Transformaciones de Lorentz y rotaciones espaciotemporales

Y vamos con un nuevo vídeo del Instituto de Física Teórica (IFT) que personalmente me ha encantado, y que creo es muy didáctico y ameno. En este caso, el director del mismo, tras un saludo por haber alcanzado una cuota de seguidores muy importante, y tras una pregunta que le hacen sobre si el tiempo es la «cuarta dimensión», nos hablará de rotaciones espaciotemporales, y del nombre técnico que está asociado a dicha propiedad: las transformaciones de Lorentz. Todo ello forma parte del corazón fundamental de la teoría especial de la relatividad de Einstein.

Uno de los aspectos más llamativos de la teoría especial de la relatividad, aquella que publicó Albert Einstein en 1905, es que se basa en solo dos premisas básicas:

  1. Las leyes de la física son invariantes en todos los sistemas inerciales.
  2. La velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores independientemente de su velocidad con respecto a la luz.

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Muere Stephen Hawking a los 76 años

Hoy me levanto consternado con la noticia de la muerte de Stephen Hawking. Su estado de salud siempre fue delicado, pero aquellas previsiones de vida iniciales que le dieron por su enfermedad quedaron en nada, ante su asombroso paso por la vida, y su energía constante y vital.

En cualquier caso, Hawking es ya uno de los hombres más importantes de la historia de la ciencia, pero también, sin ninguna duda, de los más importantes en el campo de la superación, del desempeño, y de la lucha frente a la adversidad. Un ejemplo de trabajo y de fuerza vital para romper con todos los cánones establecidos de la medicina, y de la vida.

Ese es, sin ninguna duda, el mayor legado que nos deja Stephen Hawking, desde el punto de vista humano. Desde el punto de vista científico, importantísimos logros, como la radiación Hawking, y libros que motivaron a millones de personas, entre ellos a mí, como «Historia del tiempo» que fue revolucionario, y fue uno de los libros que me abrió la mente al universo y al tiempo. Recuerdo todavía perfectamente el día que lo compré, y la emoción de llegar a casa para comenzar a leerlo.

Algunos se preguntan por qué no tiene un premio Nobel. Los Nobel se dan cuando una teoría puede verificarse. Sus estudios son tan avanzados que no han podido ser demostrados todavía. Pero es muy probable que muchos de sus grandes logros se verifiquen como ciertos, porque tienen una base teórica muy sólida. En cualquier caso, esa es una anécdota en su vida frente a la inmensidad de sus logros.

Dejo a continuación un enlace que escribí sobre Stephen Hawking en su 75 aniversario. También lo he referenciado en bastantes artículos sobre sus ideas revolucionarias. Descanse en paz este gran científico, y este gran humanista. Nunca te olvidaremos.

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Hasta siempre Stephen

Ballet suite de Gayane, música para explorar el alma

Ya he comentado alguna vez cómo me cautivó «2001: una odisea del espacio» cuando la vi por primera vez. Corría el verano de 1970, y me invitaron a ir a verla. Quien me invitaba sabía de mi gran afición por la ciencia ficción. También me advirtió que era una «película rara». La advertencia no fue necesaria.

En fin, aquella película me transformó, sin ninguna duda. Le debo muchas cosas a esa obra maestra de Stanley Kubrick. Y la base de «La leyenda de Darwan» tiene que ver muchísimo con la inspiración que recibí de aquel largometraje.

De entre las muchas escenas increíbles, una realmente conmovedora es la de la nave «Discovery» de camino a Júpiter, mientras parte de la tripulación se encuentra en estado de hibernación, y uno de los astronautas hace ejercicio en la zona principal de la nave. Siempre bajo los atentos ojos de «HAL 9000», probablemente una de las computadoras de ficción más famosas del mundo.

Durante esas escenas, suena una música de fondo que me fascinó. Es una pieza poco conocida, pero realmente profunda: La suite «Gayane Ballet», un adagio compuesto por Aram Khachaturian, un compositor soviético que nos trae una pieza que nos arrastra con sus cuerdas a lugares increíbles. La música acompaña a esa gigantesca nave a su destino final, que no es otro que dar un nuevo paso en la escala evolutiva de la humanidad, hacia una nueva comprensión del universo.

Pruébelo: en un lugar tranquilo, con poca luz, o sin luz, sentado o echado cómodamente, ponga esta música, cierre los ojos, y déjese llevar por las cuerdas y la vibración de esta pieza, corta, pero llena de sentimiento y fuerza. Viajará más allá de las estrellas, como el protagonista final de 2001.

Sin duda, un viaje a la mente y al alma maravillosos, que siempre llevaré conmigo. Gracias, maestro Kubrick, por esta maravilla.

RS-25: el vídeo en el que la NASA contraataca

Era de esperar. Tras el éxito relativo del primer vuelo del Falcon Heavy, la NASA ha respondido con un vídeo que constata como ellos sí tienen el cohete más potente: el SLS (Space Launch System) que en sus diferentes versiones tendrá el doble de potencia de puesta en órbita de cargas útiles que el Falcon Heavy, y que sí será capaz de enviar seres humanos a Marte.

Recordemos que el Falcon Heavy puede enviar cargas, pero no podrá enviar seres humanos, por falta de potencia, y porque nunca se diseñó para este fin. De hecho, ni siquiera este primer vuelo tenía como destino Marte, sino una órbita entre la Tierra y Marte, que al final tampoco parece ir al cinturón de asteroides. Tiene una órbita excéntrica que no llega a dicho cinturón.

Los cohetes RS-25, de los que se habla en el vídeo, son unos viejos conocidos. De hecho, son los boosters que utilizó en su día el transbordador espacial, pero modificados y mejorados para el SLS. Estos boosters cuentan con cuatro reactores cada uno, para un total de ocho, a diferencia de los veintisiete del Falcon Heavy. Esto lo remarca bien la NASA, que deja claro que con muchos menos motores, consiguen el doble de potencia que con los veintisiete.

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Cohete RS-25 siendo transportado para pruebas

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Homenaje al primer coche en el espacio

Quién lo iba a decir. La traición de los medios, la complicidad de las masas, y el olvido de los ignorantes, le jugaron una mala pasada. Pero algunos queremos reivindicar la verdad. Que está ahí fuera, nunca mejor dicho. Sobre la Luna.

Rover había sido un coche que había nacido a la luz de una nueva era. La era del espacio. La era de una nueva senda. La era de una humanidad que buscaba viajar a las estrellas. Vino a este mundo para demostrar que los viajes no se hacen solo en la Tierra; que se puede viajar por otros mundos, de forma segura, sin peligros, y con el mejor diseño de los mejores especialistas.

Rover fue el coche eléctrico que fue a la Luna. No una vez, sino tres, en los Apollo XV, XVI, y XVII. Fue diseñado para hacer un trabajo: permitir a los astronautas recorrer distancias que no podrían caminando, y de esta forma analizar mucho mejor las características geológicas de la Luna. Fue una herramienta de trabajo sensacional, que dio un resultado altamente satisfactorio.

Ahora, todo el mundo habla del coche Roadster de Tesla. Un pedazo de hierro inútil que flota en el espacio, y que ni siquiera viaja a donde estaba planificado. Además, se ha calculado que podría estrellarse contra la Tierra, o contra Venus. Un trasto inútil flotando en el espacio para llenar el ego de un hombre, que podría haber lanzado algo útil, como una sonda, o un satélite, o cualquier otra cosa que se le ocurriera a algún genio de la ciencia.

Pero no, había que lanzar un coche que no sirve para nada fuera de la Tierra, con el fin de convertir el espacio en la primera campaña de publicidad de la historia.

Por eso, va aquí, en este pequeño homenaje, mi dedicatoria a Rover. El que sí fue primer coche en el espacio. Y además, diseñado para viajar al espacio. Y que además, dio un servicio al progreso de la ciencia. Queremos trastos útiles flotando en la galaxia. No anuncios de empresas para llenar la galaxia de publicidad. Ya tenemos bastante en la Tierra. Anuncios, y ego. Dejemos eso aquí, y salgamos fuera con un poco más de humildad, y con toneladas de curiosidad por conocer el universo.

Rover fue el primero. Se podrá olvidar. Pero su gran servicio al progreso nadie, nunca, lo podrá negar. Gracias, Rover.

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Tus amigos no te olvidan

Claroscuros del vuelo del Falcon Heavy

Bueno bueno, después de la dosis de adrenalina que he vivido, junto a millones de personas, por el primer vuelo del cohete Falcon Heavy, de la empresa SpaceX, y ahora que me he calmado, y no estoy saltando entre las lámparas de casa cual mono loco, voy a intentar dar una visión general de lo que significa este vuelo, por qué ha causado tanto revuelo, qué resultados se han dado, qué nos queda, y qué tiene que ver con el no viaje a Marte.

Nota: quede claro que aquí publico una reflexión personal sobre Elon Musk, que no tiene ninguna otra intención más que la de expresar mis opiniones sobre la materia. Muchas gracias.

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Una espectacular carga inútil

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Falcon Heavy, camino de Marte

Actualizado 07/02/2018: la fase de escape (propulsión para salir de órbita) ha funcionado demasiado tiempo, y la trayectoria ya no es Marte, sino el cinturón de asteroides. De todas formas, sigue siendo un éxito. Pero esto nos recuerda una cosa: los viajes interplanetarios no son nada sencillos. Cualquier error puede ser fatal. Hablaremos de ello pronto.

Hoy ha sido un día muy emocionante. Cientos de miles de personas, probablemente millones, hemos estado pendientes del despegue del cohete Falcon Heavy, de la empresa SpaceX, que realiza el primer vuelo de prueba, transportando un vehículo de la empresa Tesla. El cohete tiene ahora el destino a Marte, en un viaje que servirá para verificar que la nave es capaz de transportar hasta veinticuatro toneladas de material hasta la órbita de Marte.

Elon Musk, el hombre detrás de SpaceX, y responsable del proyecto, tenía muchas dudas sobre el éxito de este vuelo, ya que el desarrollo del cohete, que es en realidad tres cohetes Falcon 9 unidos en un sistema único, es tremendamente complejo. Sus veintisiete motores eran un reto, y los rusos fallaron varias veces con un sistema similar.

El cohete ha volado perfectamente, sus etapas primeras se han recogido perfectamente, y todo parece haber ido de la mejor manera posible. Esto es un grandísimo éxito, pero no solo para la empresa, sino para la humanidad. Porque el futuro de la humanidad son las estrellas, y el camino empieza en Marte.

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Falcon Heavy preparado para el despegue

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Radiaciones ionizantes y retorno al pasado

Actualmente, se sigue hablando mucho del peligro que suponen las ondas de radio. De los wifis, del móvil, etc. Es decir, de lo que se denomina ondas electromagnéticas. ¿Qué son esas ondas? Son las mismas ondas que empleamos con nuestros ojos para ver el mundo, solo que de una frecuencia menor.

No existe ninguna diferencia física entre la luz visible, y las ondas del wifi. Son las mismas. Exactamente las mismas. Solo cambia la frecuencia, algo parecido a una ola de gran altura (mucha energía) o una pequeña ola de playa (baja energía) La segunda no nos hará nada. La primera, nos puede arrastrar sin que podamos evitarlo.

Se dice también que la «radiación ionizante» es la causante de que se produzcan daños en el tejido de los seres vivos. Esto lo sabemos muy bien cuando nos hacen una radiografía. En ese momento, nos exponemos a una poderosa radiación ionizante, formada por los famosos rayos X. Son rayos con muchísima energía, que por lo tanto pueden penetrar nuestros tejidos fácilmente. Esos rayos X están formados por fotones, los mismos que los de la luz visible, pero con muchísima más energía.

El problema, por lo tanto, consiste en lo que se conoce como «radiación ionizante», que no comprende solo las ondas electromagnéticas; partículas con masa pueden ser también radiación ionizante (protones, neutrones, núcleos de átomos, otras partículas pesadas). Entonces, ¿qué es, y qué no es, radiación ionizante?

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Naturaleza de la radiación ionizante según el tipo de partícula implicada

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He visto un ángel

Nuevo relato de Sandra ambientado en el siglo XXIV, y que forma parte del grupo de relatos para el libro XII de la saga Aesir-Vanir: «Sandra. relatos perdidos». Cada relato es independiente, pero conforman una historia mayor, que explica los hechos anteriores a las Crónicas de los Einherjar, en los libros de “La insurrección de los Einherjar”.

Dos semanas más tarde, y mientras los padres de Jules estaban fuera visitando a unos amigos, este fue a casa, tras dejar a Michèle, y encontró a Sandra en el pequeño taller que tenía su padre en el sótano. Parecía bastante atareada, algo que le llamó la atención. Entró, y preguntó:

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La NASA nos lleva a Orión

Una de las primeras cosas que los aficionados a la astronomía observan por las noches, aparte por supuesto de la Luna, es la nebulosa de Orión. Se trata de una gigantesca nube (12 años luz de diámetro, 1.500 años luz de distancia) de gas hidrógeno y algunos otros elementos, y cuya configuración genera nuevas estrellas, que luego abandonan la zona, repartiéndose a lo largo de la galaxia.

Es decir, podríamos afirmar, sin temor a equivocarnos, que la nebulosa de Orión, conocida por los astrónomos como M42 (Objeto del Catálogo Messier 42), es un criadero de estrellas. Las masas de gas comienzan a girar, por efecto de la gravedad, y se concentran en un punto que se va acumulando, hasta que, debido a las altísimas presiones del centro, generan una reacción nuclear del hidrógeno, que genera helio, y con ello, la estrella empieza a brillar.

La particularidad de esta nebulosa es que es visible a ojo desnudo desde la Tierra. Puede verse como una pequeña mancha de luz justo debajo del cinturón de la constelación de Orión, las tres estrellas que en España llamamos «las tres marías» (me confirman que en Argentina también se denominan así). Con unos prismáticos ya es posible ver algunos detalles, y con un telescopio de aficionado podemos observar sus características principales.

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Nebulosa de Orión M42

La NASA, que estudia este objeto astronómico entre otras cosas porque nos enseña el origen de nuestra propia estrella, ha tomado imágenes de dos telescopios, las ha unido, y ha creado una representación en vídeo, y en tres dimensiones, de las imágenes bidimensionales. Esto se hace triangulando las posiciones de las estrellas, colocándolas en un sistema 3D, y generando las posiciones relativas de todas ellas, y de las masas de gas que se encuentran a su alrededor. Un vídeo que me ha parecido magnífico, y que nos enseña la estructura que tiene esa gigantesca estructura en el espacio.

Algunos comentarios en el vídeo dicen que es todo mentira, que las imágenes son falsas. A ver, que nos entendamos: claro que son imágenes hechas por ordenador. Nadie ha ido allá a hacer unas fotos con el móvil, y ha vuelto para colgar el vídeo junto a otro de gatitos. La NASA nos ha preparado una recreación basada en imágenes reales, pero el vídeo no es real, solo faltaría. Lo que sí se garantiza es que es una representación bien fiel a la realidad de la nebulosa.

Pero, lo más importante, es soñar con esos mundos, con esas estrellas, e imaginar que, un día, pudiéramos viajar allá. Ese es el secreto de este vídeo, y creo, sinceramente, que merece la pena. Gracias a la NASA por un vídeo corto, intenso, y que nos permite viajar a las estrellas.