que el viajero llegue a un lugar más adelante en el futuro. Esto es solamente una suposición ya que nunca ha ocurrido para personas, en todo caso, para partículas donde una viaja a velocidad cercana a la celeridad de la luz (300.000 km/s) y otra a una velocidad muy inferior y perfectamente posible para los transportes más veloces en la actualidad (trenes, aviones), aquella envejece mucho más lentamente, el tiempo pasa mucho más despacio, lo que daría lugar a paradojas como si pensamos en dos gemelos. En la paradoja de los gemelos, los dos hermanos inicialmente idénticos se encontrarían en el futuro pero habrían recorrido caminos diferentes, uno de ellos tendría su reloj atrasado al haber viajado a velocidades cercanas a la celeridad de la luz, se conservaría más joven. El efecto relativista de la dilatación del tiempo nos ofrece, al menos teóricamente, la posibilidad de viajar al futuro envejeciendo más lentamente, toda una terapia anti-aging que desbancaría las acaudaladas marcas de cosméticos con sus onerosas cremas antiarrugas y los pseudoestetas que inyectan bótox aprovechándose de las inseguridades de las mujeres de mediana edad.

Debido a las leyes físicas de la mecánica relativista, solamente son planteables teóricamente los viajes hacia el futuro, teniendo esa dirección privilegiada, esto es, sentido obligatorio hacia adelante en el tiempo. Pero no sería posible volver a un tiempo pasado, regresar a una fecha anterior para cambiar la historia, sea alterar hechos triviales o banales para trastocar anécdotas individuales, alterar hechos importantes para la vida de una persona o provocar una ucronía modificando el curso de los acontecimientos de forma determinante en la historia de la humanidad. Lo cual descartaría el cine de ciencia ficción como Back to the future, como la narrativa empleada por el mangaka Toriyama sobre el viaje de Trunks en Dragon Ball Z en su máquina de la empresa aeroespacial Capsule y las teorías de conspiración sobre viajes de turistas extraterrestres venidos del futuro. En realidad todas las partículas viajan continuamente hacia el futuro, ya que el tiempo fluye siempre en la misma dirección, y el paso del tiempo es solamente el movimiento hacia el futuro, en los términos en que los describe la teoría de la relatividad. Sin embargo, el flujo de avance hacia el futuro puede ser algo lento para la duración de la vida humana. Para conocer lo que sucederá mañana, sólo tenemos que esperar un día sin necesidad de desplazarnos, pero conocer cómo será la civilización dentro de cientos de años, es más complicado.

El tiempo propio medido por un observador en movimiento respecto a otro será menor y la magnitud del efecto viene dada por la velocidad (v) del observador en movimiento y la velocidad de la luz (c). En la siguiente fórmula se observa que la dilatación de tiempo depende del denominador, dentro de la raíz, se resta a 1 el resultado de la fracción, teniendo en cuenta que v es estrictamente menor que c , el resultado está comprendido entre 0 y 1. Tiende a 0 cuando v es mucho menor y a 1 cuando v se aproxima a c. Teniendo en cuenta la fracción, el resultado final del denominador será prácticamente igual a 1 si la velocidad v es despreciable respecto a la velocidad de la luz, sin embargo la dilatación temporal se aprecia cuando v se aproxima al valor de c.

formula Lorentz dilatación tiempo

– Delta t cero, es el intervalo temporal entre dos eventos co-locales para un observador en algún sistema de referencia inercial.
– Delta t, es el intervalo temporal entre los dos mismos eventos, tal y como lo mediría otro observador moviéndose inercialmente con velocidad v, respecto al primer observador.
– v es la velocidad relativa entre los dos observadores.
– c es la velocidad de la luz.

Sin embargo, desde el punto de vista del propio observador en movimiento, él mismo está en reposo y él no percibe que esté envejeciendo más lentamente. De hecho, para este observador en movimiento sería el observador en reposo quien estaría envejeciendo más rápidamente. Sólo en situaciones en que aparecen sistemas de referencia no inerciales en que los dos observadores se encuentren puede darse una situación en que ambos observadores coincidan en que uno de ellos dos ha envejecido más lentamente.

Si consideramos un observador que se aleja en una nave con una velocidad que sea un 90% de la luz, el tiempo transcurrido en la Tierra, ignorando el efecto de dilatación gravitacional del tiempo para simplificar, sería unas 2,30 veces más lento según un observador en la Tierra. Es decir, que incluso yendo a esta altísima velocidad sólo ganaríamos un modesto factor dos en nuestro viaje al futuro.

Para viajar a futuros más lejanos sería necesario hacer que la velocidad fuera aún más cercana a la de la luz. Nuestra nave viajando a gran velocidad en un camino con origen y regreso a la Tierra es una máquina del tiempo para viajar al futuro que, en la medida en que seamos capaces de incrementar su velocidad, nos puede llevar sin envejecer a cualquier tiempo posterior al nuestro.

En la Tierra recibimos partículas que vienen del centro de nuestra galaxia a distancias que la luz tarda miles de años en recorrer. Es decir, fueron producidas hace miles de años terrestres. Sin embargo, estas partículas no pueden resistir un viaje ni siquiera de un minuto ya que se desintegran en cuestión de segundos después de haber sido creadas. Esas partículas han sido aceleradas a velocidades tan cercanas a la de la luz, que sólo habían envejecido segundos mientras que en la Tierra transcurrían miles de años.

En un artículo aparecido en DailyMail, Stephen Hawking habla de forma amena y a nivel de divulgación sobre física, cosmología y la máquina del tiempo. Para comenzar, el tiempo debe de tenerse en cuenta como una cuarta dimensión, no sólo como magnitud física que junto al espacio, permite que se de la experiencia sensible. No es complicado aceptar que nos desplazamos en hasta tres dimensiones, altura, anchura y profundidad; con una velocidad cercana a la de la luz, se puede hacer que el tiempo pase muy lentamente.

expansión universo dimensión temporal

Hawking utiliza la analogía del cine y la ciencia ficción donde un individuo abre un portal o bien utiliza una máquina del tiempo para entrar en un túnel que le lleve al pasado o hacia el futuro. Un agujero de gusano es también un túnel o un atajo en el espacio-tiempo. En el mundo perceptible en tres dimensiones, todo objeto no es completamente sólido y compacto, toda materia está unida según su estado físico-químico por enlaces, pero a nivel molecular, atómico y en física cuántica, hay siempre espacios abiertos, mínimos entre la materia. En la cuarta dimensión, la temporal, ocurre de forma similar, hay espacios abiertos en el espacio-tiempo, que aparecen y se van formando, en el mundo cuántico, los agujeros de gusano conectan dos espacios y dos tiempos diferentes. Estos agujeros o túneles son imperceptibles, puesto que son del orden de 10^-34 cm, lo que se busca tras aceptar teóricamente su existencia es pensar si sería posible construir un túnel gigante basado en un agujero de gusano donde una entrada estaría en un espacio-tiempo determinado, la Tierra y nuestro momento contemporáneo y la salida sería otro espacio-tiempo.

cosmologia agujeros de gusano

La máquina construida por el hombre que mayor velocidad ha alcanzado en la historia es Apollo 10, aproximadamente 11,08 km/s, pero para viajar en el tiempo la nave tendría que ir 10 000 veces más rápido. Toda máquina del tiempo iría hacia el futuro con velocidades cercanas a la de la luz pero cualquier viaje al pasado lleva a paradojas que incumplen principios fundamentales. Según Hawking, el primer científico que estableció que hay zonas donde el tiempo es más lento y zonas donde el tiempo avanza más rápido, fue Einstein.

cohete espacial

Un ejemplo práctico son los satélites que orbitan alrededor de la Tierra para dar servicios como el geoposicionamiento o GPS. Los relojes de astrofísica son increiblemente precisos y complejos, sin embargo en cada satélite los relojes tienen que controlar y ajustar el tiempo continuamente ya que en el espacio el tiempo no avanza igual que en la Tierra. Suelen tener desajustes de una tercera parte de billón de segundo, que se acumularían diariamente sin corrección, causando el caos en la Tierra. El tiempo pasa más rápido en el espacio debido a la masa de la Tierra, cuanto mayor es la masa de un objeto, más se prolonga el tiempo. Según apunta Hawking, en el centro de la vía Láctea a 26.000 años luz de nosotros, hay un gigantesco agujero negro, con una masa 4 veces la de una estrella como el Sol, plegado hacia un único punto interior donde recae la fuerza de la gravedad. Un agujero negro de este tipo tiene un efecto dramático ralentizando el tiempo. Si una misión espacial orbitase cerca de un agujero negro semejante, tras regresar años después (hipotéticamente) a la Tierra, serían mucho más jóvenes, aunque difícilmente se reduciría el paso del tiempo más de la mitad de lo percibido en la Tierra.

expansión universo dimensión temporal

No es práctico debido a la distancia a recorrer debido al principio de expansión del Universo, además del riesgo de ser atraídos en un agujero negro, bajo un campo gravitatorio semejante cae toda partícula. A la velocidad de la luz se pueden dar siete vueltas orbitando alrededor de la Tierra en un segundo, eso haría percibir todo lo que sucede en la nave a cámara lenta para un observador externo.

Si una nave semejante saliese de la estación espacial el 1 de enero de 2050, circulase alrededor de la Tierra a velocidades muy próximas a la luz, durante 100 años para regresar a la Tierra en el año 2150, los pasajeros habrían vivido relativamente una semana en la nave al ralentizarse el tiempo, pero encontrarían un mundo totalmente cambiado a su llegada, un mundo futurista. No hay naves así, ni parece que puedan construirse, sin embargo hay algo parecido, el acelerador de partículas subatómicas más avanzado del mundo. El Gran Colisionador de Hadrones, GCH (en inglés Large Hadron Collider, LHC) es un acelerador y colisionador de partículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, sigla que corresponde su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza.

Gran Colisionador de Hadrones

Dentro del colisionador, dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta alcanzar el 99,99% de la velocidad de la luz, y se los hace chocar entre sí produciendo altísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos inmediatamente después del Big Bang. Dentro del túnel circular de 27 km de circunferencia, se encuentran trillones de partículas subatómicas, la esperanza de vida de estas partículas es muy corta, cuando el acelerador funciona, pueden alcanzar velocidades cercanas al límite de la velocidad cósmica, de la luz antes de desintegrarse. Cuando se acercan a los 300 000 km/s sin llegar nunca a esta barrera, puedan durar más tiempo antes de desaparecer.

Para poder viajar en el tiempo, será necesario ir a esas velocidades, viajando en una nave por el espacio, además de poder transportarse a un periodo futuro, será posible recorrer enormes distancias a través del Universo, un lugar donde el tiempo discurre a diferentes velocidades.

Otros métodos para viajar en el tiempo en Wikipedia.