John_Kramer

En este artículo, valiéndonos del hecho de que la dilatación gravitacional del tiempo se manifiesta a través de los cambios de módulo o dirección de la velocidad, aprovechando esto se describe entonces de manera dual con una misma transformación de Cuadri-Lorentz, como el tiempo se dilatada gravitacionalmente actuando sobre la misma magnitud vectorial de la velocidad. Para lograr esto hemos tenido que remplazar a la clásica contracción de Lorentz, estableciendo pues unas leyes de transformaciones distintas y acordes a las densidades de masa y energía, que necesitaron entonces utilizar una nueva relación de energía-momento, relación que hemos llamado Cuadri-contracción de Cuadri-Lorentz. En este trabajo se demuestra de manera general que: la dilatación por velocidad y gravedad del tiempo, ocurre a cualquier velocidad y aceleración en la naturaleza, generalmente imperceptible. Introducción La dilatación del tiempo es el fenómeno predicho por la teoría de la relatividad, por el cual un observador observa que el reloj de otro (un reloj físicamente idéntico al suyo) está marcando el tiempo a un ritmo distinto que el que mide su reloj. Esto se suele interpretar normalmente como que el tiempo se ha ralentizado para el otro reloj, pero eso es cierto solamente en el contexto del sistema de referencia del observador. Localmente, el tiempo siempre está pasando al mismo ritmo. El fenómeno de la dilatación del tiempo se aplica para cualquier proceso que manifieste cambios a través del tiempo. En las teorías de le relatividad de Albert Einstein la dilatación temporal del tiempo se manifiesta en dos circunstancias: En la teoría de la Relatividad Especial, relojes que se mueven con respecto a un sistema de referencia inercial (el hipotético observador inmóvil) deberían funcionar más despacio. Este efecto está descrito por las transformaciones de Lorentz en la relatividad especial para observadores que siempre se acercan. En la relatividad especial, la dilatación del tiempo es recíproca: vista como dos relojes que se mueven acercándose uno con respecto al otro, será el reloj de la otra parte aquél en el que el tiempo se dilate. Las formulas actuales para determinar la dilatación del tiempo en la relatividad especial es: Donde Δt0 es el intervalo temporal entre dos eventos co-locales para un observador en algún sistema de referencia inercial (por ejemplo el número de tic-tac que ha hecho su reloj), Δt es el intervalo entre los dos mismos eventos, tal y como lo mediría otro observador moviéndose inercialmente con velocidad v con respecto al primer observador, v es la velocidad relativa entre los dos observadores, c es la velocidad de la luz. En la teoría de la Relatividad General, relojes que tengan potenciales gravitatorios menores, como aquellos que se encuentran cerca de un planeta, marcan el tiempo más lentamente. En contraste, la dilatación gravitacional del tiempo (como es considerada en la relatividad general) no es recíproca: un observador en lo alto de una torre observará que los relojes del suelo marcan el tiempo más lentamente, y los observadores del suelo estarán de acuerdo. De esta manera la dilatación gravitacional del tiempo es común para todos los observadores estacionarios, independientemente de su altitud. De acuerdo con la relatividad general los sistemas acelerados, tales como de marco de referencia acelerado tal como un dragster (vehículo de carreras especial donde impera la potencia y velocidad máxima alcanzada) o un transbordador espacial también experimentarían una dilatación del tiempo similar a la que acontece en un campo gravitatorio. Igualmente en sistemas de referencia giratorios tales como un carrusel y norias aparecerá dilatación del tiempo similar a la dilatación gravitacional del tiempo como efecto de sus giros. Es interesante notar de todas maneras, que en general los sistemas de referencia acelerados a pesar de la dilatación temporal no se dan sobre espacios-tiempo "curvados". De hecho el espacio-tiempo percibido por una partícula dentro de un sistema de referencia giratorio dentro del espacio de Minkowski es plano (es decir, el tensor de curvatura es nulo aunque los símbolos de Christoffel no sean nulos). En cualquier caso cualquier tipo de carga-g en un sistema de referencia no-inercial contribuye a la dilatación gravitacional del tiempo. En física se considera Reposo a un estado de movimiento rectilíneo uniforme tanto del observador como del sistema observado, estado en el cual la velocidad es nula entre ellos. El reposo sólo existe con respecto a un determinado punto de referencia. En el universo no existe el reposo absoluto. En este trabajo el Reposo se mantendría en la eventualidad de que el observador rote sobre su propio oje o el objeto observado rote alrededor del observador y viceversa. En física, un observador es cualquier ente capaz de realizar mediciones de magnitudes físicas de un sistema físico para obtener información sobre el estado físico de dicho sistema. Por "abuso de lenguaje" también se denomina observador a la descripción matemática de uno de esos entes capaces de hacer medidas. Dados dos observadores diferentes, un problema fundamental es establecer las leyes de transformación necesarias para relacionar las medidas de ambos observadores. Los observadores en mecánica clásica tienen dos propiedades fundamentales: Primero el tiempo es absoluto, por que tiene el mismo valor invariante para todos los observadores independiente de su estado de movimiento. Segundo, pueden tratarse discrecionalmente al observador y al sistema físico observado es decir, que cualquiera que sea la magnitud física observada en el proceso de medición no altera el estado físico. En mecánica relativista, de las dos propiedades fundamentales de los observadores en la mecánica clásica: tiempo absoluto y discrecionalidad de la medida, solo se mantiene la segunda, ya que cada observador tiene su tiempo propio. En mecánica relativista el observador de una región del espacio-tiempo, viene caracterizado por una sección del fibrado de bases ortonormales del espacio tangente a cada punto del espacio-tiempo curvo. Así un observador sería una asignación a cada punto del espacio tiempo de cuatro campos vectoriales continuos mutuamente ortogonales, que representarían los "ejes de coordenadas" usados para ese punto. Matemáticamente estos campos vectoriales forman un marco móvil. La condición de que el observador sea físicamente realizable, mediante instrumentos y aparatos de medida, es que uno de estos campos vectoriales sea para todo punto del espacio-tiempo un vector temporal. Un observador por tanto podría representarse sobre una región con coordenadas xμ como: Donde: La objetividad física del espacio-tiempo, o más propiamente intersubjetividad de las medidas, implica que al ser observado un mismo fenómeno físico por diferentes observadores las medidas realizadas por estos deben ser relacionables por reglas fijas, conocidas como leyes de transformación acordes a si la magnitud física es de tipo escalar, vectorial o propiamente tensorial. En mecánica cuántica, de los dos supuestos fundamentales de los observadores de la mecánica clásica, el de discrecionalidad de la medida resulta inaceptable, en cambio el del tiempo absoluto es usado en mecánica cuántica no relativista, pero no es aceptable en mecánica cuántica relativista. El resultado de una magnitud física no tiene que tener un valor determinado y fijo para un observador. El resultado de una medida es una variable aleatoria que aunque su distribución de probabilidad generalmente sí es conocida además durante el proceso de medida, el sistema experimenta una evolución no determinista e impredictible. Un sistema de referencia o marco de referencia es un conjunto de convenciones usadas por un observador para poder medir la posición y otras magnitudes físicas de un objeto o sistema físico en el tiempo y el espacio. En mecánica clásica frecuentemente se usa el término de sistema de referencia para referirse a un sistema de coordenadas ortogonales para el espacio euclídeo y dados dos sistemas de coordenadas de ese tipo, existe un giro y una traslación que relacionan las medidas de esos dos sistemas de coordenadas. En física clásica un sistema de referencia se define por un par (P, E), donde el primer elemento P' es un punto de referencia arbitrario, normalmente perteneciente a un objeto físico, a partir del cual se consideran las distancias y las coordenadas de posición. El segundo elemento E es un conjunto de ejes de coordenadas. Los ejes de coordenadas tienen como origen de coordenadas en el punto de referencia (P), y sirven para determinar la dirección y el sentido del cuerpo en movimiento (o expresar respecto a ellos cualquier otra magnitud física vectorial o tensorial). Un tercer elemento es el origen en el tiempo, un instante a partir del cual se mide el tiempo. Este instante acostumbra a coincidir con un suceso concreto. En cinemática el origen temporal coincide habitualmente con el inicio del movimiento que se estudia. Estos tres elementos: punto de referencia, ejes de coordenadas y origen temporal, forman el sistema de referencia. Para poder utilizar un sistema de referencia, sin embargo, se necesitan unas unidades de medida que nos sirvan para medir. Las unidades son convencionales y se definen tomando como referencia elementos físicamente constantes. A un conjunto de unidades y sus relaciones se le llama sistema de unidades. En el Sistema Internacional de Unidades o S.I., se utiliza el metro como unidad del espacio y el segundo como unidad del tiempo. En mecánica relativista se refiere el término “sistema de referencia” usualmente al conjunto de coordenadas espacio-temporales que permiten identificar cada punto del espacio físico de interés y el orden cronológico de sucesos en cualquier evento, más formalmente un sistema de referencia en relatividad se puede definir a partir de cuatro vectores ortonormales (1 temporal y 3 espaciales). En mecánica, un sistema de referencia inercial es un sistema de referencia en el que las leyes del movimiento cumplen la conservación del momento lineal. El término aparece principalmente en mecánica newtoniana donde los sistemas inerciales son precisamente aquellos en los que se cumplen las leyes de Newton. Fuera de la mecánica newtoniana, como en la Teoría de la Relatividad Especial también se pueden definir sistemas inerciales. Aunque en relatividad especial la caracterización matemática no coincide con la que se da en mecánica newtoniana, debido a que la segunda ley de Newton tal como la formuló Newton no se cumple en relatividad. En mecánica clásica y teoría de la relatividad especial, los sistemas inerciales pueden ser caracterizados de forma muy sencilla, un sistema inercial es aquel en el que los símbolos de Christoffel obtenidos a partir de la función lagrangiana se anulan. En un sistema inercial no aparecen fuerzas ficticias para describir el movimiento de las partículas observadas, y toda variación de la trayectoria tiene que tener una fuerza real que la provoca. Siendo rigurosos podría argumentarse que los sistemas de referencia inerciales no existen, o al menos no en nuestro entorno, pues la Tierra gira sobre sí misma y también alrededor del Sol, y éste a su vez lo hace respecto al centro de la Vía Láctea. Sin embargo, con objeto de simplificar los problemas, normalmente se considerarán como inerciales sistemas que en realidad no lo son, siempre que el error que se cometa sea aceptable. Así, para muchos problemas resulta conveniente considerar la superficie de la Tierra como un sistema de referencia inercial. Dado un sistema de referencia inercial, un segundo sistema de referencia será no inercial cuando describa un movimiento acelerado respecto al primero. La aceleración del sistema no inercial puede deberse a: a) un cambio en el módulo de su velocidad de traslación (aceleración lineal). b) Un cambio en la dirección de la velocidad de traslación (un movimiento de giro alrededor de un sistema de referencia inercial) c) Un movimiento de rotación sobre si mismo d) Una combinación de algunos de los anteriores. Ahora vamos a tomar y traer a colación recordando la conclusión de la nueva relación de energía-momento con cuadri-Lorentz incluido, donde se deja identificado y especificado que para una partícula que precisamente se aleja del observador, se describe su movimiento con la siguiente ecuación número uno (1): Donde m es la masa invariante de la partícula observada, v es la velocidad resultante de la partícula en dirección de retiro y contraria al observador y c es la velocidad de la luz. Donde E2es la energía invariante del objeto observado equivalente a la masa también invariante de la respectiva partícula observada, p es la cantidad de movimiento de retiro en dirección contraria al observador, v es la velocidad resultante de la partícula en sentido también contrario al observador y c la velocidad de la luz en vacío. Donde E2 es la energía invariante de la partícula que se aleja del observador equivalente a su respectiva masa también invariante y que en este caso coincide perfectamente con el valor de la energía total del movimiento, Ec es la energía cinética de dicha partícula en dirección contraria al observador y Ep es la energía potencial gravitatoria relativa asociada tanto al grado de separación como el movimiento del objeto observado y que tiene dirección perpendicular a la recta que une al objeto observado y el observador. También aparece la presentación de la nueva formulación matemática de la cantidad de movimiento para observadores que se alejan del objeto en movimiento: Donde p es la Cantidad de movimiento de alejamiento en dirección contraria al observador, m es la masa invariante de la partícula observada, v es la velocidad resultante en dirección contraria de retiro de la partícula y c es la velocidad de la luz. También dejamos presente en esta introducción que la nueva relación de energía-momento con cuadri-Lorentz incluido, se puede aplicar también al movimiento de una partícula pero en esta ocasión precisamente es un objeto que se acerca al observador, se describe ese movimiento de acercamiento con la siguiente ecuación número nueve (9): Donde m es la respectiva masa invariante de la partícula que se acerca al observador, v es la velocidad resultante de la partícula dirigida de acercamiento hacia el observador y c es la velocidad de la luz. Donde E2 es la energía invariante del objeto observado equivalente a la masa también invariante de la respectiva partícula observada que se acerca, p la cantidad de movimiento dirigida hacia el observador, v la velocidad resultante de la partícula en dirección hacia el observador y c la velocidad de la luz en el vacío. Donde Ep es la energía potencial gravitatoria relativa que en este caso coincide con la energía total involucrada en el movimiento de la partícula que se acerca al observador, Ec es la energía cinética de dicha partícula en dirección hacia el observador y E2 es la energía invariante de dicha partícula que se observa correspondiente a su masa también invariante de la partícula y es perpendicular a la recta que une al observador y el objeto observado. Donde m es la masa invariante de la partícula observada, v es la velocidad resultante de la partícula en dirección hacia el observador y c es la velocidad de la luz. Finalmente en esta introducción vamos a dejar recordado a la formulación matemática de p o cantidad de movimiento pero, para una partícula que precisamente se acerca al observador: Donde p es la cantidad de movimiento dirigida hacia el observador, m es la masa invariante de la partícula observada, v es la velocidad resultante de la partícula dirigida hacia el observador y c es la velocidad de la luz. La energía cinética de un cuerpo, es una energía que surge en el fenómeno del movimiento y como cualquier magnitud física que sea función de la velocidad, la energía cinética de un objeto no solo depende de la naturaleza interna de ese objeto, también depende de la relación entre el objeto y el observador (en física un observador es formalmente definido por una clase particular de sistema de coordenadas llamado sistema inercial de referencia). Magnitudes físicas como ésta son llamadas invariantes. La energía cinética esta co-localizada con el objeto y atribuido a ese campo gravitacional. Desarrollo del Tema. Queremos partir en este ensayo, de una energía cinética descrita de manera totalmente general, que dependa de una relación más estrecha entre el objeto y los sistemas de referencia materiales totalmente generales. No queremos partir nuestro artículo, de una energía cinética definida simplemente como aquel trabajo absoluto que necesita realizar cualquier observador, para acelerar o desacelerar hasta o desde una velocidad absoluta y en cualquier dirección, a una determinada cantidad de masa. Einstein había concebido la teoría de la Relatividad Especial como una teoría aplicable solo a sistemas de referencia inerciales, no por que no fuera apta para el estudio de sistemas acelerados tangencialmente en un espacio tiempo plano, la insatisfacción de Einstein era precisamente por que las leyes de transformación de Lorentz como principio especial en la Relatividad Especial, no eran competentes para transformar relativamente las diferentes densidades de masa y energía para todos los observadores de un espacio-tiempo curvado. Entendiendo el Reposo como un estado de movimiento rectilíneo uniforme en trayectorias paralelas tanto del observador como del sistema observado, estado en el cual la velocidad es nula entre ellos. Cuando se rompe ese estado de reposo aparece el movimiento relativo entre observadores. Dilatación del Tiempo por Velocidad. Partiendo de la ecuación número uno (1) de este trabajo, que representa la ecuación de movimiento descrita por un observador sin gravedad que se aleja y se ubica a la retaguardia del objeto que se mueve, podría ser incluso hasta el mismo observador el ente que probablemente origina el movimiento del objeto: Donde m es la masa invariante de la partícula u objeto observado, v es la velocidad resultante de la partícula en dirección de retiro y contraria al observador y c es la velocidad de la luz. En esta anterior ecuación número uno (1) se identifica pues a la energía cinética de un cuerpo, expresada en la siguiente ecuación número seis (6), que no manifiesta dilatación del tiempo por velocidad para un observador sin gravedad que se aleja del objeto: Donde m es la masa invariante de la partícula u objeto observado, v es la velocidad resultante de la partícula en dirección de retiro y contraria al observador y Ec es la energía cinética. También observamos en la anterior ecuación número uno (1), como el cuarto vector contrae a la energía potencial gravitatoria del objeto observado, es decir el objeto le pesa menos al observador que se aleja, decrece al compas de la velocidad, tal como se corrobora en la siguiente ecuación número (7): Donde m es la masa invariante de la partícula u objeto observado, v es la velocidad resultante de la partícula en dirección de retiro y contraria al observador, Ep es la energía potencial gravitatoria y c es la velocidad de la luz. Ahora si el análisis de la energía cinética y potencial gravitatoria de ese mismo cuerpo estudiado en la ecuación uno (1), seis (6) y siete (7), lo hace y los siente es un observador sin gravedad a quien el objeto se le acerca, entonces es descrito con la siguiente ecuación número nueve (9): Donde m es la respectiva masa invariante de la partícula que se acerca al observador, v es la velocidad resultante de la partícula dirigida de acercamiento hacia el observador y c es la velocidad de la luz. En esta anterior ecuación número nueve (9) se identifica pues que la energía cinética y potencial gravitatoria del mismo objeto que se acerca, se incrementa relativa y proporcionalmente para un observador sin gravedad que se acerca, el objeto o cuerpo que se acerca le pesa más al observador, incrementado por efectos precisamente de la identificada “dilatación del tiempo por velocidad”, expresada mejor en la siguientes ecuaciones número doce (12) y trece (13): Donde m es la masa invariante de la partícula u objeto observado, v es la velocidad resultante de la partícula en dirección hacia el observador, Ep es la energía potencial gravitatoria, Ec es la energía cinética y c es la velocidad de la luz. Se puede decir que la dilatación o no del tiempo entre dos observadores, vista como dos relojes que se mueven es reciproca entre si, es decir: si se va a dilatar el tiempo en uno de ellos cuando se acerca pues lo hacen también en el otro y, si no se va a dilatar el tiempo en uno de ellos cuando se alejan tampoco lo hace en el otro, todo dependería de si los relojes se acercan o se alejan. Si los relojes se alejan algún grado, el tiempo no se dilata por la velocidad pero, si los relojes se acercan en alguna medida el tiempo se dilata por velocidad, simplemente de manera reciproca. Quiere decir que la cuadri-contracción de cuadri-Lorentz sería el factor que remplazaría a las transformaciones clásicas de Lorentz: Donde Δt0 es el intervalo temporal entre dos eventos co-locales para un observador en algún sistema de referencia inercial (por ejemplo el número de tic-tac que ha hecho su reloj), Δt es el intervalo entre los dos mismos eventos, tal y como lo mediría otro observador que se acerca moviéndose inercialmente con velocidad v con respecto al primer observador, v es la velocidad relativa entre los dos observadores, c es la velocidad de la luz. Finalmente un ejemplo sencillo y práctico de dilatación por velocidad del tiempo, es el lanzamiento de una pelota por una persona a gran velocidad uniforme y otra que la recibe. La energía cinética de la pelota según el observador que la recibe es mayor del que lo lanza, debido a la dilatación del tiempo por velocidad. Dilatación Gravitacional del Tiempo. La dilatación gravitacional del tiempo se debe considerar de manera adicional, al estudio de la dilatación del tiempo por velocidad y si los observadores cuentan con gravedad. Vemos que se manifiesta en marcos de referencias acelerados y es por eso que en virtud del principio de equivalencia ocurra en el campo gravitatorio de objetos masivos. Sistemas acelerados tales como un dragster (vehículo de carreras especial donde impera la potencia y velocidad máxima alcanzada) o un transbordador espacial, también experimentarían una dilatación del tiempo similar a la que acontece en un campo gravitatorio. Sistemas de referencia giratorios tales como un carrusel y norias aparecerá dilatación temporal, similar a la dilatación gravitacional del tiempo como efecto de su giros. Este último hecho es importante resaltar por que los cambios son en la dirección del vector velocidad aunque el módulo se conserve constante. Cuando un objeto se acerca a un observador provisto de gravedad, entonces se manifiesta una respectiva dilatación por velocidad del tiempo medida por el observador que se acerca al objeto y además, como se presenta una discrepancia en el paso del tiempo propio en diferentes posiciones y niveles definidas del espacio-tiempo del campo gravitatorio, entonces habrá una aceleración gravitatoria que podrá ser positiva o negativa de acuerdo al campo gravitatorio. En la siguiente ecuación número diez y siete (17) se presenta una manera de calcular la energía cinética producto de los efectos de la dilatación del tiempo por velocidad y gravedad que podría ser negativo por efectos del campo emisor de más intensidad que el receptor y que explica el experimento de Pound y Rebka. Donde m es la masa invariante de la partícula u objeto observado, v es la velocidad resultante de la partícula en dirección hacia el observador, Ecg es la energía cinética que es producto de la dilatación gravitacional del tiempo, ΔE es un factor de dilatación adimensional del tiempo, ag es la aceleración gravitatoria y c es la velocidad de la luz. Cuando la aceleración no sea originada por un campo gravitatorio, si no que sería una aceleración tales como un dragster o sistemas giratorios como un carrusel y norias aparecerá dilatación del tiempo con cualquier aceleración. Donde m es la masa invariante de la partícula u objeto observado, v es la velocidad resultante de la partícula en dirección hacia el observador, Ecg es la energía cinética que es producto de la dilatación gravitacional del tiempo, ΔE es un factor de dilatación adimensional del tiempo, a es la aceleración y c es la velocidad de la luz. Igualmente sucede con el cuarto vector que dilata el tiempo para que la aceleración actúe incrementando la energía potencial gravitatoria o sea, el ritmo de incremento de la masa gravitatoria del objeto que se acerca. Es decir el peso del objeto iría aumentando a un ritmo mayor según su aceleración expresada en la siguiente ecuación número diez y ocho (18): Donde m es la masa invariante de la partícula u objeto observado, v es la velocidad resultante de acercamiento de la partícula en dirección hacia el observador, Epg es la energía potencial gravitatoria que es producto de la dilatación gravitacional del tiempo, ΔE es un factor de dilatación adimensional del tiempo, a es la aceleración y c es la velocidad de la luz. La dilatación gravitatoria del tiempo se le podría asignar unidades que mediría en unidades de energía por metros sobre segundo al cuadrado: 3. Conclusiones. La gran conclusión de este trabajo es la denominada “Relatividad General formulada sin usar los clásicos tensores de Einstein” en sus dos grandes grados de libertad de elección en cuanto así el objeto observado se acerca o se aleja del observador, expresados en la Cuadri-Lorentz: A)-La ecuación número uno (1), corresponde a la nueva relación de energía-momento que describe el movimiento del campo gravitatorio de un objeto que se aleja del observador: Donde m es la masa invariante de la partícula observada, v es la velocidad resultante de la partícula en dirección de retiro y contraria al observador y c es la velocidad de la luz. B)-La ecuación número nueve (9), corresponde a la relación que describe el movimiento de un objeto que se acerca al observador: Donde m es la respectiva masa invariante de la partícula que se acerca al observador, v es la velocidad resultante de la partícula dirigida de acercamiento hacia el observador y c es la velocidad de la luz. C)-Otra gran conclusión de este trabajo es la unificación evidente de la relatividad especial pero modificada, con la relatividad general. D)-Nos parece apropiado concluir que el espacio cuadrimensional de la relatividad especial también es curvo, igual que el de la relatividad general, aunque no sea apreciable esa curvatura en el estudio de la radiación electromagnética con la contracción de Lorentz y la masa-energía como escalar. E)-Es imposible dejar de comparar este trabajo con la reconocida ecuación del campo de Einstein y aprovechamos para resaltar coincidencias con unos puntos aclarados por el físico Alemán. Aquí podemos decir que la Relatividad General sin usar los tensores clásicos de Einstein describe con claridad también, como la materia crea gravedad e inversamente, como la gravedad afecta concentrando en un punto preciso a la materia. Este trabajo jamás contradice la curvatura del espacio tiempo y es mas, describe además cómo el espacio se curva también en la relatividad especial. F)-El proceso físico de la mecánica cuántica denominado como el colapso de función de onda cuando se hace una observación/medición de un sistema en una región, entonces la función de onda varía repentinamente. Aquí en este trabajo interpretamos que la función onda sufre la curvatura del espacio por el simple hecho de estar ante un observador con masa, ya que solo su presencia altera la métrica del espacio tiempo. G)-Una de las grandes conclusiones de este trabajo es presentar a la comunidad académica la ecuación general de la Relatividad General: Donde F es la fuerza de atracción mutua, pes la cantidad de movimiento, G es la contante de gravitación universal, nes la relación en reposo orbital entre E1/E2, Ep es la energía potencial gravitatoria relativa asociada tanto al grado de separación como al movimiento relativo del objeto observado, c es la velocidad de la luz en el vacío y r es la distancia que hay entre el centro de gravedad del observador central y del objeto observado, E1 y E2 son las respectivas energías invariantes correspondientes a las respectivas masas también invariantes de observador y objeto observado. H)-La gran conclusión de este trabajo además de los anteriores es la ratificación del desplazamiento de la contracción de Lorentz por la Cuadri-Lorentz en la siguiente ecuación número diez y seis a (16a): Espero que les haya gustado... Costó un poco recoplilar las ecuaciones que corresponden a cada uno de los calculos, así que comenten por favor . Saludos para todos

Avances tecnológicos del 2010 Los avances en ciencia y tecnología no se detienen; en este año hemos visto (hasta el momento) increíbles avances como los chips con moléculas de ADN, el mayor telescopio óptico infrarrojo, el avión solar, el mayor láser del mundo, bluetooth 3.0, entre otros… y ya se ha elaborado una lista con lo mejor que se está desarrollando para el 2010. La lista ha sido desarrollada por los miembros de la American Chemical Society (ACS), seleccionando los 10 avances más prometedores para el 2010 de entre unos 34.000 informes y 18.000 documentos técnicos dados a conocer a lo largo de 2009. El top 10 en avances científicos para el 2010 es el siguiente: - La primera vacuna por inhalación, sin agujas, contra el sarampión: Esta vacuna pasará a ensayo clínico el próximo año en la India, donde el sarampión afecta a millones de lactantes y niños. Los especialistas creen que esta vacuna es perfecta para su uso en países en desarrollo. - Hogar con energía solar personalizada: Los nuevos descubrimientos científicos apuestan por una energía solar personalizada, a la medida de cada consumidor. Este método permitirá convertir a los consumidores en productores e incluso recargar nuestros autos en el garaje casero. Una gran ventaja para el medio ambiente y que implica menores gastos. - Una esponja de aerogel para limpiar las mareas negras: Científicos de Arizona y Nueva Jersey han diseñado un aerogel, un sólido súper ligero al que también llaman “humo congelado”, que puede servir como esponja para capturar el petróleo vertido por accidente o en catástrofes al medio ambiente. El aerogel absorbe hasta siete veces su peso y elimina el petróleo de forma mucho más eficaz que los materiales convencionales. - Un nanogenerador para recargar el iPod y el móvil con un gesto de la mano: Este podría ser el fin de los cargadores actuales. Científicos de Georgia trabajan en una técnica que convierte la energía mecánica de los movimientos del cuerpo o incluso del flujo de la sangre en energía eléctrica que puede alimentar una amplia gama de dispositivos electrónicos sin necesidad de baterías. - Una pintura que mata los microbios: Investigadores de Dakota del Sur trabajan en el desarrollo de una pintura anti-microbiana. No sólo mata bacterias causantes de enfermedades, sino que actúa contra el moho, los hongos y los virus. Según el estudio, se trata de la pintura más poderosa hasta la fecha. Ideal para hospitales. - Una vacuna producida con planta de tabaco: Esta nueva vacuna, puede ser utilizada contra el “virus de los cruceros”, causante de diarreas y vómitos y la segunda infección viral más común en EE.UU. - Una píldora mensual anti-pulgas: Con una píldora al mes, las mascotas podrán estar libres de pulgas y garrapatas. La pastilla, desarrollada por científicos de Nueva Jersey, podría ser 100% eficaz y sin señales de efectos tóxicos para los animales. - Una molécula que mide el calentamiento global: Una nueva técnica molecular podrá predecir qué materiales que van desde productos químicos utilizados en alfombras a productos electrónicos contribuyen al calentamiento. - Combustible de cáscaras de camarón: Científicos chinos trabajan en un catalizador fabricado a partir de cáscaras de camarón que podría transformar la producción de biodiesel en un proceso mucho más rápido, barato y beneficioso para el medio ambiente. - Una nariz electrónica para detectar la enfermedad renal: Expertos israelíes han creado una nariz electrónica capaz de identificar en el aliento 27 sustancias clave que revelan que el paciente sufre una enfermedad del riñón. Espero que les haya interesado... Comenten

Grandes pensadores contemporaneos y sus obras maestras. Albert Einstein : Albert Einstein sigue siendo una figura mítica de nuestro tiempo; más, incluso, de lo que llegó a serlo en vida, si se tiene en cuenta que su imagen, en condición de póster y exhibiendo un insólito gesto de burla, se ha visto elevada a la dignidad de icono doméstico, junto a los ídolos de la canción y los astros de Hollywood. Sin embargo, no son su genio científico ni su talla humana los que mejor lo explican como mito, sino, quizás, el cúmulo de paradojas que encierra su propia biografía, acentuadas con la perspectiva histórica. Al Einstein campeón del pacifismo se le recuerda aún como al «padre de la bomba»; y todavía es corriente que se le atribuya la demostración del principio de que «todo es relativo» a él, que luchó encarnizadamente contra la posibilidad de que conocer la realidad significara jugar con ella a la gallina ciega. Albert Einstein nació en la ciudad bávara de Ulm el 14 de marzo de 1879. Fue el hijo primogénito de Hermann Einstein y de Pauline Koch, judíos ambos, cuyas familias procedían de Suabia. Al siguiente año se trasladaron a Munich, en donde el padre se estableció, junto con su hermano Jakob, como comerciante en las novedades electrotécnicas de la época. El pequeño Albert fue un niño quieto y ensimismado, que tuvo un desarrollo intelectual lento. El propio Einstein atribuyó a esa lentitud el hecho de haber sido la única persona que elaborase una teoría como la de la relatividad: «un adulto normal no se inquieta por los problemas que plantean el espacio y el tiempo, pues considera que todo lo que hay que saber al respecto lo conoce ya desde su primera infancia. Yo, por el contrario, he tenido un desarrollo tan lento que no he empezado a plantearme preguntas sobre el espacio y el tiempo hasta que he sido mayor». En 1894, las dificultades económicas hicieron que la familia (aumentada desde 1881, por el nacimiento de una hija, Maya) se trasladara a Milán; Einstein permaneció en Munich para terminar sus estudios secundarios, reuniéndose con sus padres al año siguiente. En el otoño de 1896, inició sus estudios superiores en la Eidgenossische Technische Hochschule de Zurich, en donde fue alumno del matemático Hermann Minkowski, quien posteriormente generalizó el formalismo cuatridimensional introducido por las teorías de su antiguo alumno. El 23 de junio de 1902, empezó a prestar sus servicios en la Oficina Confederal de la Propiedad Intelectual de Berna, donde trabajó hasta 1909. En 1903, contrajo matrimonio con Mileva Maric, antigua compañera de estudios en Zurich, con quien tuvo dos hijos: Hans Albert y Eduard, nacidos respectivamente en 1904 y en 1910. En 1919 se divorciaron, y Einstein se casó de nuevo con su prima Elsa. Durante 1905, publicó cinco trabajos en los Annalen der Physik: el primero de ellos le valió el grado de doctor por la Universidad de Zurich, y los cuatro restantes acabaron por imponer un cambio radical en la imagen que la ciencia ofrece del universo. De éstos, el primero proporcionaba una explicación teórica, en términos estadísticos, del movimiento browniano, y el segundo daba una interpretación del efecto fotoeléctrico basada en la hipótesis de que la luz está integrada por cuantos individuales, más tarde denominados fotones; los dos trabajos restantes sentaban las bases de la teoría restringida de la relatividad, estableciendo la equivalencia entre la energía E de una cierta cantidad de materia y su masa m, en términos de la famosa ecuación E = mc², donde c es la velocidad de la luz, que se supone constante. El esfuerzo de Einstein lo situó inmediatamente entre los más eminentes de los físicos europeos, pero el reconocimiento público del verdadero alcance de sus teorías tardó en llegar; el Premio Nobel de Física, que se le concedió en 1921 lo fue exclusivamente «por sus trabajos sobre el movimiento browniano y su interpretación del efecto fotoeléctrico». En 1909, inició su carrera de docente universitario en Zurich, pasando luego a Praga y regresando de nuevo a Zurich en 1912 para ser profesor del Politécnico, en donde había realizado sus estudios. En 1914 pasó a Berlín como miembro de la Academia de Ciencias prusiana. El estallido de la Primera Guerra Mundial le forzó a separarse de su familia, por entonces de vacaciones en Suiza y que ya no volvió a reunirse con él. Contra el sentir generalizado de la comunidad académica berlinesa, Einstein se manifestó por entonces abiertamente antibelicista, influido en sus actitudes por las doctrinas pacifistas de Romain Rolland. En el plano científico, su actividad se centró, entre 1914 y 1916, en el perfeccionamiento de la teoría general de la relatividad, basada en el postulado de que la gravedad no es una fuerza sino un campo creado por la presencia de una masa en el continuum espacio-tiempo. La confirmación de sus previsiones llegó en 1919, al fotografiarse el eclipse solar del 29 de mayo; The Times lo presentó como el nuevo Newton y su fama internacional creció, forzándole a multiplicar sus conferencias de divulgación por todo el mundo y popularizando su imagen de viajero de la tercera clase de ferrocarril, con un estuche de violín bajo el brazo. Durante la siguiente década, Einstein concentró sus esfuerzos en hallar una relación matemática entre el electromagnetismo y la atracción gravitatoria, empeñado en avanzar hacia el que, para él, debía ser el objetivo último de la física: descubrir las leyes comunes que, supuestamente, habían de regir el comportamiento de todos los objetos del universo, desde las partículas subatómicas hasta los cuerpos estelares. Tal investigación, que ocupó el resto de su vida, resultó infructuosa y acabó por acarrearle el extrañamiento respecto del resto de la comunidad científica. A partir de 1933, con el acceso de Hitler al poder, su soledad se vio agravada por la necesidad de renunciar a la ciudadanía alemana y trasladarse a Estados Unidos, en donde pasó los últimos veinticinco años de su vida en el Instituto de Estudios Superiores de Princeton, ciudad en la que murió el 18 de abril de 1955. Einstein dijo una vez que la política poseía un valor pasajero, mientras que una ecuación valía para toda la eternidad. En los últimos años de su vida, la amargura por no hallar la fórmula que revelase el secreto de la unidad del mundo hubo de acentuarse por la necesidad en que se sintió de intervenir dramáticamente en la esfera de lo político. En 1939, a instancias de los físicos Leo Szilard y Paul Wigner, y convencido de la posibilidad de que los alemanes estuvieran en condiciones de fabricar una bomba atómica, se dirigió al presidente Roosevelt instándole a emprender un programa de investigación sobre la energía atómica. Luego de las explosiones de Hiroshima y Nagasaki, se unió a los científicos que buscaban la manera de impedir el uso futuro de la bomba y propuso la formación de un gobierno mundial a partir del embrión constituido por las Naciones Unidas. Pero sus propuestas en pro de que la humanidad evitara las amenazas de destrucción individual y colectiva, formuladas en nombre de una singular amalgama de ciencia, religión y socialismo, recibieron de los políticos un rechazo comparable a las críticas respetuosas que suscitaron entre los científicos sus sucesivas versiones de la idea de un campo unificado. Sus libros: Este es mi pueblo: Mi Credo Humanista: Mis Creencias: Sobre La Teoría de la Relatividad: Por Que El Socialismo: Convención Sobre el Desarme de 1932: El mundo como yo lo veo (Ensayo): ¡Qué raros somos los mortales! Cada uno de nosotros está aquí para una breve estancia; con qué objetivo no sabemos, aunque pensamos a veces que podemos sentirlo. Pero sin una reflexión más profunda uno sabe por su vida diaria que existe para otra gente —antes que nada para aquellos cuyas sonrisas y bienestar sustentan totalmente nuestra propia felicidad, y después para los muchos desconocidos a cuyos destinos está ligado por los lazos de la simpatía. Todos los días me recuerdo a mi mismo cientos de veces que mi vida interior y exterior está basada en el trabajo de otros hombres, vivos y muertos, y que me debo dedicar yo mismo a dar en la misma medida que he recibido y sigo recibiendo... Nunca he visto la comodidad y felicidad como fines en sí mismos —a esta base crítica la llamo el ideal de la pocilga. Los ideales que han iluminado mi camino, y una vez tras otra me han dado valor para enfrentarme a la vida con alegría, han sido Amabilidad, Belleza y Verdad. Sin el sentimiento de parentesco con hombres de mente similar, sin la ocupación con el mundo objetivo, en lo eternamente inalcanzable en el campo de los esfuerzos artísticos y científicos, la vida me hubiese parecido vacía. Los objetivos banales de los esfuerzos humanos —posesiones, éxito exterior, lujo— me han parecido siempre deleznables. “Mi apasionado sentido de la justicia social y de la responsabilidad social siempre ha contrastado extrañamente con mi ausencia de necesidad de contacto con otros seres y comunidades humanos. Soy verdaderamente un “viajero solitario” y nunca he pertenecido en lo más profundo de mi corazón a mi país, a mi casa, a mis amigos, o incluso a mi familia más próxima; frente a estos lazos, nunca he perdido el sentimiento de distancia y la necesidad de soledad...” Mi ideal político es la democracia. Respetar cada hombre como un individuo y no idolatrar a ninguno. Es una ironía del destino que yo mismo haya sido receptor de una excesiva admiración y reverencia por parte de mis congéneres, sin haber faltas o méritos por mi parte. La causa de esto puede ser perfectamente el deseo, inalcanzable para muchos, de entender las pocas ideas que con mis débiles poderes he alcanzado después de una lucha incesante. Soy consciente de que para cada organización que alcanza sus objetivos, un hombre tiene que ser quien piense, dirija y generalmente cargue con la responsabilidad. Pero la dirección no debe ser obligada, ellos tienen que poder elegir a sus dirigentes. En mi opinión, un sistema autocrático de coerción pronto degenera; la fuerza atrae a hombres de moralidad pobre... Lo realmente valioso en el desfile de la vida humana no me parece el estado político, sino el individuo sensible, creativo, con personalidad; sólo ellos crean lo noble y lo sublime, mientras el rebaño como tal queda embotado en pensamiento y embotado en sentimiento. Este tema me lleva al peor afloramiento de la vida del rebaño, el sistema militar, al que yo aborrezco... Esta plaga de la civilización debería ser abolida con la mayor rapidez posible. El heroísmo del mando, violencia sin sentido y todo el repugnante sinsentido que va junto al nombre del patriotismo— ¡qué apasionadamente los odio! “La experiencia más bella que puedo tener es el misterio. Es la emoción fundamental que se encuentra en la cuna del verdadero arte y la verdadera ciencia. Quien no lo conozca y no se pregunte por ello, no se maraville, está como muerto, y sus ojos están oscurecidos. Fue la experiencia de misterio —aunque mezclada con temor— la que engendró la religión. Un conocimiento de la existencia de algo que no podemos penetrar, nuestras percepciones de la razón más profunda y de la belleza más radiante, que sólo son accesibles a nuestras mentes en sus formas más primitivas: es este conocimiento y esta emoción lo que constituyen la verdadera religiosidad. En este sentido y sólo en este sentido soy un hombre profundamente religioso... Estoy satisfecho con el misterio de la vida eterna y con un conocimiento, un sentimiento, de la maravillosa estructura de la existencia —así como del humilde intento de entender incluso una pequeña porción de la Razón que se manifiesta en la naturaleza”. Stephen Hawkin: Físico teórico británico. Estudió matemáticas y física en el University College de Oxford, donde se licenció en 1962. En 1966 se doctoró en el Trinity Hall de Cambridge. A principios de los años sesenta tuvo los primeros síntomas de esclerosis lateral amiotrófica (ELA), enfermedad degenerativa neuromuscular que no le ha impedido progresar en su actividad intelectual. Su interés científico se centró en el campo de la relatividad general, en particular en la física de los agujeros negros. En 1971 sugirió la formación, a continuación del big-bang, de numerosos objetos, denominados «miniagujeros negros», que contendrían alrededor de mil millones de toneladas métricas de masa, pero ocuparían solo el espacio de un protón, circunstancia que originaría enormes campos gravitatorios, regidos por las leyes de la relatividad. En 1974 propuso, de acuerdo con las predicciones de la física cuántica, que los agujeros negros emiten partículas subatómicas hasta agotar su energía, para finalmente estallar. Ese mismo año fue elegido miembro de la Royal Society; tres años más tarde fue nombrado profesor de física gravitacional en Cambridge, donde dos años más tarde obtuvo la cátedra Lucasiana de matemáticas, la misma que ocupó Isaac Newton. Sus esfuerzos para describir desde un punto de vista teórico las propiedades de los agujeros negros, así como la relación que estas propiedades guardan con las leyes de la termodinámica clásica y de la mecánica cuántica, se recogen en sus obras The Large Scale Structure of Space-Time (1973, en colaboración con G.F.R. Ellis), Superspace and Supergravity (1981), The Very Early Universe (1983), y el best-seller Historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros negros (1988). Sus libros: El Universo en una Cáscara de Nuez: Agujeros Negros y Pequeños Universos: Breve Historia del Tiempo: http://www.geniomaligno.com.ar/scripts/PafileDB/pafiledb.php?action=file&id=458 El Principio Antropico: Historia del tiempo: Parte 1: Parte 2: Parte 3: Espero que les haya interesado. Ya vendrán más obras maestras de grandes pensadores.

Existe un grado de entropía en el “instante” que decidimos si evolucionar o involucionar, depende de uno mismo que el camino que escojamos, te lleve a la meta y no a la partida, siendo el tiempo un factor crucial. ¡Vaya que por fin me llegó la hora! Viajes en el Tiempo; a decir verdad, es algo que siempre me atrajo [¿…será posible?], como de seguro a muchos, quizá gente como usted, estimado lector, suponiendo que su vista, aparte de las ideas y creencias que albergan en lo profundo de su mente, siga corriendo en la lectura de estas líneas que, debo confesarlo, me están dando demasiado trabajo escribirlas, pese a que recién estoy subiendo abordo de este ajetreado dilema -¿o inestable máquina?- Y no me cabe la menor duda de que al consumarlas, sea uno más en la lista del viaje hacia lo misterioso. De cualquier forma, desearía que se demuelan las barreras para expresar lo que a uno se le antoje, con la completa libertad de manifestar, sin tapujos, lo descubierto e investigado. Se podría decir que estamos atrapados en el presente, el pasado quedó atrás y el futuro está por venir, o dicho de otra manera, el presente lo estamos viviendo, el pasado ya lo vivimos y el futuro lo viviremos. Sin embargo, quién no ha anhelado volver al pasado para impedir cometer algunas metidas de pata o adelantarse al futuro para enterarse de su destino; estaría bueno preguntárselo a una persona de mediana edad, la mayoría te respondería que sí, porque hay una mínima cantidad de seres humanos que viven en total satisfacción e imperturbabilidad con su hoy; puntualmente, no pertenezco a esa minoría. Acabo de recordar que me siento en la obligación –puede porque pretendo algo sencillo y nada más- de dar referencia acerca de mi edad: 24 años. Tal y como ven, soy aún joven, uno, por cierto, apasionado por lo extraordinario, que busca explorar dentro y fuera de ese fantástico órgano al que llamamos cerebro. Ojalá me hayan entendido. Qué cosas digo. Es obvio que comprendieron, ya que bastantes compartirán mis formas de pasar el rato, o mejor dicho, mis formas de pasar el tiempo: aquí, ahora y desde siempre. No me sorprendería que algunos varios me tachen de loco, no los culpo, y sé muy bien porqué (¿por lo descabellado que piensan?). Atisbo que en todo este entramado, la Ciencia Ficción ha ascendido el inicio de los peldaños… qué “loco” no se muere por ella. Una trilogía de películas de Ciencia Ficción de la década de los 80 que sigue divirtiendo a muchos –me incluyo-, es la colección de Back to the Future, subtitulada con el nombre de Volver al Futuro. ¡Excelente imaginación la de Steven Spielberg! En los films de este cineasta, Marty McFly y su amigo, el científico excéntrico, los protagonistas principales, viajan en el tiempo en un Delorean, una insólita máquina del tiempo, en tres ocasiones atravesando una serie de inverosímiles aventuras no aptas para cardíacos. En la primera, Marty viaja treinta años al pasado y conoce a sus padres en su etapa de adolescentes. Una de las escenas graciosas es cuando pesca a su padre espiando a su madre mientras ésta se mudaba de ropa, pero la situación se torna crítica al salvarlo de ser arrollado por un vehículo, quedándose herido y llevado al domicilio de su madre, en donde ella se enamora de él, envés que lo haga de su padre, y que, por supuesto, hace peligrar su existencia si no soluciona el problema cuanto antes. En las siguientes dos películas suceden situaciones similares o peores, pero daré paso a las paradojas después. Otro conjunto de taquilleras películas que involucra viajes en el tiempo, es la de Terminator, protagonizada por el nervudo actor Arnold Schwarzenegger, el que encarna a un cyborg asesino del futuro, con la misión, en el primer film, de exterminar a la guerrera Sarah Connor, antes de que procree a su hijo John en 1984, el que sería el salvador de la humanidad del dominio de las máquinas. En la segunda entrega, el robot con apariencia humana es ahora enviado a proteger a John de otra máquina aniquiladora; algo semejante ocurre en la tercera, desencadenando en un final inesperado. Y creo que ya no tarda en estrenarse la cuarta. Viendo estas películas, posiblemente se preguntarán qué sería del destino si no depende de nosotros forjarlo, sino de las decisiones u órdenes de extraños. Estas producciones cinematográficas, tanto como muchas otras, -sólo por nombrar, The Time Machine (basada en el libro de H.G. Wells), 12 Monkeys (protagonizada por Brad Pit), Star Trek (IV: Voyage Home y First Contact), The Navigator (de Vincent War), Freejack, Time Cop- y algunas series de televisión como The Tunnel y Quantum Leap, hicieron volar la imaginación de millones de personas alrededor del mundo. Pero quizás lo que más causó revuelo, y que no dejaron de prender el foco de ciertos científicos, han sido los libros de una legión de escritores visionarios desde el nacimiento del género Sci-Fi, destacando entre ellos, la saga de los Caballos de Troya, del periodista español J.J. Benítez. Si todavía no leíste estas maravillosas historias, pues te invito a que lo hagas, y considerando que sería mejor que lo descubrieras por ti mismo de que trata, evitaré de contarles el argumento, no obstante –recalcando que me refiero evidentemente a los que desconocen-, les daré una pista: Jordán. ¡Descúbranlo y enfrásquense en estas aventuras! Ahora sí, antes de pasar a la ciencia y la aplicación “real” –que tal vez hayan aguardado desde el comienzo-, me reseñaré a las paradojas que tanta intriga, e incluso, pánico nos traen. Una de las más conocidas de dilatación del tiempo, es la Paradoja de los Gemelos: Uno de ellos viaja durante 5 años en una nave a velocidades cercanas a la de la luz (300,000 km/seg) y cuando vuelve a casa, encuentra a su hermano anciano; esto explica, que mientras más veloz te muevas, más lento sentirás que transcurre el tiempo, teoría altamente comprobada (viaje al futuro). Otra paradoja, es la de la abuela: Alguien de nosotros va al pasado y, por accidente, mata a su abuela, ¿qué acaecería entonces? Ese individuo jamás hubiera podido nacer y, ¿cómo retrocedió en el tiempo si ya no existiera? Esto surge porque los estados actuales del planeta están determinados por sus estados anteriores, de modo que cambiar uno de tales estados propagará sin control efectos hacia los estados actuales, por lo que el “cronoviajero” debería conformarse solamente con ser parte de esa época, sin hacer intentos de cambiarlos. La Paradoja de la Abuela es únicamente una muestra de un vinculado de problemas asociados a viajar en el tiempo, no sólo al pasado. Pensemos que te adelantas al futuro y te toparas con un grupo de científicos que descubrieron la vacuna para la cura del SIDA, luego regresas al presente y entregas la información a los médicos de hoy, que al final logran el desarrollo de la vacuna. La cuestión planteada es: La información para dicho descubrimiento, ¿de dónde provino? De ti, no, que simplemente la encontraste en tu viaje, ni de los quienes hallaste en el futuro. Al parecer, no procedió de ninguna parte… Una viejecita –en Pide al Tiempo que Vuelva- le entrega un misterioso reloj a un joven en 1979. Él, averiguando que fue una famosa actriz en 1912, viaja a ese tiempo, se enamoran y el tipo le da el mismo reloj. ¿De dónde rayos salió el reloj? ¿Quién lo hizo?… Pero esperen ver a continuación, la siguiente y última paradoja les hará jalarse de los pelos. En un cuento de Ciencia Ficción de Robert Heinlein, una recién nacida, Jane, en 1945 es abandonada en un orfanato. Dieciocho años después, en 1963, se enamora de un vagabundo y queda embarazada de él, que no demoraría en abandonarla. Tras un complicado parto, los doctores se dan cuenta que Jane tiene ambos sexos (hermafrodita) y se ven forzados, para salvarle la vida, convertirla en hombre. Raptan a su bebé y se vuelve alcohólica, cayendo en el vagabundeo. En 1970 conoce a un anciano amable en un bar, al que relata la miseria de su vida. El viejo le brinda la posibilidad de retroceder en el tiempo para cobrar venganza del vagabundo que la dejó. Jane retorna a 1963 y tiene una relación con una joven huérfana, que luego la deja encinta. El anciano, que también había ido al pasado, viaja al futuro nueve meses, rapta a la niñita y en 1945 la deposita en un orfanato. Lleva a Jane a 1985 y con los años madura, dedicándose a viajar en el tiempo. A edad avanzada, Jane conoce en un bar de 1970 a un vagabundo… Date un minuto de leerlo de nuevo y me dices el número de personas que hay en el cuento. ¡Escalofriante! Cediendo el paso a la ciencia, de acuerdo a la Teoría Especial de la Relatividad, concebida por el más conocido físico de la historia, Albert Einstein, en 1905, el espacio y el tiempo no son entidades separadas, sino dos aspectos de la misma cosa, y expone que el tiempo va fluyendo de una forma distinta según la velocidad con la que uno se mueve en el espacio. Por lo tanto, los intervalos de tiempo medidos por un reloj, dependen del estado de movimiento, este efecto es denominado “dilatación del tiempo”, teniendo como ejemplo la Paradoja de los Gemelos. Ronal Mallett, de la Universidad de Connecticut, ha basado su propuesta de máquina del tiempo en la “popular” ecuación de Einstein (E=mc²) que funda la equivalencia entre la masa y la energía. Para hacer una curvatura del tiempo, envés de objetos masivos, su dispositivo usa energía luminosa, como rayos láser. Mallett diseñó un experimento para establecer la existencia de los lazos temporales en el cual, a través de una colocación de espejos e instrumentos de óptica, se genera un haz circulante de luz, cuya energía deberá de curvar el espacio en derredor, afectando igualmente al tiempo, de modo que se dilataría en los alrededores del haz luminoso, observando partículas inestables con un reloj interno: se descomponen en un tiempo de vida brevísimo, dilatado por la curvatura del espacio-tiempo, que no se viera en regiones alejadas del haz. Las dilataciones del tiempo medio de vida constituyen que las partículas avanzaron hacia el futuro por un lazo temporal. Quién no ha oído hablar del CERN, el gigantesco laboratorio europeo de física de partículas, en Ginebra (Suiza), y de su proyecto del acelerador de partículas, LHC. Intuyo que Dan Brown, autor del Código DaVinci, lo ha hecho más famoso. Sobre este gran colisionador de hadrones –creador de microscópicos “agujeros de gusano” que permitirían viajar en el tiempo-, en estas fechas, han surgido voces que advierten acerca del peligro de una catástrofe de magnitudes siderales, a raíz de la creación de agujeros negros. Al principio aquello fue desestimado por los mismos científicos, pero cuando lo volvieron a examinar, los resultados pusieron a más de uno la piel de gallina. Personalmente, a pesar de los montones de informes divulgados y no temiendo refutaciones, dudo que el fin del mundo se dé por la explosión de una “máquina del tiempo”, ¿el Fin de los Tiempos por una máquina del tiempo? Esto es una realidad que debemos esperar a que se concrete para bien, ya que la esperanza yace en auxilio de nuestros sentidos y en la conciencia de nuestros actos. Ante todo esto, no niego que la ciencia sea un peligro, pero pensemos que desde la creación del universo ha habido infinidad de riesgos. Algunos, de antemano, sabrán que los viajes al futuro son más realizables que los de al pasado. Según el doctor Brian Cox del CERN, no es probable, pero sí posible. Tras esta aseveración, tal vez ya exista una máquina del tiempo capaz de trasladar a seres humanos sin ninguna alteración en la estructura atómica y muchos se habrán tragado el supuesto cuento que aún está en proceso de construcción, de casi inicio y a punto de fracasar. Puede que en el interior de un laboratorio oculto, en algún lugar de la Tierra, haya científicos y gente osada que constantemente manipularán esta grandiosa máquina. Ya se habrán hecho muchísimas exploraciones al pasado y al futuro que se mantienen en absoluto secreto. Sin embargo, hagamos el caso que recién dentro de unas décadas o siglos se podrá viajar en el tiempo, ¿dónde está la gente del futuro? No pocos se lo han preguntado. Yo diría que se esconden muy bien, debido a que se les prohibirá no manifestarse para conservar intacto nuestro presente y no afectar el orden de los acontecimientos, haciéndoles antes un exhaustivo examen para llegar a tener aptitudes y actitudes de “cronoviajero”. Otra razón por la que quizás no hayamos coincidido con esas personas, es porque estarán atrapados en universos paralelos sin opción de regresar a su hoy. Puede que estemos ciegos y no nos fijemos que estamos rodeados de ellos. Pero todo son meras suposiciones, nada es seguro. No lo afirmo ni lo niego.

Agujeros negros Un agujero negro es una región finita del espacio-tiempo provocada por una gran concentración de masa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que genera un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera los fotones de luz, pueden escapar de dicha región. La curvatura del espacio-tiempo o «gravedad de un agujero negro» provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Esto es debido a la gran cantidad de energía del objeto celeste. El horizonte de sucesos separa la región del agujero negro del resto del Universo y es la superficie límite del espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir, incluyendo la luz. Dicha curvatura es estudiada por la relatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio. En los años 70, Hawking, Ellis y Penrose demostraron varios teoremas importantes sobre la ocurrencia y geometría de los agujeros negros. Previamente, en 1963, Roy Kerr había demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros negros debían tener una geometría cuasi-esférica determinada por tres parámetros: su masa M, su carga eléctrica total e y su momento angular L. ] Se cree que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, hay agujeros negros supermasivos. La existencia de agujeros negros está apoyada en observaciones astronómicas, en especial a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y galaxias activas. Proceso de formación El origen de los agujeros negros es planteado por el astrofísico Stephen Hawking en su libro de 1988 titulado en español Historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros negros donde explica el proceso que da origen a la formación de los agujeros negros. Dicho proceso comienza posteriormente a la muerte de una gigante roja (estrella de gran masa), llámese muerte a la extinción total de su energía. Tras varios miles de millones de años de vida, la fuerza gravitatoria de dicha estrella comienza a ejercer fuerza sobre si misma originando una masa concentrada en un pequeño volumen, convirtiéndose en una enana blanca. En este punto dicho proceso puede proseguir hasta el colapso de dicho astro por la auto atracción gravitatoria que termina por convertir a esta enana blanca en un agujero negro. Este proceso acaba por reunir una fuerza de atracción tan fuerte que atrapa hasta la luz en éste. En palabras más simples, un agujero negro es el resultado final de la acción de la gravedad extrema llevada hasta el límite posible. La misma gravedad que mantiene a la estrella estable, la empieza a comprimir hasta el punto que los átomos comienzan a aplastarse. Los electrones en órbita se acercan cada vez más al núcleo atómico y acaban fusionándose con los protones, formando más neutrones. El resultado, una estrella neutrónica. En este punto, dependiendo de la masa de la estrella, el plasma de neutrones dispara una reacción en cadena irreversible, la gravedad aumenta exponencialmente al disminuirse la distancia que había originalmente entre los átomos. Las partículas de neutrones implotan, aplastándose más, logrando como resultado un agujero negro: gravedad infinita en un espacio de un tamaño inconmesurablemente pequeño. Historia del agujero negro El concepto de un cuerpo tan denso que ni la luz pudiese escapar de él, fue descrito en un artículo enviado en 1783 a la Royal Society por un geólogo inglés llamado John Michell. Por aquel entonces la teoría de Newton de gravitación y el concepto de velocidad de escape eran muy conocidas. Michell calculó que un cuerpo con un radio 500 veces el del Sol y la misma densidad, tendría, en su superficie, una velocidad de escape igual a la de la luz y sería invisible. En 1796, el matemático francés Pierre-Simon Laplace explicó en las dos primeras ediciones de su libro Exposition du Systeme du Monde la misma idea aunque, al ganar terreno la idea de que la luz era una onda sin masa, en el siglo XIX fue descartada en ediciones posteriores. En 1915, Einstein desarrolló la relatividad general y demostró que la luz era influenciada por la interacción gravitatoria. Unos meses después, Karl Schwarzschild encontró una solución a las ecuaciones de Einstein, donde un cuerpo pesado absorbería la luz. Se sabe ahora que el radio de Schwarzschild es el radio del horizonte de sucesos de un agujero negro que no gira, pero esto no era bien entendido en aquel entonces. El propio Schwarzschild pensó que no era más que una solución matemática, no física. En 1930, Subrahmanyan Chandrasekhar demostró que un cuerpo con una masa crítica, (ahora conocida como límite de Chandrasekhar) y que no emitiese radiación, colapsaría por su propia gravedad porque no había nada que se conociera que pudiera frenarla (para dicha masa la fuerza de atracción gravitatoria sería mayor que la proporcionada por el principio de exclusión de Pauli). Sin embargo, Eddington se opuso a la idea de que la estrella alcanzaría un tamaño nulo, lo que implicaría una singularidad desnuda de materia, y que debería haber algo que inevitablemente pusiera freno al colapso, línea adoptada por la mayoría de los científicos. En 1939, Robert Oppenheimer predijo que una estrella masiva podría sufrir un colapso gravitatorio y, por tanto, los agujeros negros podrían ser formados en la naturaleza. Esta teoría no fue objeto de mucha atención hasta los años 60 porque, después de la Segunda Guerra Mundial, se tenía más interés en lo que sucedía a escala atómica. En 1967, Stephen Hawking y Roger Penrose probaron que los agujeros negros son soluciones a las ecuaciones de Einstein y que en determinados casos no se podía impedir que se crease un agujero negro a partir de un colapso. La idea de agujero negro tomó fuerza con los avances científicos y experimentales que llevaron al descubrimiento de los púlsares. Poco después, en 1969, John Wheeler acuñó el término "agujero negro" durante una reunión de cosmólogos en Nueva York, para designar lo que anteriormente se llamó "estrella en colapso gravitatorio completo". Según su origen, teóricamente pueden existir al menos tres clases de agujeros negros: Según la masa: -Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de masas solares. Se hallarían en el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen a las componentes esféricas de las galaxias. -Agujeros negros de masa estelar. Se forman cuando una estrella de masa 2,5 mayor que la masa del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más. -Micro agujeros negros. Son objetos hipotéticos, algo más pequeños que los estelares. Éstos pueden llegar a evaporarse en un período relativamente corto fácilmente mediante emisión de radiación de Hawking si son suficientemente pequeños. Según sus propiedades físicas: Para un agujero negro descrito por las ecuaciones de Einstein, existe un teorema denominado de sin pelos (en inglés No-hair theorem), que afirma que cualquier objeto que sufra un colapso gravitatorio alcanza un estado estacionario como agujero negro descrito sólo por 3 parámetros: su masa M, su carga Q y su momento angular J. Así tenemos la siguiente clasificación para el estado final de un agujero negro: -El agujero negro más sencillo posible es el agujero negro de Schwarzschild, que no rota ni tiene carga. -Si no gira pero posee carga eléctrica, se tiene el llamado agujero negro de Reissner-Nordstrøm. -Un agujero negro en rotación y sin carga es un agujero negro de Kerr. -Si además posee carga, hablamos de un agujero negro de Kerr-Newman. Zonas observables En las cercanías de un agujero negro se suele formar un disco de acrecimiento, compuesto de materia con momento angular, carga eléctrica y masa, la que es afectada por la enorme atracción gravitatoria del mismo, ocasionando que inexorablemente atraviese el horizonte de sucesos y, por lo tanto, incremente el tamaño del agujero. En cuanto a la luz que atraviesa la zona del disco, también es afectada, tal como está previsto por la Teoría de la Relatividad. El efecto es visible desde la Tierra por la desviación momentánea que produce en posiciones estelares conocidas, cuando los haces de luz procedentes de las mismas transitan dicha zona. Hasta hoy es imposible describir lo que sucede en el interior de un agujero negro; sólo se puede imaginar, suponer y observar sus efectos sobre la materia y la energía en las zonas externas y cercanas al horizonte de sucesos y la ergosfera. Uno de los efectos más controvertidos que implica la existencia de un agujero negro es su aparente capacidad para disminuir la entropía del Universo, lo que violaría los fundamentos de la termodinámica, ya que toda materia y energía electromagnética que atraviese dicho horizonte de sucesos, tienen asociados un nivel de entropía. Stephen Hawking propone en uno de sus libros que la única forma de que no aumente la entropía sería que la información de todo lo que atraviese el horizonte de sucesos siga existiendo de alguna forma. Otra de las implicaciones de un agujero negro supermasivo sería la probabilidad que fuese capaz de generar su colapso completo, convirtiéndose en una singularidad desnuda de materia. La entropía en los agujeros negros Según Stephen Hawking, en los agujeros negros se viola el segundo principio de la termodinámica, lo que dio pie a especulaciones sobre viajes en el espacio-tiempo y agujeros de gusano. El tema está siendo motivo de revisión; actualmente Hawking se ha retractado de su teoría inicial y ha admitido que la entropía de la materia se conserva en el interior de un agujero negro (véase enlace externo). Según Hawking, a pesar de la imposibilidad física de escape de un agujero negro, estos pueden terminar evaporándose por la llamada radiación de Hawking, una fuente de rayos X que escapa del horizonte de sucesos. El legado que entrega Hawking en esta materia es de aquellos que, con poca frecuencia en física, son calificados de bellos. Entrega los elementos matemáticos para comprender que los agujeros negros tienen una entropía gravitacional intrínseca. Ello implica que la gravedad introduce un nivel adicional de impredictibilidad por sobre la incertidumbre cuántica. Parece, en función de la actual capacidad teórica, de observación y experimental, como si la naturaleza asumiera decisiones al azar o, en su efecto, alejadas de leyes precisas más generales. La hipótesis de que los agujeros negros contienen una entropía y que, además, ésta es finita, requiere para ser consecuente que tales agujeros emitan radiaciones térmicas, lo que al principio parece increíble. La explicación es que la radiación emitida escapa del agujero negro, de una región de la que el observador exterior no conoce más que su masa, su momento angular y su carga eléctrica. Eso significa que son igualmente probables todas las combinaciones o configuraciones de radiaciones de partículas que tengan energía, momento angular y carga eléctrica iguales. Son muchas las posibilidades de entes, si se quiere hasta de los más exóticos, que pueden ser emitidos por un agujero negro, pero ello corresponde a un número reducido de configuraciones. El número mayor de configuraciones corresponde con mucho a una emisión con un espectro que es casi térmico. Físicos como Jacob D. Bekenstein han relacionado a los agujeros negros y su entropía con la teoría de la información. Los agujeros negros en la física actual Se explican los fenómenos físicos mediante dos teorías en cierto modo contrapuestas y basadas en principios incompatibles: la mecánica cuántica, que explica la naturaleza de «lo muy pequeño», donde predomina el caos y la estadística y admite casos de evolución temporal no-determinista, y la relatividad general, que explica la naturaleza de «lo muy pesado» y que afirma que en todo momento se puede saber con exactitud dónde está un cuerpo, siendo esta teoría totalmente determinista. Ambas teorías están experimentalmente confirmadas pero, al intentar explicar la naturaleza de un agujero negro, es necesario discernir si se aplica la cuántica por ser algo muy pequeño o la relatividad por ser algo tan pesado. Está claro que hasta que no se disponga de una física más avanzada no se conseguirá explicar realmente la naturaleza de este fenómeno. Descubrimientos recientes: En 1995 un equipo de investigadores de la UCLA dirigido por Andrea Ghez demostró mediante simulación por ordenadores la posibilidad de la existencia de agujeros negros supermasivos en el núcleo de las galaxias. Tras estos cálculos mediante el sistema de óptica adaptativa se verificó que algo deformaba los rayos de luz emitidos desde el centro de nuestra galaxia (la Vía Láctea). Tal deformación se debe a un invisible agujero negro supermasivo que ha sido denominado Sgr.A (o Sagittarius A), al mismo se le supone una masa 4,5 millones de veces mayor que la del Sol. El agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia actualmente sería poco activo ya que ha consumido gran parte de la materia bariónica, que se encuentra en la zona de su inmediato campo gravitatorio y emite grandes cantidades de radiación. En 2007-2008 se iniciaron una serie de experimentos de interferometría a partir de medidas de radiotelescopios para medir el tamaño del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, al que se le calcula una masa de 4 millones de soles y una distancia de 26.000 años luz (unos 255.000 billones de km respecto de la Tierra). Por su parte, la astrofísica Feryal Özel ha explicado algunas características probables en torno a un agujero negro: cualquier cosa, incluido el espacio vacío, que entre en la fuerza de marea provocada por un agujero negro se aceleraría a extremada velocidad como en un vórtice y todo el tiempo dentro del área de atracción de un agujero negro se dirigiría hacia el mismo agujero negro. En el presente se considera que, pese a la perspectiva destructiva que se tiene de los agujeros negros, éstos al condensar en torno a sí materia sirven en parte a la constitución de las galaxias y a la formación de nuevas estrellas. En junio de 2004 astrónomos descubrieron un agujero negro súper masivo, el Q0906+6930, en el centro de una galaxia distante a unos 12.700 millones de años luz. Esta observación indicó una rápida creación de agujeros negros súper masivos en el Universo joven. La formación de micro agujeros negros en los aceleradores de partículas ha sido informada, pero no confirmada. Por ahora, no hay candidatos observados para ser agujeros negros primordiales. El mayor Dejando a un lado los agujeros negros supermasivos que suelen estar en el núcleo de las galaxias y cuya masa son de millones de veces nuestro Sol, el mayor agujero negro de masa estelar conocido hasta la fecha, se descubrió el año 2007 y fue denominado IC 10 X-1. Está en la galaxia enana IC 10 situada en la constelación de Casiopea, a una distancia de 1,8 millones de años luz (17 billones de kilómetros) de la Tierra, con una masa de entre 24 y 33 veces la de nuestro Sol. Posteriormente, en abril de 2008, la revista Nature publicó un estudio realizado en la Universidad de Turku (Finlandia). Según dicho estudio, un equipo de científicos dirigido por Mauri Valtonen descubrió un sistema binario, un blazar, llamado OJ 287, en la constelación de Cáncer. Tal sistema parece estar constituido por un agujero negro menor que orbita en torno a otro mayor, siendo la masa del mayor de 18.000 millones de veces la de nuestro Sol, lo que lo convierte en el mayor agujero negro conocido. Se supone que en cada intervalo de rotación el agujero negro menor, que tiene una masa de 100 millones de soles, golpea la ergosfera del mayor dos veces, generándose un quásar. Situado a 3500 millones de años luz de la Tierra, está relativamente cerca de la Tierra para ser un quásar. El menor: Sin contar los posibles microagujeros negros que casi siempre son efímeros al producirse a escalas subatómicas; macroscópicamente en abril de 2008 el equipo coordinado por Nikolai Saposhnikov y Lev Titarchuk ha identificado el más pequeño de los agujeros negros conocidos hasta la fecha; ha sido denominado J 1650, se ubica en la constelación Ara (o Altar) de la Vía Láctea (la misma galaxia de la cual forma parte la Tierra). J 1650 tiene una masa equivalente a 3,8 soles y tan solo 24 km de diámetro se habría formado por el colapso de una estrella; tales dimensiones estaban previstas por las ecuaciones de Einstein. Se considera que son prácticamente las dimensiones mínimas que puede tener un agujero negro ya que una estrella que colapsara y produjera un fenómeno de menor masa se transformaría en una estrella de neutrones. Se considera que pueden existir muchos más agujeros negros de dimensiones semejantes. Chorros de plasma En abril de 2008 la revista Nature publicó un estudio realizado en la Universidad de Boston dirigido por Alan Marscher donde explica que chorros de plasma colimados parten de campos magnéticos ubicados cerca del borde de los agujeros negros. En zonas puntuales de tales campos magnéticos los chorros de plasma son orientados y acelerados a velocidades cercanas a c (velocidad de la luz), tal proceso es comparable a la aceleración de partículas para crear una corriente de chorro (jet) en un reactor. Cuando los chorros de plasma originados por un agujero negro son observables desde la Tierra tal tipo de agujero negro entra en la categoría de blazar. Que un agujero negro "emita" radiaciones parece una contradicción, sin embargo esto se explica: todo objeto (supóngase una estrella) que es atrapado por la gravitación de un agujero negro, antes de ser completamente "engullido", antes de pasar tras el horizonte de sucesos, se encuentra tan fuertemente presionado por las fuerzas de marea del agujero negro en la zona de la ergosfera que una pequeña parte de su materia sale disparada a velocidades próximas a la de la luz (como cuando se aprieta fuertemente una naranja: parte del material de la naranja sale eyectado en forma de chorros de jugo, en el caso de los objetos atrapados por un agujero negro, parte de su masa sale disparada centrífugamente en forma de radiación fuera del campo gravitatorio de la singularidad). Formación de estrellas por el influjo de agujeros negros Nuevas estrellas podrían formarse a partir de los discos elípticos en torno a agujeros negros; tales discos elípticos se producen por antiguas nubes de gas desintegradas previamente por los mismos agujeros negros; las estrellas producidas por condensación o acreción de tales discos elípticos al parecer tienen órbitas muy elípticas en torno a los agujeros negros supermasivos. He aquí algunos videos interesantes: link: http://www.youtube.com/watch?v=ZnCvkUi_rUs link: http://www.youtube.com/watch?v=t3cwpgUtIlg link: http://www.youtube.com/watch?v=CCU4yt2WctM link: http://www.youtube.com/watch?v=ItCOwG2Jm-M link: http://www.youtube.com/watch?v=BhYmLGYqO1Q Espero que les haya gustado. Comenten

30 Misterios de la artonomia Nuestras vidas humanas son tan breves que los números astronómicos anestesian nuestro sentido de la historia. ¿Cómo pretendemos ver el flujo del cambio cósmico cuando las escalas de tiempo universal son a nosotros lo que el tiempo geológico es a una mariposa? Tratamos de entender la evolución del cosmos, pero es como si hubiésemos entrado tarde al cine. Nos perdimos la mitad de la trama y, en medio de la película, descubrimos que el universo ha demostrado ser todavía más extravagante de lo que suponían las predicciones más desinhibidas. Aprovechando que las Naciones Unidas declararon a 2009 el Año Internacional de la Astronomía para celebrar los cuatro siglos transcurridos desde el invento del telescopio como instrumento astronómico, hemos preparado un compendio de los 30 misterios astronómicos que hoy les roban el sueño a los científicos. Algunas preguntas han sido descifradas, pero hay varios interrogantes que continúan sin respuesta. Y muchos dogmas que damos por sentado podrían venirse abajo en cualquier momento. El poder alucinante de la próxima generación de telescopios e instrumentos astronómicos, junto a la física de partículas, podrían generar una revolución científica y social de proporciones similares a la que provocó Galileo cuando apuntó su telescopio al cielo en 1609. 1 ¿Cómo se originó el universo? Por un lado está la teoría ampliamente aceptada del Big Bang, la Gran Explosión, según la cual el universo era originalmente algo extremadamente denso, pequeño y caliente, que en cuestión de décimas de segundo se expandió y se enfrió radicalmente, y aún continúa expandiéndose. Algo así como una torta de pasas en el horno que crece separando las pasas (o galaxias) unas de otras. Pero hay expertos que proponen un modelo nuevo según el cual el origen no fue una única Gran Explosión, sino muchas. Una continua cadena de universos que se suceden y repiten unos a otros, pero sin ser réplicas exactas de los anteriores. En cuanto a la edad del universo, las observaciones recientes sugieren que tiene entre 13.5 y 14 mil millones de años. 2 ¿Cuál es el futuro del Universo? Según la nueva teoría de los universos que se continúan, el universo no morirá, sino que seguirá repitiéndose. ¿O tal vez será un universo frío y oscuro, a medida que las galaxias y estrellas se separan unas de otras y su luz y calor se pierden en las tinieblas, expandiéndose eternamente y enfriándose hasta llegar a un estado de frío absoluto, donde las moléculas no tienen energía para realizar el menor movimiento? ¿O será un universo que, tras expandirse, llegará a un momento en el que se comenzará a colapsar sobre sí mismo y entonces el problema será a la inversa? Últimamente hay otras teorías que hablan de un Big Rip (Gran Rasgadura), en el que la tasa de expansión sería tan tremenda que los grupos de galaxias, las estrellas, la energía oscura y todo lo demás se convertiría en una especie de tela que es estirada hasta rasgarse. 3 ¿Existen universos alternativos o múltiples? Una teoría postula que podría existir un universo alternativo de materia oscura al mismo tiempo que éste, pero no lo podríamos alcanzar. La mejor forma de imaginarlo es pensar en una ventana de vidrio doble con una mosca en medio. La mosca no puede cruzar de un lado al otro, igual que nosotros no podemos cruzar de un universo a otro. Estos dos universos estarían atraídos uno al otro por la fuerza de la gravedad y eventualmente colisionarían. Al hacerlo, crearían una Gran Explosión. Esto implicaría que ahora mismo están sucediendo cosas que ayudarán a crear otro universo en el futuro. Por otro lado, hay varias hipótesis de universos múltiples en la física cuántica y la cosmología, en las cuales las constantes físicas y la naturaleza de cada universo son distintas. Por ejemplo, el "universo burbuja" es una serie infinita de universos abiertos con diferentes constantes. 4 ¿Cuál es la geometría del universo? Según Einstein, el universo es un continuo en el tiempo-espacio que podría adoptar tres formas, según el contenido de materia y energía: Forma esférica (curvatura positiva). Viaje en una dirección y eventualmente regresará al punto de partida. Sin energía oscura, este universo detendrá su expansión y se colapsará sobre sí mismo. Con ella, la expansión continuará. Plano (sin curvatura). El viajero nunca regresará a su punto de partida. Incluso sin energía oscura, este universo continuará expandiéndose eternamente, aunque cada vez más lentamente. Con la energía oscura, la expansión se acelerará cada vez más. Según las últimas observaciones, esta es la forma de nuestro universo. Forma de silla de montar (curvatura negativa). El viajero nunca regresará. La expansión apenas desacelerará, incluso sin la presencia de la energía oscura. 5 ¿Cuáles son los componentes del universo? Las estrellas, los asteroides, los planetas, el polvo cósmico, los elusivos neutrinos, el helio, el hidrógeno y todo lo que podemos ver a nuestro alrededor conforman una mínima parte de lo que es el universo. El 95% restante está ocupado por la extraña materia oscura y la aún más incomprensible la energía oscura. 6 ¿Qué es la expansión cósmica? La aceleración cósmica es la observación de que el universo parece estar expandiéndose a una tasa acelerada. En 1988 las observaciones de las estrellas llamadas Supernovas tipo 1A sugirieron que esta expansión se acelera cada vez más. La expansión del universo fue propuesta y demostrada por Edwin Hubble, al determinar la distancia a varias galaxias y comprobar que las más lejanas estaban corridas hacia el rojo, es decir, se estaban alejando de nosotros. Las observaciones más precisas hasta el momento, realizadas con el WMAP y el Telescopio Espacial Hubble, apuntan a una velocidad de expansión de entre 70 y 72 kilómetros por segundo. 7 ¿Qué es la radiación cósmica de fondo? Es una radiación de microondas antiquísima que permea todo el universo, y que se considera como los rescoldos que quedaron después de la Gran Explosión. Fue descubierta accidentalmente por dos astrónomos de los Laboratorios Bell, Arno Penzias y Robert Wilson. Sus medidas, combinadas con el descubrimiento de Hubble de que las galaxias se alejan de nosotros, son una fuerte evidencia para la teoría de la Gran Explosión. 8 ¿Qué es la materia oscura? Es una forma de materia hipotética que tiene más masa que la materia visible, pero que a diferencia de ésta última no interactúa con la fuerza electromagnética. Los científicos infieren su presencia porque tiene efectos gravitacionales en la materia visible. Por ejemplo, las velocidades de rotación de las galaxias, las velocidades orbitales de las galaxias dentro de los cúmulos y la distribución de las temperaturas de los gases de las galaxias apuntan a que tiene que haber algo allí algo más. Hay más materia en los cúmulos de galaxias de la que podríamos esperar de las galaxias y el gas caliente que podemos ver. Al parecer, el 30% del universo está compuesto de materia oscura. Descubrir su naturaleza es una de las metas más importantes de la astronomía moderna. 9 ¿Qué es la energía oscura? Esta es la Meca y quizás el mayor misterio de la cosmología actual. La energía oscura es una presencia misteriosa que ofrece la mejor explicación hasta el momento acerca de por qué el universo se expande a una tasa acelerada. En el modelo actual de la cosmología, la energía oscura conforma el 70% del total de la masa-energía del universo. Existen dos modelos según los cuales la energía oscura o bien permea el universo de forma heterogénea o bien cambia de densidad y energía en ciertos momentos/lugares. Los científicos concuerdan en que tiene baja densidad (10-29 gramos por centímetros cúbico) y no interactúa con las fuerzas fundamentales, excepto con la gravedad. 10 ¿Cómo nace y cómo muere una estrella? Las galaxias contienen nubes de polvo y gas llamadas nebulosas. Si una nebulosa crece suficiente, su gravedad vence a la presión del gas y la nube comienza a colapsarse hasta alcanzar suficiente temperatura para fundir (o quemar) el hidrógeno. La energía liberada detiene la contracción y se pierden las capas externas del gas. Lo que queda es una bola incandescente, compuesta principalmente de hidrógeno, iluminada por las reacciones de fusión de su núcleo. Es decir, una estrella. Cuando se le agota su combustible, la estrella comienza a declinar. El núcleo se convierte mayoritariamente en helio e inicia el colapso, al mismo tiempo que las regiones exteriores son empujadas hacia afuera. La estrella se vuelve más fría y más brillante: es una gigante roja. Si la estrella es grande, comenzará el ciclo de nuevo quemando el helio. Si es masiva, entrará en una tercera etapa, quemando carbón. Y si es realmente enorme, quemará hierro. 11 ¿Qué es una supernova y para qué sirve? Es una estrella de entre 5 y 10 veces la masa del sol que, después de quemar hidrógeno, helio y carbón para mantenerse viva, recurrirá al hierro. Pero la fusión de hierro no libera energía, sino que la absorbe. Entonces el núcleo se enfría, toda fusión cesa, y la pobre estrella implota. Y después, explota. Esta explosión es el acto de violencia más grandioso del cosmos. Una sola supernova puede ser más brillante que una galaxia entera durante unos días. Después de esta fase, el núcleo puede terminar convertido en una enana blanca, en una estrella de neutrones o en un agujero negro. Las supernovas se usan para determinar la distancia a la que está otra galaxia y su velocidad de expansión. 12 ¿De dónde vienen los rayos cósmicos más energéticos? Las observaciones del Observatorio de Rayos Cósmicos Pierre Auger, en Argentina, en 2007 apuntan a que una de las fuentes de estos rayos es el núcleo activo de las galaxias, o sea los agujeros negros. El 90% de los rayos cósmicos son protones, el 9% son núcleos de helio, mientras que el 1% restante son electrones. Gracias a la baja densidad de la materia del espacio, estas partículas logran viajar en una pieza, hasta que colisionan con otras partículas en nuestra atmósfera, causando chubascos cuya energía y composición se mide en varios observatorios astronómicos. 13 ¿Cuántas galaxias hay y cómo se formaron? Existen unos 100 mil millones de galaxias. Ahora bien, el proceso detallado de su formación es otra de las preguntas abiertas de la astronomía. Hay varias teorías según las cuales estructuras pequeñas como cúmulos globulares se fueron uniendo unas a otras bajo las fuerzas gravitacionales. En otros modelos, varias protogalaxias se formaron en un gran colapso simultáneo que podría durar cien millones de años. 14 ¿Qué pasa cuando chocan dos galaxias? Es muy común que las galaxias choquen e interactúen unas con otras. De hecho, se cree que las colisiones y uniones entre galaxias son uno de los principales procesos en su evolución. La mayoría de las galaxias han interactuado desde que se formaron. Y lo interesante es que en esas colisiones no hay choques entre estrellas. La razón es que el tamaño de las estrellas es muy pequeño comparado con la distancia entre ellas. En cambio, el gas y el polvo sí interactúan de tal manera que incluso llegan a modificar la forma de la galaxia. La fricción entre el gas y las galaxias que chocan produce ondas de choque que pueden a su vez iniciar la formación de estrellas en una región dada de la galaxia. 15 ¿Todavía se están creando galaxias? Las últimas observaciones indican que sí. La mayoría de las galaxias fueron creadas temprano en la historia del universo, y los astrónomos pensaban que galaxias grandes como la Vía Láctea, que tiene 12.000 millones de años, ya no podían nacer. Pero el telescopio espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) de la NASA, lanzado en 2003, ha detectado varias galaxias que parecen tener entre cien millones y mil millones de años. Es decir, unos bebés. 16 ¿Cuándo dejarán de nacer estrellas? Se espera que la era actual de formación de estrellas continuará durante otros cien mil millones de años. Después la “era estelar” comenzará a declinar durante cien trillones de años, a medida que las estrellas más pequeñas y de vida más larga, las diminutas enanas rojas, se apaguen. Al final de la “era estelar”, las galaxias estarán compuestas de objetos compactos: enanas pardas, enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros. 17 ¿Qué es la antimateria y por qué hay tan poquita? La antimateria es algo real y comprobado. Todas las partículas elementales tienen una contraparte con la misma masa pero carga opuesta. Por ejemplo, la antipartícula de un electrón (carga negativa) es un positrón (carga positiva). Cuando una partícula choca contra su antipartícula ambas se destruyen, liberando un estallido de energía conocido como rayo gamma. La antimateria tiene usos médicos prácticos en la tomografía de emisión de positrones (PET). Y podría usarse como combustible de naves espaciales. En las etapas iniciales de formación del Universo existían pares de partículas-antipartículas de todas clases que eran continuamente creados y destruidos en colisiones. Pero en un momento dado, una reacción llamada bariogénesis violó esta simetría, causando un pequeño exceso de quarks y leptones sobre los antiquarks y antileptones. Desde entonces, nuestro universo está dominado por la materia “normal”. 18 ¿Qué son los agujeros negros? ¿Cómo se forman? Son objetos muy prevalentes en el universo y tan densos que nada escapa de su atracción gravitacional. Por lo general se forman cuando una estrella se convierte en supernova: su núcleo explota y no existe una fuerza conocida que pueda detener la inmensa gravedad que se cierne sobre él. Se cree que casi todas las galaxias contienen agujeros negros en su centro, millones y miles de millones más masivos que nuestro sol. Algunos de ellos son los objetos más violentos y energéticos del universo: al absorber estrellas, polvo y gases, estos agujeros negros disparan jets de radio y emiten puntos de luz sumamente intensos llamados cuásares ("fuentes de radio casi estelares". Otros, con frecuencia los más viejos (como el que yace en el centro de la Vía Láctea), son tragones más calmados. No podemos observar directamente a los agujeros negros, pero sí vemos el efecto que producen sobre el material que los rodea. 19 ¿Mueren los agujeros negros? ¿Se evaporan? Las investigaciones de expertos como Stephen Hawking parecen indicar que los agujeros negros no capturan la materia por siempre, sino que a veces hay “goteos” lentos, en forma de una energía llamada radiación de Hawking. Eso significa que es posible que no tengan una vida eterna. Los agujeros se van achicando y sucede que la tasa de radiación aumenta a medida que la masa de agujero disminuye, de tal manera que el objeto irradia más intensamente a medida que se va desvaneciendo. Pero nadie está seguro de lo que sucede durante las últimas etapas de la evaporación de un agujero negro. Algunos astrónomos piensan que permanece un diminuto remanente. En general, el concepto de la evaporación de agujeros negros sigue siendo más bien especulativo. 20 ¿Qué pasa cuando chocan dos agujeros negros? Cuando dos galaxias se unen, sus agujeros negros supermasivos (miles de millones el tamaño del sol) eventualmente tienen que interactuar, ya sea en un violento impacto directo o acercándose hacia el centro hasta tocarse uno con otro. Y es ahí donde las cosas se ponen interesantes. En vez de acercase de buena manera, las fuerzas de ambos monstruos son tan extremas que uno de ellos es pateado fuera de la galaxia recién unida a una velocidad tan tremenda que nunca puede regresar. Por su parte, el agujero que da la patada recibe una enorme cantidad de energía, que inyecta en el disco de gas y polvo que lo rodea. Y entonces este disco emite un suave resplandor de rayos X que dura miles de años. El choque de dos agujeros negros es un evento rarísimo. 21 ¿Qué es un agujero blanco? Las ecuaciones de la relatividad general tienen una interesante propiedad matemática: son simétricas en el tiempo. Eso significa que uno puede tomar cualquier solución a las ecuaciones e imaginar que el tiempo fluye a la inversa, en lugar de hacia delante, y obtendrá otro grupo de soluciones a las ecuaciones, igualmente válidas. Aplicando esta regla a la solución matemática que describe a los agujeros negros, se obtiene un agujero blanco. Puesto que un agujero negro es una región del espacio de la cual nada puede escapar, la versión opuesta es una región del espacio hacia la cual no puede caer nada. De hecho, así como un agujero negro sólo puede tragarse las cosas, un agujero blanco sólo las puede escupir. Los agujeros blancos son una solución matemática perfectamente válida a las ecuaciones de la relatividad general. Pero eso no significa que realmente exista uno en la naturaleza. 22 ¿Existe el Bosón de Higgs y tiene los secretos del Universo? Durante más de dos décadas los científicos han estado buscando una de las cosas más elusivas en el universo, el bosón de Higgs, aquella partícula que le confiere la masa a todas las cosas del cosmos. Es una partícula teorizada, pero nunca vista. El bosón de Higgs es famoso por ser la única partícula predicha por el Modelo Estándar de la Física que permanece no detectada. En teoría, todas las demás partículas en este universo obtienen su masa al interactuar con el campo creado por los bosones de Higgs. Si el Higgs es descubierto, el modelo estándar puede anunciar que es la teoría que lo unifica todo, exceptuando a la gravedad. 23 ¿Tienen los protones una vida finita? Las Grandes Teorías Unificadas de la física de partículas predicen que el protón tiene una vida finita. La física de cómo un protón se desintegra espontáneamente está estrechamente relacionada con la física de la Gran Explosión, y con la diferencia entre la cantidad de materia y antimateria existente en el universo. El descubrimiento de esta desintegración espontánea del protón sería uno de los más fundamentales de la física y la cosmología. Su respuesta podría llegar con un gran detector internacional subterráneo que Europa intenta diseñar. 24 ¿Qué son las ondas gravitacionales? Una onda gravitacional es una pequeña fluctuación en la curvatura de la tela del espacio-tiempo, la cual se propaga en forma de ola, viajando hacia a fuera a partir de un objeto o un sistema de objetos en movimiento. Fue predicha por Einstein, y su estudio podría contestar el gran interrogante sobre cuál es la naturaleza de la gravedad. Aunque la radiación gravitacional no ha sido medida directamente, su existencia se ha demostrado indirectamente, y se piensa que podría estar ligada a violentos fenómenos cósmicos. Una sofisticada antena interferométrica espacial llamada LISA, que será puesta en órbita en la próxima década, se dedicará a detectar y analizar las ondas gravitacionales. 25 ¿Qué son las lentes gravitacionales y para qué se usan? Las lentes gravitacionales son curvaturas en el espacio tiempo que rompen la luz de las estrellas en espejismos dobles, triples y cuádruples desde el comienzo del tiempo. Imagine un objeto brillante que esté muy lejos de la Tierra, digamos a 10.000 millones de años luz de distancia. Si no hay nada entre usted y ese objeto, usted verá (con un súper-telescopio) sólo una imagen. Pero si una galaxia masiva o un cúmulo de galaxias bloquea la vista directa de esa otra estrella, la luz del objeto lejano se doblará siguiendo el campo gravitacional alrededor de la galaxia. Es decir, la gravedad de la galaxia que está delante actúa como un lente para reorientar los rayos de luz. Pero en lugar de crear una sola imagen del objeto distante, esta lente crea imágenes múltiples del mismo objeto. Las lentes gravitacionales se usan como telescopios naturales para detectar esos objetos sumamente viejos y lejanos, así como para estudiar la geometría y expansión del universo. 26 ¿Hay vida extraterrestre? Hasta el momento ninguna sonda espacial o telescopio ha hallado rastros concretos de vida tal como la conocemos en la Tierra. El debate sobre la vida extraterrestre está dividido entre quienes piensan que la vida en la Tierra es sumamente compleja, por lo que es poco probable que exista algo semejante a nosotros en otro planeta, y aquellos que señalan que los procesos y elementos químicos involucrados en las criaturas terrestres son muy comunes en todo el universo, y que lo único que hay que buscar son las condiciones adecuadas. Para estos últimos, es bastante probable que exista vida similar a la nuestra en otros mundos, planetas extrasolares en cuya búsqueda nos hallamos enfrascados. 27 ¿La vida llegó a la Tierra en un asteroide? Para los astrobiólogos que estudian la posibilidad de vida en otros mundos, los viajes interplanetarios no tienen por qué ser el privilegio de cometas, polvo cósmico o sondas espaciales con o sin gente dentro. No es descabellado, dicen, pensar que existan o hayan existido otros cosmonautas allá afuera: Vaqueros que viajan a lomo de asteroides, polizones que se esconden entre los dobleces de un traje espacial, y hasta criaturas infelices desplazadas de sus mundos por colisiones brutales. Todas estas formas de vida diminutas podrían haber rebotado entre un planeta y otro, llevadas de aquí para allá como hojas al viento por la brutal meteorología cósmica. Vista así, la vida en la Tierra podría perfectamente provenir de Marte… o viceversa. O quizás de la luna Europa, o por qué no, de Titán. O tal vez la espora con la chispa de la vida provino del otro lado de la nube de asteroides Oort. Ésta es la teoría de la Panspermia. 28 ¿Puede haber vida sin agua? El agua y la vida que conocemos son inseparables. No se ha visto aún a ningún organismo existir sin agua, ya que las células necesitan agua para rodear sus membranas. Sin embargo, sí hay formas de vida -unos cuantos animales, plantas y un número desconocido de microbios- que se las arreglan para sobrevivir durante largos períodos de tiempo sin el líquido. Pueden disecarse como un papel y permanecer así durante horas o décadas, para revivir inmediatamente al entrar en contacto con el agua. Las preguntas sin resolver acerca de estos seres tan especiales son dos: ¿cómo toleran esta sequía interior de sus cuerpos? y ¿por qué no son más comunes? 29 ¿Es Júpiter una estrella fallida? Cualquiera diría, observando nuestro Sistema Solar desde lejos, que Júpiter y el Sol son los dos únicos objetos aquí. Este planeta es enorme, pero a pesar de esa enormidad aún es mil veces más pequeño que el sol. Para ser una estrella, Júpiter tendría que ser 80 veces más grande. Porque ser masivo es la única manera de generar suficiente calor interno que permita las reacciones de fusión termonuclear –la energía que les da su luz a las estrellas. Y como eso nunca va a suceder, por eso se dice que Júpiter es una estrella fallida. 30 ¿Guardan los neutrinos los secretos del cosmos? El Modelo Estándar de la Física predecía que los neutrinos no tenían masa. Pero resulta que sí la tienen, según un descubrimiento de la pasada década. Es más, los neutrinos vienen en varios "sabores" y pueden oscilar, o cambiar de identidad. Eso significa que estas interesantes partículas son la primera prueba confiable de fenómenos que están por fuera del modelo estándar. Los detectores de neutrinos del futuro tienen la misión de contestar otros interrogantes sobre estas partículas. Por ejemplo, ¿qué nos dicen estos cambios de identidad acerca de los procesos que generan calor en el interior de la Tierra? ¿Tienen claves sobre las explosiones de las supernovas? ¿Son los neutrinos sus propias antipartículas? Espero que les haya interesado... Pasen por mis otros posts de astronomía Agujeros negros: http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/8803537/Agujeros-negros.html Curiosidades astronomicas: http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/8809210/Curiosidades-de-la-Astronomia.html Viajes en el tiempo: http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/8775398/Viajes-en-el-tiempo-_Ficcion-o-realidad_.html Grandes pensadores contemporaneos: http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/8852044/Grandes-pensadores-y-sus-obras-maestras.html

El gato de Schrödinger El experimento del gato de Schrödinger o paradoja de Schrödinger es un experimento imaginario concebido en 1935 por el físico Erwin Schrödinger para exponer uno de los aspectos más extraños, a priori, de la mecánica cuántica. La propuesta Schrödinger nos propone un sistema formado por una caja cerrada y opaca que contiene un gato, una botella de gas venenoso, una partícula radiactiva con un 50% de probabilidades de desintegrarse en un tiempo dado y un dispositivo tal que, si la partícula se desintegra, se rompe la botella y el gato muere. Al depender todo el sistema del estado final de un único átomo que actúa según las leyes de la mecánica cuántica, tanto la partícula como la vida del gato estarán sometidos a ellas. De acuerdo a dichas leyes, el sistema gato-dispositivo no puede separarse en sus componentes originales (gato y dispositivo) a menos que se haga una medición sobre el sistema. El sistema gato-dispositivo está en un entrelazamiento, Verschränkung, en alemán originalmente. Siguiendo la interpretación de Copenhague, mientras no abramos la caja, el sistema, descrito por una función de onda, tiene aspectos de un gato vivo y aspectos de un gato muerto, por tanto, sólo podemos predicar sobre la potencialidad del estado final del gato y nada del propio gato. En el momento en que abramos la caja, la sola acción de observar modifica el estado del sistema tal que ahora observamos un gato vivo o un gato muerto. Esto se debe a una propiedad física llamada superposición cuántica que explica que el comportamiento de las partículas a nivel subatómico no puede ser determinado por una regla estricta que defina su función de onda. La física cuántica postula que la pregunta sobre la vida del gato sólo puede responderse probabilísticamente. La paradoja ha sido objeto de gran controversia (tanto científica como filosófica), al punto que Stephen Hawking ha dicho: «cada vez que escucho hablar de ese gato, empiezo a sacar mi pistola», aludiendo al suicidio cuántico, una variante del experimento de Schrödinger. De hecho, aparte de la interpretación de Copenhague, existen otras maneras de ver este problema. Interpretación de los universos paralelos En la interpretación de los "muchos mundos" ("many-worlds&quot, universos paralelos o multi-universos formulada por Hugh Everett en 1957, cada evento que se produce es un punto de ramificación. El gato sigue estando vivo y muerto a la vez pero en ramas diferentes del universo, todas las cuales son reales, pero incapaces de interactuar entre sí debido a la decoherencia cuántica. Interpretación del colapso objetivo De acuerdo con la teoría del colapso objetivo, las superposiciones de estados se destruyen aunque no se produzca observación, difiriendo las teorías en qué magnitud física es la que provoca la destrucción (tiempo, gravitación, temperatura, términos no lineales en el operador de evolución...). Esa destrucción es lo que evita las ramas que aparecen en la teoría de los multi universos. La palabra "objetivo" procede de que en esta interpretación tanto la función de onda como el colapso de la misma son "reales", en el sentido ontológico. En la interpretación de los muchos-mundos, el colapso no es objetivo, y en la de Copenhague es una hipótesis ad-hoc. Interpretación relacional La interpretación relacional no hace distinciones entre el experimentador, el gato o el aparato, o entre seres animados o inanimados: todos son sistemas cuánticos gobernados por las mismas reglas de evolución de la función de onda, y todos pueden ser considerados como "observadores". Pero esta interpretación permite que diferentes observadores puedan dar cuenta de la serie de eventos observados de manera diferente, dependiendo de la información que cada uno tiene del sistema. Así, el gato puede también ser considerado un observador del aparato mientras que el experimentador puede ser considerado otro observador del sistema completo (caja más aparato). Antes de abrir la caja, el gato tiene información sobre el estado del aparato (el átomo ha decaído o no), pero el experimentador no tiene esa información sobre lo que ha ocurrido en la caja. Así, los dos observadores simultáneamente tienen distintos registros de lo que ha ocurrido: para el gato, la función de onda del aparato ya ha colapsado, mientras que para el experimentador el contenido de la caja está aún en un estado de superposición. Solamente cuando la caja se abre, y ambos observadores tienen la misma información sobre lo que ha pasado, los dos estados del sistema colapsan en el mismo resultado, y el gato está entonces vivo o muerto. Interpretación asambleística Esta interpretación descarta la idea de que en Mecánica Cuántica un sistema físico individual (importante esta palabra) se pueda describir con una descripción matemática concisa (un estado) y es más cercana a la visión de la realidad de la física clásica. En ella, la función de onda no describe un sistema físico real e individual, sino una especie de medida estadística de muchos experimentos a los que se someten sistemas físicos idénticos. La función de ondas es una abstracción matemática que describe el sistema pero no existe en realidad como puede existir un campo eléctrico. Y un sistema físico nunca se encontrará en una mezcla de estados, así que el sistema no tendrá que colapsar a uno de ellos en ningún momento. Según la interpretación de Copenhague, antes de la medida existe ese estado de superposición. Según esta interpretación, se trata de un artificio aplicable para el conjunto de medidas. En la interpretación asambleística las superposiciones de estados no son sino subasambleas de una asamblea de experimentos mayor. Si esto fuera así, lo que tendría sentido es describir mediante un estado no un experimento particular del gato de Schrödinger sino muchos experimentos similares preparados en condiciones semejantes. Según los proponentes de esta interpretación (Leslie E. Ballantine), la paradoja del gato de Schrödinger es trivial, porque no hay necesidad de que la función de onda colapse a la de un sistema físico individual. Pero esta interpretación de las cosas, que funciona para sistemas no individuales, tuvo problemas para explicar lo que ocurre en los experimentos en los que físicamente sabemos que sólo hay una partícula (experimento de la doble rendija), en los que las otras interpretaciones son acordes con lo que se observa, y que apuntan a que los estados superpuestos sí describen "realmente" un único sistema. Por ello, esta interpretación sólo tiene interés histórico. Un equipo internacional de físicos ha conseguido generar en laboratorio la intricación cuántica de seis fotones, realizando así el experimento de pensamiento conocido como gato de Schrödinger. El término intricación cuántica designa el hecho de que toda pareja o grupo de objetos cuánticos puede ponerse en una superposición de estados. Cada uno de estos estados describe muchos objetos a la vez, cuyas propiedades están vinculadas: si un objeto está en un cierto estado, determina en parte el estado de otro objeto. Por tanto, el destino del gato dependía de un solo átomo que actuaría según la mecánica cuántica, por lo que todo el sistema estaría sometido a sus leyes. La llamada “interpretación de Copenhague” señala que estas leyes funcionan de la siguiente manera: mientras no abramos la caja, el gato está a un tiempo muerto y vivo y que sólo la acción de abrir la caja y observarlo reduce las probabilidades a una de ellas. El rato en que el gato puede estar vivo o muerto es lo que se denomina una “superposición de estados” o superposición cuántica. Se trata de un estado evidentemente paradójico, pero que refleja el funcionamiento de la materia a escala subatómica. Experiencias de laboratorio Estos experimentos de pensamiento son en la actualidad meras experiencias de laboratorio que se desarrollan en la frontera de la mecánica cuántica. Abordan varios conceptos como la decoherencia y la “no localidad”, funciones que, según Roger Penrose, podrían estar implicadas incluso en el funcionamiento cerebral. Sin embargo, la aplicación más práctica que puede derivarse de la superposición de estados es el hipotético desarrollo de ordenadores cuánticos, con unas capacidades de tratamiento de la información muy superiores a la de los ordenadores actuales y con unas garantías de seguridad absolutas. La criptografía cuántica, a la que ya nos hemos referido, así como la teletransportación cuántica, de la que también hemos hablado, y los ordenadores cuánticos, son los desarrollos más significativos asociados a estos experimentos. Del bit al qubit En el caso de los ordenadores cuánticos, las aplicaciones de los estados superpuestos podrían ser espectaculares: de la representación de la información en cadenas de bits (unidades binarias de información) de los ordenadores clásicos, se pasaría a la representación cuántica de la información con los qubits (unidades que aúnan muchas más posibilidades de información que los bits), que permitirían almacenar y transmitir la información de una forma sin precedentes en la industria informática, pudiendo realizar un trabajo en paralelo que resulta imposible con los ordenadores actuales. Un qubit representa una superposición de los bits 0,1 que se realiza en un mundo estrictamente cuántico, ya que en nuestro mundo clásico tal superposición se reduce necesariamente a uno de sus componentes 0, 1, con probabilidades respectivas que dependen del estado cuántico en cuestión (el famoso “colapso” del estado cuántico que se produce al medir el mismo o el momento en que se abre la caja del gato). La existencia de qubits, junto al hecho de que dos o más de éstos puedan combinarse en los llamados estados superpuestos, abre un abanico de posibilidades en el dominio de la información, aunque la realidad es que los ordenadores cuánticos aún son una posibilidad muy remota, por problemas explicados en otro artículo de esta revista. Un paso adelante El científico Chao-Yang Lu y sus colegas de la University of Science and Technology de China, que han trabajado en colaboración con universidades austriacas y alemanas, quizá haya dado un paso adelante hacia la consecución de este tipo de informática cuántica. Con el paso del tiempo, los físicos han descubierto que los estados cuánticos entrelazados (en los que varias partículas cuánticas se involucran de forma íntima), pueden analizarse de una manera eficaz con lo que se denominan “gráficos de estado”. Se trata de gráficos matemáticos cuyos vértices representarían el espín de los sistemas cuánticos y cuyos bordes reflejarían las interacciones entre estos espines o momentos angulares de las partículas subatómicas. Estos gráficos han servido al científico Lu y a sus colaboradores para representar una situación del tipo “gato de Schröedinger”, es decir, de superposición de estados cuánticos, pero con seis fotones, lo que supone todo un récord. Futura experimentación Los científicos siguieron una técnica con la que « bombearon » fotones en un cristal con la ayuda de un láser de luz ultra-violeta. Estos fotones tienen la propiedad de desintegrarse espontáneamente, dividiéndose a su vez en dos fotones intricados. Tomando tres pares de estos fotones, y utilizando haces de luz para separarlos, se puede obtener diversos estados intricados de seis fotones, que permanecen polarizados en estado horizontal o vertical (similares al estado de “vivo” o “muerto” del gato de Schröedinger). Según explican Lu y sus colegas en un artículo, los investigadores consiguieron por tanto realizar diversos tipos de estados intricados con los seis fotones, como el estado en racimo o el estado Greenberger-Horne-Zeilinger. Asimismo, señalan que ligeras modificaciones en su método permitirían la creación de otros muchos estados gráficos. La importancia de esta posibilidad de variación radica en que se pueden generar diversos entrelazamientos de seis fotones, así como estados gráficos multiqubit, que servirían como dispositivo de experimentación para el desarrollo de la computación cuántica. Aquí les dejo un video explicativo sobre el tema... link: http://www.youtube.com/watch?v=JC9A_E5kg7Y Y para quienes lo quieren más completo, aquí tienen la explicación de las ecuaciones de Schrödinger: link: http://www.youtube.com/watch?v=BhfjdUEuzjM&NR Espero que les haya interesado... A mi siempre me ha gustado la mecánica cuantica, y me ha intrigado esta paradoja, es por eso que decidí crear un post sobre el tema... No averigué si estaba haciendo repost, así que si la información ya fue posteada pido disculpas. Comenten

Los avances científicos y tecnológicos del 2013 El corriente año podría traer avances y sorpresas que van desde la comunicación entre planetas hasta un satélite orientado a combatir el narcotráfico peruano Los verdes contra los fósiles En el 2013 cobrará interés el tema de los biocombustibles; particularmente se llevará a cabo la décima versión de la National Biodiesel Conference & Expo, en Las Vegas, Estados Unidos. En setiembre pasado la multinacional Shell presentó un estudio sobre el futuro de los combustibles, el cual realizó con dos institutos privados que se dedican a ecología y sostenibilidad. Una de las principales conclusiones de esa investigación es que el uso de los biocombustibles se dará cada vez en una mayor proporción. Actualmente en países como Alemania el combustible derivado de vegetales o con un componente energético de vegetales alcanza el 5.6% del total, según Jörg Abel, jefe del departamento económico de Shell en el país germano. Además se espera que para el 2030 esa proporción sea hasta 20%, y hasta un 70% en el 2050. Las críticas que se han hecho contra esta industria parten del hecho de que para producir este tipo de combustible se usa maíz, caña de azúcar y otros alimentos, lo cual entra en conflicto con el problema del hambre en el mundo. Frente a ello, el informe subraya que se está trabajando con productos de segunda generación, que consisten en partes de vegetales no usados para la alimentación, como tallos, hojas, raíces y otros restos no alimenticios. Por otra parte, se espera que en los próximos diez años los motores de los automóviles tiendan a fabricarse con capacidad para usar un porcentaje más alto de biocombustibles. La furia del rey Un equipo de la NASA ha dicho que es posible que en el 2013 el Sol arroje sobre la Tierra alrededor de 10,000 millones de toneladas de plasma, lo cual se conoce como eyección de masa coronal (CME), al salir disparadas por una explosión, material que alcanzaría una velocidad de 2,000 kilómetros por segundo. Recientemente se han detectado manchas solares en una proporción mucho mayor que la habitual, lo cual es señal de que hay un aumento en la actividad magnética del Sol, de acuerdo con los científicos. En enero del presente año, una eyección mucho menor generó en el Ártico una tormenta geomagnética tan intensa, que obligó a desviar algunos vuelos sobre esa zona; aunque la tormenta no causó daño a las redes eléctricas ni a la telefonía fija, según la Agencia Espacial Europea (ESA). Los entendidos advierten que una mayor intensidad puede alterar los mecanismos de los satélites de la NASA y de ESA. En Estados Unidos, la compañía aérea Delta Airlines tuvo que cambiar sus rutas que conectaban a la ciudad de Detroit con algunas ciudades de Asia. Sin embargo, la tormenta que podría ocurrir el próximo año sería mucho mayor, y aún no se sabe el impacto que podría ocasionar. La única tormenta registrada de esas características ocurrió en 1859. En ese tiempo, el hecho lo documentó el astrónomo inglés Richard Carrington, quien estuvo estudiando las manchas solares y notó que de las manchas negras surgían puntos blancos, como si se tratase de una explosión. Al día siguiente, las auroras boreales se vieron desde varias zonas del planeta, cuando regularmente se ven sólo desde las zonas cercanas a los polos. En aquella época, el principal medio de comunicación era el telégrafo, y varias líneas quedaron dañadas. Según reportes, algunos operarios de los telégrafos sufrieron descargas eléctricas cuando trabajaban. Evidentemente la tecnología actual permite prevenir estos efectos con cierta antelación. Guerras cibernéticas ad portas La ciberguerra de precisión quirúrgica ya ha arrancado y probablemente se intensifique en el 2013, de acuerdo con el portal rt.com. En junio pasado, el diario The Washintong Post informó acerca del descubrimiento de un virus informático muy sofisticado que desarrollaron Estados Unidos e Israel. El software, llamado Flame, tenía la misión de boicotear el programa nuclear iraní. El virus había infectado varias computadoras de altos funcionarios y redes informáticas tanto en Irán como en Siria y Palestina. En el 2010 el virus Stuxnet, que también fue diseñado por los gobiernos de Estados Unidos e Israel, causó significativos daños a las configuraciones de la planta secreta de enriquecimiento de uranio, en la ciudad iraní de Natanz. Durante las últimas semanas, el laboratorio Kaspersky, en Rusia, anunció el descubrimiento de miniFlame, un virus altamente flexible durante operaciones dirigidas. Además, la nueva arma no sólo tiene la capacidad para bloquear y destruir sistemas, sino también para realizar tareas de espionaje muy específicas. Según el informe de Kaspersky, se trata del “arma cibernética más sofisticada jamás desplegada”. Esta nueva versión puede espiar mensajería instantánea, navegadores y otras funciones de vigilancia de información, que le permite el control total del equipo, lo que le facilita realizar ataques mucho más certeros. Sin embargo, aunque todo permite sospechar que el propósito es vigilar a los gobiernos del Medio Oriente, el propósito final del virus –así como sus posibles víctimas– siguen siendo un misterio. En los ojos de Google Se espera que en el 2013 Google comience a producir en masa sus lentes llamados Project Glass, cuyo prototipo presentó este año y rápidamente se convirtió en el producto tecnológico de su tipo más comentado. Los aparatos ofrecen al usuario información contextual, y también enviar y recibir mensajes a través de comandos de voz. Babak Parviz, Steve Lee y Sebastian Thrun, del laboratorio de innovación de la compañía, dijeron que los dispositivos permiten realizar llamadas de voz, ver el estado del tiempo, ubicar una sección de libros en una librería, o comprar las entradas para un concierto con sólo enfocar la mirada en un anuncio publicitario. Se espera que en el futuro todas estas funciones estén concentradas en lentes de contacto. Por ahora, Sergey Brin, cofundador de Google, suele usar los lentes en varias presentaciones públicas. Por su parte, Microsoft también estaría trabajando en su propia versión de los lentes, que, de acuerdo con los foros y blogs tecnológicos, se llamará Kinect Glasess, y serán usados para manejar la consola Xbox 360a. Asimismo, la empresa japonesa Sony también presentó una solicitud de patente de ciertos lentes inteligentes, entre cuyas funcionalidades estaría medir el ritmo cardiaco, la presión sanguínea y otras funciones biométricas. Pulsera tecnológica Otro de los acontecimientos en el mundo de los gadgets tecnológicos tiene que ver con los relojes inteligentes, o SmartWatch, variante del modelo presentado este año tanto por la japonesa Sony como por otras firmas. La versión que más ha llamado la atención es el reloj tecnológico llamado Pebble, diseñado por el estadounidense Eric Migicovsky. Ese artilugio logró ventas por más de US$10 millones en un solo mes; y recién con ese capital se inició su fabricación. Se espera que a inicios del 2013 empiece la distribución de los primeros 85 mil Pebbles. Migicovsky explicó que la idea surgió mientras estudiaba en Delft, Holanda. Él quería leer los mensajes de texto y las llamadas al teléfono celular al mismo tiempo que paseaba en bicicleta. A su regreso a Estados Unidos fabricó junto con sus amigos el modelo InPulse, que funcionaba con conexión a BlackBerry, del cual vendieron 1,500 unidades. Sin embargo, con el auge de iOS y Android, fue evidente que se requería migrar a los nuevos sistemas operativos. El reloj es fino y pequeño, con cuatro botones con pantalla en blanco y negro y tinta electrónica. Todo ello está pensado para personas que están en constante movimiento, especialmente para deportistas. Por su parte, el aparato de Sony permite leer correos electrónicos, ver las actualizaciones en Facebook o Twitter. Google tampoco se queda atrás respecto a este tipo de dispositivos. A inicios de octubre, la oficina de patentes de Estados Unidos registró un reloj de pulsera equipado con cámara y cubierta abatible capaz de mostrar información. Además dispondrá de un trasmisor inalámbrico para conectarse a Internet y una interfaz táctil. Cuando pase el temblor Las fechas en que ocurrirán grandes terremotos constituyen una gran preocupación en la comunidad científica alrededor del mundo. Al respecto, hace algunas semanas ocurrió un hecho casi anecdótico, ya que se dictó sentencia contra seis científicos italianos bajo los cargos de no evaluar acertadamente la posibilidad de un terremoto. En el 2009, los sismólogos dijeron a la población de L´Aquila, Italia, que los continuos sismos no eran el aviso de un terremoto. La gente confiada regresó a sus hogares y días después ocurrió el terremoto que dejó 309 víctimas mortales. En Japón no se ha producido un caso judicial similar, pero la nación quedó muy marcada por el terremoto que sufrió en marzo del 2011, el cual tuvo una magnitud de 9.0 grados, según la Agencia Meteorológica de Japón y el Servicio Geológico de Estados Unidos. En ese sentido, el gobierno japonés se ha enfocado en generar una proyección de actividad sísmica en la región para el 2013. Lo hará mediante el estudio y análisis de datos históricos de la ocurrencia de movimientos telúricos en la zona. Con ello se espera perfeccionar los modelos que predicen este tipo de desastres siguiendo un patrón o regularidad más o menos estable. Además, a partir del próximo año los estudios se harán no sólo a partir de las detecciones de laboratorio, sino también usando documentos históricos de la nación, los cuales mencionen los megaterremotos que ocurrieron en el pasado lejano. Asimismo se dará especial atención al cambio que pudiera observarse en las fracturas y grandes fosas marinas. Viaje desde las estrellas La física de partículas no se limita únicamente al bosón de Higgs. En el universo existen muchas partículas elementales, las que fueron sugeridas por la física teórica y muchos años después confirmadas en el laboratorio. Uno ejemplo son los neutrinos, partículas elementales cuya existencia fue propuesta por primera vez en 1930 por el físico austriaco Wolfgang Ernst Pauli. Originalmente se pensaba que no tenían masa y que podían atravesar cualquier tipo de materia sin alterarla; ahora se sabe que tienen una masa mínima, aunque muy difícil de medir; en consecuencia, pueden pasar por cualquier tipo de masa sin apenas perturbarla. Su importancia en la física consiste en que los neutrinos podrían explicar qué es la materia oscura y de dónde proviene (la materia oscura compondría alrededor del 20% de la masa del universo, y sin embargo no se sabe en qué consiste). Recientemente Francis Helzen, director del Instituto de Investigación en Física de Partículas Elementales de la Universidad de Wisconsin, ha dicho que en Navidad o inicios del 2013 se revelaría la primera imagen de un neutrino cósmico de alta energía, el cual podría venir de una galaxia lejana o incluso del núcleo del Sol. Ocurre que cuando el Sol se desplaza por el universo ocasionalmente atrapa partículas de materia oscura que al sufrir colisiones en el Sol generan neutrinos de alta energía. Actualmente los físicos trabajan en el proyecto IceCube, un telescopio ubicado en el Polo Sur, con 1,500 computadoras que analizan los datos recogidos durante el primer año de funcionamiento del programa para atrapar neutrinos. Comunicación interplanetaria En el 2013, la agencia espacial estadounidense, NASA, espera probar su programa llamado Demostración de Comunicación Láser Lunar. Se trata de transferir datos de la Luna a la Tierra a un ritmo de 622 megabits por segundo. Aunque esa ya es una velocidad importante, tratándose del exterior, actualmente las redes más rápidas de la Tierra envían datos a una velocidad de 20 gigabits por segundo. Hasta ahora la comunicación en tiempo real en los viajes espaciales sigue siendo un problema. Basta recordar que cuando Curiosity llegó a Marte en agosto se escribió en su cuenta de Twitter: “Una vez fue un pequeño paso… Ahora son seis grandes ruedas”, pero ese mensaje demoró un cuarto de hora en llegar a la Tierra. Ocurre que las ondas de radio viajan a una velocidad muy lenta para estas distancias, por lo que los científicos están trabajando para sustituir estos medios con sistemas basados en rayos láser. Actualmente las ondas de radio representan la única vía para transmitir información en viajes espaciales, y la misión a Marte de Curiosity se vale de este medio. No obstante, si bien las ondas radiales tienen una frecuencia más baja que la luz visible, éstas pertenecen al mismo espectro electromagnético de la velocidad de la luz. Precisamente los científicos se están orientando a encontrar la frecuencia adecuada del espectro y así aumentar la velocidad de la comunicación. La NASA espera que en el 2018 la transferencia de datos pueda alcanzar una velocidad de 250 megabits por segundo. Por otra parte, los expertos de la agencia estadounidense aseguran que ya están pensando en la próxima generación de robots espaciales, los que serán capaces de enviar señales de video con alta calidad. Carrera espacial contra el terrorismo El Perú contará dentro de poco, quizá en el 2013, con un satélite de comunicaciones orientado a combatir las actividades terroristas y de narcotráfico. El anuncio lo hizo el ministro de Defensa, Pedro Cateriano, quien evitó dar fechas exactas pero enfatizó que la decisión de adquirir un satélite ya está definida. En primer término se contratará el servicio agencias internacionales para comprar imágenes del territorio tomadas de satélite, con lo que se espera tener un mayor control del territorio. Por otra parte, en setiembre pasado la Comisión Nacional de Investigación y Desarrollo Aeroespacial (Conida) presentó la maqueta de lo que será el Centro Nacional de Operaciones de Imágenes Satelitales (CNOIS), el cual tiene por fin servir de soporte informativo a los diferentes ministerios, en particular a los de Agricultura, Ambiente, Educación, Energía y Minas, entre otros. Cabe mencionar que varios países de la región, como Chile, Argentina, Brasil y Venezuela, cuentan con satélites propios desde hace varios años, y Bolivia ha anunciado planes de incursionar en la carrera espacial. El Perú comenzó sus proyectos satelitales en el 2006, pero aún no ha mostrado resultados concretos (ver Perú Económico de noviembre del 2008). 2013 conmemorativo El año que se aproxima se presentará un nuevo miembro en la familia de autos SUVs Porsche Cayenne, y será el Cayenne Diesel, que además de las ventajas deportivas tendrá un rendimiento de hasta 28 millas por galón de combustible. Sirva la mención de un auto con este tipo de motores para recordar que en el 2013 se conmemoran cien años de la muerte del ingeniero alemán Rudolf Christian Karl Diesel, recordado porque, tras experimentar con una serie de motores cada vez más eficientes, produjo en 1897 el motor de cuatro tiempos con una potencia de 25 caballos de vapor. Ya en 1890 concibió la idea del motor que llevaría su nombre, y en 1892 obtuvo la patente de su diseño. La eficiencia de sus motores y su diseño sencillo le dio un gran éxito comercial y le dio enormes beneficios económicos. Además de ingeniero inventor es respetado como sociólogo, lingüista y experto en arte. Espero que les haya interesado... Comenten y acá les dejo otros posts similares que tal vez tengan interés en revisar. Saludos a todos! http://http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/14280550/Under-the-microscope-Bajo-el-microscopio.html http://http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/9897668/El-efecto-Doppler.html http://http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/9881662/La-dilatacion-del-tiempo.html http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/9510793/El-efecto-fotoelectrico.html http://http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/8936398/Tipos-de-agujeros-negros.html http://http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/8935881/Singularidades.html

¡¡Hola amigos de Taringa!! Hacía mucho que no posteaba nada, así que hoy les traido algo. Hace un rato estaba en You Tube mirando algunos videos y me encontré con una serie de videos realizados por la Universidad de Cambridge en los que se muestran distintos sucesos microscópicos. Sinceramente hay algunos que son sorprendentes, por eso me dieron ganas de compartirlos con ustedes. Todos están en inglés, así que debajo de cada uno pondré la descripción y citas de la persona que habla en el video para que puedan comprender mejor los que no manejan el idioma. ¡Espero que los disfruten tanto como yo lo hice! En el primer video el doctor Chris Forman muestra el ojo de un escarabajo y luego el de una mosca de la fruta. Nos dice también que la estructura que poseen esos ojos han inspirado ciertos sistemas tecnológicos. detectores de movimiento. Cita: "La naturaleza ha encontrado una manera notable de utilizar pequeñas cantidades de energía para combinar elementos comunes, tales como carbono, nitrógeno, oxígeno e hidrógeno en las estructuras fascinantes y complejas como estos insectos que se muestran aquí. Si pudiéramos hacer lo mismo en nuestros procesos de fabricación, entonces tal vez podrían reciclar nuestros productos con mayor facilidad y no utilizan la energía hasta el procesamiento de grandes trozos de aluminio, hormigón y plástico. Mi investigación en biomateriales trata de aprender cómo se combinan los mismos elementos básicos en una amplia gama de estructuras que quizás, algún día, se pueden utilizar en todo tipo de productos, desde alimentos hasta fábricas! " En el segundo video el Dr Chris Forman nos enseña las patas y la antena de una mosca y de un escarabajo, y se nos explica cómo utilizan los compuestos químicos para oler y sentir a travez de ellos. El tercer video la doctora Erica Watson nos muestra el desarrollo de un feto de ratón a travez del tiempo de gestación. Cita: "El desarrollo de un feto es elegante y complejo. Sorprendentemente, la mayoría de los fetos sufren una secuencia altamente orquestada de eventos durante el desarrollo para producir un bebé sano. Esto sugiere que un bebé puede adaptarse a los cambios en el útero, como a la disponibilidad de los nutrientes de su madre. Pero, ¿Cómo estos cambios ambientales afectan a la salud del bebé en su vida futura? Y ¿es posible que estos cambios adversos alteraran el desarrollo de las generaciones a seguir? En otras palabras, ¿el medio ambiente en el que un bebé se desarrolla afecta el crecimiento de sus nietos y su desarrollo? Nuestra investigación tiene como objetivo entender estas preguntas mediante un modelo de ratón con una mutación genética que evita el ácido de descomposición fólico (una vitamina). Esta mutación altera el metabolismo de un ratón y causa efectos a largo plazo en las generaciones por venir. Nuestra esperanza es descubrir cómo los cambios ambientales causados por una mutación genética que se transmita a las generaciones posteriores, incluso cuando estas generaciones no tienen la mutación. Puesto que los seres humanos y ratones utilizan genes similares durante el desarrollo, podemos obtener información valiosa de un modelo de ratón de cómo un embrión y la placenta con el tiempo. En comparación con un embarazo humano que dura nueve meses, un feto de ratón se desarrolla rápidamente, teniendo sólo tres semanas para llegar de un embrión de una célula a una cría de ratón totalmente crecido. Mediante el uso de un microscopio óptico, hemos generado esta imagen que muestra el crecimiento y el desarrollo de un embrión del ratón durante la semana de embarazo. El primer embrión es de nueve días de edad y tiene pocos rasgos reconocibles, mientras que los embriones últimos es de catorce días de edad y se asemeja más a una cría de ratón como el nacimiento. Entender la evolución de los procesos normales de desarrollo en última instancia, nos ayudará a explicar los acontecimientos que causan el desarrollo del feto a ir mal resultado en el aborto involuntario o muerte del feto. " En el cuarto video el Dr Tim Wilkinson nos muestra cómo el cristal líquido puede ser combinado con la nanotecnología para crear los píxeles de las pantallas que a diario vemos. Cita: "Las pantallas de cristal líquido son ahora comunes en la tecnología de pantallas de los teléfonos móviles, hasta televisores de pantalla ancha. Sin embargo, todavía son limitada por la forma, tamaño y velocidad de sus píxeles cuando se utilizan para mostrar imágenes de vídeo. Este video muestra secuencias de microscopio de una nueva nanotecnología basada estructura líquido pixel de cristal que permitirá mucho más altas pantallas de resolución e incluso verdaderos 3D holográficos para ser fabricados en el futuro." El quinto video la doctora Beverley Glover nos muesta, aunque no lo parezca, una margarita. Es impresionante cómo un millar de pequeñísimas flores se agrupan sublimemente para formar una flor en en tamaño que nosotros conocemos. Eso es un truco que hace a las margaritas más atractivas a los insectos que buscan polem en ellas. Cita: "Las plantas con flores (angiospermas) constituyen la vegetación dominante en la mayor parte de la superficie terrestre. Se encuentran en todos los hábitats, excepto la Antártida, y pueden tolerar una gama extraordinariamente amplia de condiciones ambientales. Todos los principales cultivos humanos de alimentos son angiospermas. Nos hemos interesado en la evolución y el desarrollo de la flor, uno de los rasgos definitorios de las angiospermas. La evolución de las flores ha cambiado la forma en que las plantas se reproducen, lo que les permite el uso de animales para llevar el polen alrededor. Nuestra investigación está particularmente enfocada en la comprensión de cómo las características que hacen a las flores atractivas para los insectos evolucionaron, y lo que el control genético de su desarrollo es. Esperamos ser capaces de utilizar este conocimiento para mejorar la polinización y el rendimiento de los cultivos importantes y para ayudar a proteger la gran diversidad de flores y de insectos polinizadores en el medio silvestre. Esta imagen de un país en desarrollo cabeza de flor de margarita es parte de nuestro trabajo en la comprensión de diferentes formas de atraer a los polinizadores. Todas las plantas de la familia de las margaritas usan el mismo truco - agrupando juntos muchas flores diminutas que producen una estructura que se parece a una gran flor única. Las margaritas que crecen en nuestros jardines con dos tipos distintos de flores - centrales amarillos de simetría radial, y un anillo exterior de los blancos de simetría bilateral, con una estructura alargada de pétalo de forma masiva. En esta micrografía electrónica de barrido se pueden ver las flores amarillas centrales en una fase muy temprana de desarrollo, con los pétalos siguen plegados en el centro de cada flor. " En el video número 6 el Profesor Gillian Griffiths nos describe a un linfosito T, de color verde, atacando a una célula cancerigena, de color azul y rojo. Sinceramente no sé a qué parte de la célula corresponde eso rojo, pero pertenece a la célula cancerígena. Cita: "Las células del sistema inmune protegen el cuerpo contra los agentes patógenos. Si las células de nuestro cuerpo están infectados por virus, o se vuelven cancerosas, a continuación, las células asesinas del sistema inmunitario identifican y destruyen las células afectadas. Las células T citotóxicas son asesinos muy precisos y eficaces. Son capaces de destruir las células infectadas o cancerosas, sin destruir las células sanas que las rodean. Al entender cómo funciona esto, podemos desarrollar maneras de controlar las células asesinas. Esto nos permitirá encontrar formas de mejorar las terapias del cáncer, y mejorar las defensas contra las enfermedades autoinmunes que se producen cuando las células asesinas atacan a las células sanas en nuestros cuerpos. Las células T citotóxicas son sólo 10 micras de longitud: aproximadamente una décima parte del ancho de un cabello humano. Estas películas son 92 veces en tiempo real." En este video la doctora Dr Ingrid Graz muestra una fina capa de oro que se encuentra adherida al caucho, y cómo las grietas en el oro permiten que se pueda estirar y utilizar para la electrónica estirable. Cita: "Imagine un teléfono móvil que en el futuro pueda ser envuelto alrededor de su muñeca o un reproductor de MP3 que se integra en su camiseta electrónica estirable. Es una nueva evolución de la electrónica. La idea es la creación de dispositivos electrónicos que se pueden enrollar, flexionar, deformar y estirar como una goma elástica. Para habilitar la electrónica estirable usamos goma silicona recubierta con una capa muy delgada de oro. El oro sirve como conductor de elástico y se puede alargar hasta dos veces su longitud original sin cortes de electricidad. El secreto detrás de la capacidad de estiramiento se encuentra dentro de la microestructura. pequeñas grietas en la película de apertura cuando se estira sin dañar la película. Esta imagen muestra un caucho de silicona con una capa de oro y una capa de silicona adicional para proteger el electrodo ". En este video el doctor Matt Benton nos muestra los nucleos de movimiento dentro de un huevo de escarabajo. Cuando los "nuclei" como dice el doctor, se agrupan de esa forma, comienza a formarse un escarabajo. Cita: "Estoy estudiando el desarrollo embrionario de los escarabajos, Tribolium castaneum. Durante el desarrollo de este escarabajo, un número de células grandes que se mueven juntos en un lugar determinado del óvulo para formar el embrión propiamente dicho. Al mismo tiempo, otras células se mueven para solapar el embrión de conformación, para proteger y ayudar a crecer. En la actualidad, sólo tenemos una comprensión básica de cómo estos diferentes grupos de células se mueven. En mi trabajo estoy tratando de extender este entendimiento, y para aprender los movimientos de los diferentes grupos de células son controlados y coordinados. Junto con el grupo de Michalis Averof, estoy desarrollando métodos para permitir los movimientos de estas células para ser visto en embriones vivos. El escarabajo que se muestra en este vídeo ha sido modificado genéticamente para que el núcleo de cada célula este marcada con una proteína fluorescente. Mediante el uso de un microscopio, soy capaz de registrar los movimientos de estas células en 3D, ya que el embrión se desarrolla." La anchura de este huevo es de 300 micrómetros, y la longitud es de 600 micras (1 metro es de 1.000.000 micras). Así que la anchura de este huevo es de aproximadamente 3 veces la anchura de un cabello humano. El lapso de tiempo de la película es de aproximadamente 5,5 horas. El Dr. Andrew Gillis nos muestra una cabeza de "skate" embrionario (No sé a qué animal se refiere) y explica cómo dentículos rojos salpicados por todas partes tienen propiedades muy similares a los dientes humanos. Cita: "Esta es una foto de la cabeza de un embrión de skate (Leucoraja erinacea). Un skate es un pez cartilaginoso, estrechamente relacionado con los tiburones y rayas. Este embrión se ha teñido con colorantes que tiñen el esqueleto - el cartílago es azul, y el tejido mineralizado es de color rojo - y luego despejó con los productos químicos para que sea transparente. El resultado es un ejemplar que muestra la forma compleja y disposición de los diferentes tejidos esqueléticos durante el desarrollo embrionario. Puedo utilizar este procedimiento de tinción para visualizar el esqueleto después de la manipulación experimental. Esto me permite investigar cómo diferentes genes y proteínas están involucradas en el control de la formación y el crecimiento de los distintos tejidos del esqueleto de estos peces " Aquí la doctora Claire Cox nos muestra la parte interior de la piel de la cola de un ratón. No lo entendí muy buen a este, pero es muy bueno de todos modos. Cita: "La epidermis, que es la capa externa de la piel de mamíferos, es mantenida por numerosas poblaciones de células madre. La identificación de los factores que intervienen en el control de estas poblaciones y el mantenimiento de la epidermis son muy valiosos. No sólo va a proporcionar información en cuanto a cómo un tejido complejo está organizado y controlado, sino también sobre los principios que hemos aprendido que se puede aplicar a otros tejidos. A través del trabajo que estoy realizando, espero que también se pueda obtener una perspectiva sobre lo que va mal en los procesos de enfermedad como el cáncer de piel. El cáncer de piel es uno de los cánceres más prevalentes en el mundo, y la comprensión de lo que sale mal y los factores implicados podrían dar lugar a nuevas ideas en cuanto a prevención y tratamiento. " En este video el Dr. Sungjune Jung nos muestra las estructuras de los fluidos producidos por el impacto de dos chorros de líquido. Cita: "Este video muestra la evolución de las estructuras de flujo generados a partir de la colisión de dos chorros de líquido, cada uno con un radio de 420um. Los chorros se expulsan desde boquillas cilíndricas paralelas con un diámetro interior de 0,85 mm. La colisión de los chorros dieron como resultado diferentes sistemas de comportamiento que dependen de las velocidades de reacción y las propiedades del líquido. Nos centramos en el sistema donde los chorros chocan para formar una lámina líquida que luego se rompe en una sucesión regular de los ligamentos y gotas, una así llamada "espina de pescado". Esta imagen de alta velocidad revela una formación similar al del pescado para el fluido: la hoja de forma ovalada con los bordes corresponden a la cabeza de pescado, las gotas a los ligamentos finos en su cuerpo, y las gotas más grandes al extremo de su cola. Estamos particularmente interesados en esta formación de líquido, debido a que el fenómeno de espina de pescado proporciona una herramienta sencilla y visual para evaluar las propiedades de los fluidos de inyección de tinta de impresión, con lo cual la estructura de espina de pescado varía sensiblemente. " En este video, el cual es uno de mis favoritos, el doctor Yichen Shi nos muestra imágenes de las células del cerebro humano, describiendo cómo en el futuro podrán ser obtenidas a partir de celulas de la epidermis. Sin duda magnífico. Es uno de mis favoritos. Cita: "Las células madre neutrales del cerebro derivadas de células de piel humana. Estas células madre expresan genes marcadores típicos de las células madre del cerebro neocortical, tales como Pax6 (rojo fluorescente etiqueta), y forman una estructura de roseta que se asemeja a la transección del tubo neural" En este video Matthew Kuo nos comenta que las pequeñas pelotitas fecales de los gusanos pueden afectar los oleoductos que se encuentran en el mar. Muy interesante. Cita: "Tengo interés en la investigación del origen geotécnico del comportamiento de las cortezas oceánicas profundas de arcilla. Estas costras se encuentran en muchas áreas que son de particular importancia para la evolución de petróleo y gas, incluyendo el Golfo de Guinea, Golfo de México y el Mar Mediterráneo. He descubierto que los sedimentos de estas zonas contienen millones de pequeños gránulos fecales que han sido producidos por invertebrados excavadores (gusanos). Estos gránulos, cuya abundancia en el sedimento puede variar desde 30% a 60% en masa seca, son robustos y mucho más fuerte que el material no digerido. Su presencia y su comportamiento mecánico pueden explicar la existencia de las costras observados. Este video muestra varias pastillas que tienen parcialmente degradado con el tiempo al lado de microfósiles. He descubierto que cuando los oleoductos se establecen en estos sedimentos granulados, los revestimientos de tuberías en bruto causan que los "pellets" se desintegren. Esto a su vez causa una reducción en la fricción entre la tubería y el lecho marino. Por tanto, estoy investigando cómo podemos entender mejor este complejo de interacción suelo-tubería. Esta investigación ayudará a predecir a largo plazo de aceite caliente, que conduce a diseños más seguros y más económicos. " En este video número catorce la estudiante Paola Cognigni nos muestra imágenes del cerebro de una mosca. La parte verde del verebro es la que produce la insulina, la cual no sabía que poseían las moscas. Cita: "Este video muestra la conexión anatómica y funcional entre el cerebro y el intestino de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster. Este trabajo se lleva a cabo en el laboratorio de la Dra. Irene Miguel Aliaga, en el Departamento de Zoología, como parte de un proyecto de investigación que pretende encontrar y explicar las interacciones entre los órganos internos y su importancia en el crecimiento y la salud. El cerebro es de aproximadamente 700 micras de ancho: aproximadamente del tamaño de una punta de lápiz. " El Dr. Andrew Gillis explica cómo un embrión de pez elefante, que es un pez parecido a los tiburones, vive en un gran saco de yema amarilla durante 7 a 10 meses antes de la eclosión a cabo como un pez. Cita: Cita: "Esta es una foto de un embrión de pez elefante. Los peces elefante son peces cartilaginosos, y son primos lejanos de los tiburones, rayas y manta rayas. El pez elefante vive en aguas profundas frente a las costas de Australia y Nueva Zelanda, pero emigra anualmente en aguas costeras poco profundas bahías para poner sus huevos. Yo estudio el desarrollo embrionario del pez elefante, mediante la recolección de sus huevos. Normalmente, un embrión de pez elefante vive en su huevo y se alimenta de su suministro de yema de 7 a 10 meses antes de la eclosión a cabo como un joven completamente auto-suficiente. Sin embargo, estos embriones también pueden ser cultivados fuera de los cascos sus huevos, como se ve aquí. Esto nos permite observar y fotografiar el desarrollo y crecimiento de este pez tan raro." Hemos llegado al último video, en el que el Dr Andrew Gamalski nos muestra nanocables que crecen en tiempo real. Cada uno de nanocables es aproximadamente 450 átomos de ancho. Es inpresionante. Para este video se utilizó una nueva técnica microscópica. Cita: "Este video es un brillante campo del medio ambiente electrónico de transmisión de vídeo de microscopía de nanocables de silicio que crecen en las partículas del catalizador de oro. Las formas oscuras cristalinas presentes inicialmente en el video son las partículas de oro. Disilano, un gas rico en silicio, alimenta el crecimiento de los nanocables. Las partículas de catalizador sólidos se licuan después de ser expuestos al en el vídeo. Eventualmente, un cristal de silicio sólido se forma en la partícula de catalizador líquido. Este cristal sigue creciendo como silicio y se deposita continuamente en el catalizador del gas disilano. El diámetro del nuevo cristal de silicio está limitada por el tamaño del catalizador de oro. Esto significa que el silicio puede crecer en una única dirección, formando un nanocable ". Bueno, eso es todo amigos... Espero que les haya interesado. Espero estar posteando algo nuevo muy pronto. Mientras tanto saludos para todos. Si les interesan este tipo de cosas, pasen por mi perfil, que tengo algunas cosas interesantes sobre Física cuántica. http://www.taringa.net/John_Kramer