La vaca esférica

Actualidad científica y divulgación para todas las edades.

Archive for the ‘Física’ Category

Viajes en el tiempo ¿Realidad o ficción? (Parte I)

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Esta mañana estaba mirando el documental Into the Universe with Stephen Hawking: Time travel y tengo que reconocer que me ha encantado, es más me ha emocionado ver que simples y lógicas son algunas de leyes que gobiernan nuestro universo una vez las entiendes. Ya que he disfrutado bastante viéndolo, en los próximos artículos os iré reproduciendo traducciones de fragmentos de las narraciones del documental sobre los viajes en el tiempo, todas ellas a cargo del Profesor Stephen Hawking. Ahí va el primero:

¿Es posible viajar en el tiempo? ¿Podemos abrir un portal hacia el pasado? ¿Y encontrar un atajo hacia el futuro? ¿Podremos algún día usar las leyes de la naturaleza para dominar el tiempo? Comprobémoslo.

Para saber cómo eso puede ser posible, tenemos que entender el tiempo igual que los físicos: como la cuarta dimensión. No es tan difícil como parece. Todos los objetos físicos tienen tres dimensiones. Todo tiene una anchura, una altura y una longitud pero hay otra medida, la duración en el tiempo. Mientras que un humano puede sobrevivir 80 años, el sistema solar durará millones de años. Todo se puede medir en el tiempo al igual que en el espacio. Viajar en el tiempo significa viajar a través de esta cuarta dimensión.

Para ver a qué nos referimos, hagamos un viaje de los de cada día para ponernos en situación. Con un coche veloz será más divertido. Si conducimos en línea recta, viajamos en una dimensión. Girando a derecha o izquierda, añadimos la segunda dimensión. Y si vamos arriba y abajo por una carretera de montaña, añadimos altura y ya tenemos las tres dimensiones. ¿Pero cómo viajamos en el tiempo? ¿Cómo encontrar un camino a través de la cuarta dimensión? Permitámonos un poco de ciencia ficción. En las películas con viajes en el tiempo suele haber una máquina que requiere mucha energía y que crea un camino a través de la cuarta dimensión, un túnel a través del tiempo. Un viajero en el tiempo valiente e imprudente se prepara para Dios sabe qué, entra en el túnel del tiempo y aparece Dios sabe dónde. El concepto puede parecer inverosímil y la realidad puede ser muy diferente a esto, pero la idea no es tan descabellada.

Los físicos también han pensado en túneles del tiempo, pero con otro enfoque. Se preguntaban si podría haber portales hacia el pasado o el futuro dentro de las leyes de la naturaleza, y creen que es posible. E incluso les han dado un nombre: Agujeros de gusano.

Hay muchos agujeros de gusano, pero son demasiado pequeños para verlos. Son minúsculos. Ocurren hasta en el último rincón del espacio. Puede que os parezca difícil de entender, pero prestad atención. Nada es liso ni sólido. Si miramos algo suficientemente cerca, veremos que tiene agujeros y arrugas. Es un principio de física simple y sirve también para el tiempo. En una mesa de billar, por ejemplo, la superficie parece plana y lisa pero, de cerca, no lo es en absoluto. Está llena de huecos. Incluso algo tan liso como una bola de billar tiene grietas, arrugas y huecos. Es fácil mostrar que esto es cierto en las tres primeras dimensiones pero creedme, ocurre lo mismo en la cuarta dimensión. El tiempo también tiene grietas, arrugas y huecos. A una escala muy pequeña, más pequeña que las moléculas y los átomos, llegamos a un lugar llamado espuma cuántica. Aquí están los agujeros de gusano. En este mundo cuántico, minísculos túneles o atajos en el espacio y tiempo se forman, desaparecen y se vuelven a formar. Conectan dos espacios separados y dos tiempos distintos. Por desgracia, estos túneles del tiempo reales tienen solo una trillonésima parte de un trillón de centímetro de diámetro. Demasiado pequeño para que pasen los humanos. Pero aquí es dónde empieza la realidad de máquinas del tiempo de agujero de gusano.

Algunos científicos piensan que se podría agrandar uno muchos billones de veces para que los humanos, o incluso las naves espaciales, pudieran entrar. Con suficiente potencia y una tecnología avanzada, quizás se podría construir un gigantesco agujero de gusano en el espacio. No digo que se pueda hacer, pero de poderse, sería un dispositivo extraordinario. Un extremo podría estar aquí cerca de la Tierra y el otro, muy muy lejos, cerca de algún planeta remoto. En teoría, se puede hacer algo más con los agujeros de gusano. Si ambos extremos estuvieran en el mismo lugar pero separados en el tiempo y no en distancia, una nave podría entrar y volver a salir cerca de la Tierra pero en el pasado.

vía | Into the Universe with Stephen Hawking: Time Travel

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Written by CristianAriza

30 enero, 2011 at 14:53

Cómo se vería nuestro sistema solar con la Tierra en el centro

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Antes de Copérnico comenzará a insistir en que el Sol era el centro de nuestro sistema solar, científicos como Tycho elaboraron listas de datos que mostraban la Tierra en su centro. Ahora, el diseñador Piotr Kaczmarek ha creado magníficos diagramas que comparan los puntos de vista de Tycho y Copérnico.

Se puede ver el modelo de Tycho y el de Copérnico en movimiento a través de un gráfico móvil en Digital Orrery. Andrew Vande Moere escribe más en Information Aesthetics:

El planetario digital de Piotr Kaczmarek es tan simple como bello: muestra nuestro sistema solar según el modelo de Copérnico (centrado en el Sol) o  el de Tychonian (centrado en la tierra).

Los usuarios pueden girar todo el sistema solar arrastrando el anillo exterior o pueden permitir que se mueva de forma automática mediante el ajuste de un control deslizante en la parte superior izquierda. Se pueden establecer fechas específicas de calendario, los planetas individuales pueden ser rastreados y las velocidades se pueden cambiar.

Échale un vistazo y juega con los modelos competentes del Universo.

vía | io9

Written by CristianAriza

28 enero, 2011 at 18:04

Publicado en Astronomía, Curiosidades

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Los ondulados lazos rojos de SNR 0509

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¿Qué está causando las pintorescas ondas del remanente de supernova SNR 0509-67.5?

Las ondas, así como la más grande nebulosa, fueron captadas con un detalle sin precedentes por el Telescopio Espacial Hubble en 2006 y otra vez a finales del año pasado. El color rojo fue recodificado por un un filtro del Hubble que dejó solamente la luz emitida por hidrógeno energético. La razón específica de las ondas sigue siendo desconocida, con dos hipótesis consideradas para su origen que las relacionan con porciones relativamente densas de gas expulsado o impactado.

La razón del anillo brillante rojo más ancho está más clara, su velocidad de expansión y ecos de luz lo relacionan con una clásica explosión de supernova de Tipo Ia que ha debido ocurrir hace unos 400 años. SNR 0509 se extiende actualmente unos 23 años luz y se encuentra a unos 160.000 años luz de distancia hacia la constelación del Dorado-delfín (Dorado) en la Gran Nube de Magallanes.

Sin embargo, el anillo en expansión tiene también otro gran misterio: ¿Por qué su supernova no fue vista hace 400 años, cuando la luz del estallido inicial debió alcanzar la Tierra?

vía | Observatorio.info

Written by CristianAriza

27 enero, 2011 at 23:02

Publicado en Astronomía, Ciencia

Kepler ha encontrado más planetas

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NASA will host a news briefing at 1 p.m. EST, Wednesday, Feb. 2, to announce the Kepler mission’s latest findings about planets outside our solar system. The briefing will be held in the NASA Headquarters auditorium at 300 E St S.W. in Washington and carried live on NASA Television and the agency’s website.

(La NASA ofrecerá una conferencia de prensa a la 1 p.m. EST el Miércoles, 2 de febrero, para anunciar los últimos descubrimientos de la misión Kepler sobre los planetas fuera de nuestro sistema solar. La reunión se celebrará en el auditorio de la sede de la NASA en 300 E St S. W. en Washington y transmitida en vivo por televisión de la NASA y el sitio web de la agencia.)

vía | NASA Watch

Written by CristianAriza

27 enero, 2011 at 22:32

Publicado en Astronomía, Ciencia

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Los electrones, esas "pelotitas verdes" (Física Cuántica)

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La mayoría de la gente que no estudia o ha estudiado física ve a los electrones, protones, etc. como unas “pelotitas” que se agrupan formando átomos, pues bien, este post tiene como objetivo hacer que la gente deje de creer eso 🙂 La física moderna está regida por la física cuántica, que no da cabida a “pelotitas verdes”.

¿Que es la Física Cuántica ?

La física cuántica es el estudio de los bloques básicos en que está construido el Universo. Por ejemplo, tu cuerpo está constituido por células. Las células a su vez, están hechas de moléculas la cuales están compuestas por átomos que a su vez están hechos de partículas subatómicas tales como los electrones. Este es el mundo de la Física Cuántica.

Todo está hecho de “grandes grupos” de partículas subatómicas. Tu cuerpo, un árbol, los pensamientos, un vehículo, un planeta, la luz y todo lo demás son “concentraciones” de energía.

Todos ellos son grandes conjuntos de aproximadamente las mismas partículas subatómicas. La única diferencia está en la manera en que estas partículas se agrupan en bloques cada vez mayores.
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Written by CristianAriza

21 enero, 2011 at 17:58

Publicado en Ciencia, Física

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Astrónomos "pesan" el agujero negro más masivo encontrado

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El agujero negro en la galaxia cercana M87 pesa 6,6 mil millones de soles, por lo que es el campeón de peso pesado del universo local.

“Este es el mayor agujero negro en el universo cercano“, dijo el astrónomo Karl Gebhardt de la Universidad de Texas en Austin en una conferencia de prensa en la reunión de la American Astronomical Society.

El hecho de que “vive” a sólo 50 millones de años luz de distancia, M87 se convierte en el mejor candidato para los futuros esfuerzos por tener una imagen directa del horizonte de sucesos de un agujero negro por primera vez.

“Estar tan cerca de un agujero negro masivo nos permite una oportunidad extraordinaria para estudiar lo que sucede alrededor de un agujero negro”, dijo Gebhardt.

Con casi 6 billones de veces la masa del Sol, M87 es la galaxia más masiva en el vecindario cósmico de la Vía Láctea. Los astrónomos esperaban que se albergara un agujero negro de dimensiones enormes, pero las estimaciones más aceptadas – basándose en las mediciones del Telescopio Espacial Hubble – fueron que el agujero negro pesaría sólo 3 mil millones de masas solares.

Para precisar la masa del monstruoso agujero negro, Gebhardt y sus colegas utilizaron el telescopio Gemini North en Mauna Kea en Hawai para medir las velocidades de las estrellas comprendidas más allá del centro galáctico.

Usando una técnica llamada óptica adaptativa, el equipo de Gebhardt fue capaz de medir las velocidades de las estrellas a unos dos años luz del centro del M87 con el telescopio Gemini. Los científicos también tomaron los datos con un telescopio en el Observatorio McDonald en Texas.

Las estrellas más cerca del centro de la galaxia, fueron las que más rápido se movían, lo que indica que un pedazo enorme de la masa que aumenta la velocidad de las estrellas se esconde en el centro. Gebhardt y sus colegas utilizaron modelos de superordenador para el cálculo de peso real del agujero negro: 6,6 mil millones de soles, mientras que el agujero negro en el centro de la Vía Láctea sólo tiene 4 millones de masas solares.

La mayor parte de esa masa probablemente vino de gas y estrellas que el agujero negro ha ido devoradando a lo largo de milenios. Sin embargo, las trayectorias de las estrellas en órbita alrededor del agujero negro sugieren que el monstruo solitario que existe hoy en día es el producto de dos pequeños agujeros negros que se fundieron en uno.

“Probablemente tomó unos cientos de estas fusiones construir la bestia en M87”, dijo el astrónomo de Caltech George Djorgovski, que no estuvo involucrado en el nuevo trabajo. En la misma conferencia de prensa, Djorgovski anunció 16 nuevas parejas de agujeros negros que probablemente se unirán en los próximos millones de años.

Grandes agujeros negros también tienen grandes horizontes de sucesos (el punto en que la gravedad de un agujero negro es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar). El agujero negro en el horizonte de sucesos M87 es de 20 mil millones de quilómetros de diámetro, tres veces el tamaño de la órbita de Plutón.

Este agujero negro capaz de tragarse todo nuestro sistema solar“, dice Gebhardt.

Ese amplio horizonte de sucesos proyectaría una sombra sobre en el polvo galáctico de detrás de él. Futuras observaciones con una red mundial de telescopios mirando a longitudes de onda de luz más pequeñas que un milímetro podrían tomar una imagen de esa sombra, lo que demostraría de una vez por todas que los agujeros negros existen.

“No sabemos si los agujeros negros son agujeros negros”, dijo Gebhardt. “Para realmente determinar si un objeto es un agujero negro es necesario tener algún tipo de prueba del horizonte de sucesos. Que no existe todavía. Tener un objeto del que pudiéramos tomar una imagen, es muy importante “.

vía | Wired.com

Written by CristianAriza

20 enero, 2011 at 20:59

Publicado en Astronomía, Ciencia, Física

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Un nuevo estudio no encuentra señales del "primer exoplaneta habitable"

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Las cosas no pintan bien para Gliese 581g, el primer planeta que se encuentran orbitando en la zona habitable de otra estrella.

“Por el momento, el mundo no dispone de datos que es suficiente para reclamar el planeta”

dice el experto en estadísticas de Philip Gregory de la Universidad de British Columbia, autor del nuevo estudio.

El “primer exoplaneta habitable” ya tiene una historia accidentada. Cuando se anunció el pasado septiembre, Gliese 581g fue anunciado como el primer planeta conocido que podría albergar vida extraterrestre. El planeta orbita su estrella una vez cada 36,6 días, colocándolo justo en el centro de la zona habitable de la estrella, en la región no-demasiado-fría y no-demasiado-caliente, donde el agua líquida podría ser estable.

El planeta G fue el sexto planeta hallado alrededor de Gliese 581, una estrella enana roja a 20 años luz de la Tierra. Un equipo de astrónomos del Observatorio de Ginebra en Suiza encontraron los cuatro primeros planetas utilizando el espectrógrafo HARPS en un telescopio en Chile. El equipo midió cuidadosamente las pequeñas oscilaciones de la estrella.

Dos planetas más, incluyendo el 581g, supuestamente habitables, aparecieron cuando los astrónomos Steve Vogt de la Universidad de California, Santa Cruz y Paul Butler del Instituto Carnegie de Washington agregaron los datos del espectrógrafo HIRES en el Telescopio Keck en Hawai. Se anunció el descubrimiento el 29 de septiembre.

Apenas dos semanas después, el equipo HARPS anunció que no encontró ningún rastro del planeta en sus datos, incluso cuando añadieron dos años más a las observaciones. Pero aún era posible que el planeta fuera sólo visible con ambos conjuntos de datos.

Ahora, el primer re-análisis de los datos combinados de ambos telescopios se ha efectuado y el planeta aún no se ha encontrado.

A diferencia de estudios anteriores, Gregory utilizó una rama de la estadística llamada análisis Bayesiano. Los métodos clásicos son angostos testeando una hipótesis única, pero los métodos bayesianos pueden evaluar un conjunto de escenarios y escojer el que sea más probable.

Gregory escribió un programa que analiza la probabilidad de que, en una determinada configuración planetaria, se produzcan los datos astronómicos observados y, a continuación, lo pasó por varias configuraciones posibles.

Para el conjunto de datos HARPS, se encontró que la mejor solución era una estrella con cinco planetas que orbiten la estrella una vez cada 3 días, 5, 13, 67 y 400. El mundo habitable de 36 días no estaba allí.

Cuando miró en el HIRES y en el conjunto de datos combinados, vio que la mejor solución era una estrella con dos planetas. Sólo cuando se incluyó una cláusula adicional en los datos, HIRES hizo a Gregory encontrar más, lo que hace sospechar que el HIRES no es tan preciso como se pensaba.

“Puede haber algo en el telescopio … eso contribuye al error”

dijo.

El modelo de Gregory encontró la probabilidad de que, que el modelo de seis planetas sea una falsa alarma es del 99,9978%. Ninguno de los planetas en el análisis de Gregory se presentó en la zona habitable. Los resultados están en un documento presentado a las Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y publicado en la página web de física arxiv.org.

vía | Wired Science

Written by CristianAriza

19 enero, 2011 at 23:41

Publicado en Astronomía, Ciencia, Física

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