El CERN trabaja en la espectrografía de la antimateria

A la antimateria se le suelen asignar capacidades metafísicas y sobrenaturales. Pero la antimateria es, según se ha podido verificar a lo largo de décadas y recientemente, tan estándar como la materia en cuanto a propiedades físicas se refiere. La antimateria no existe porque se desintegra de inmediato en contacto con la materia, generando una cantidad de energía muy superior a la fusión del hidrógeno, ya que el 100% de la materia es convertida en energía según la famosa ecuación de Einstein, E=mc2. En este universo no existe una forma de obtener mayor cantidad de energía.

Se cree que durante el Big Bang la cantidad de materia y antimateria debió de ser la misma, pero, por alguna asimetría, la antimateria desapareció, quedando solo la materia común que conocemos. La razón de esta asimetría es clave para comprender el universo.

Todo lo que afecta a la materia afecta a la antimateria. Su particularidad es que está formada por antiprotones, es decir, protones con carga negativa, y positrones, electrones de carga positiva. De hecho, la tomografía por escáner de positrones, que se usa cada día en miles de hospitales, usa antimateria para realizar su trabajo.

Pero los físicos siempre quieren ir más lejos, y en el CERN de Ginebra están en ello. Actualmente han conseguido desarrollar un método para poder realizar espectrografía del antihidrógeno. ¿En qué consiste? Básicamente, un espectrograma es una firma de los componentes de una materia determinada. Por ejemplo, se descubrió que el Sol dispone de helio gracias a su firma con el espectrograma que se desprende del análisis de su luz.

El objetivo del CERN es verificar si el espectrograma del antihidrógeno, un átomo formado por un antiprotón y un positrón, es el mismo que el del hidrógeno. Es de suponer, y sería factible pensar, que será así. Pero, teniendo en cuenta que aún no se sabe por qué hay tanta materia y nada de antimateria en el universo, y de dónde viene la descompensación, comprobar la naturaleza de la antimateria, en todos sus aspectos, incluido su espectrograma, es fundamental para profundizar en este problema.

El CERN ha encontrado el método para el análisis de una cantidad muy pequeña de antihidrógenos, y ahora se prepara para trabajar en el análisis del espectro en los próximos meses. Existen dos posibilidades: la firma es la misma, o es distinta. En ambos casos, se habrá dado un nuevo paso en la comprensión de la antimateria, y estaremos un poco más cerca de conocer su naturaleza y características.

Mientras tanto, seguiremos con la pregunta: ¿por qué el universo no es simétrico? ¿Por qué hay más materia que antimateria? Esperemos saberlo pronto, porque esta respuesta abrirá muchas puertas a nuevas líneas de investigación para la comprensión del universo, y de otros posibles universos que pudieran existir.

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Espectacular trailer de «Figuras ocultas»

Nota: película ya vista. Muy buena. Análisis y reflexión en este enlace.

Mujeres. Negras. Y a principios de los años sesenta del siglo XX. ¿Qué se puede esperar de esa combinación? Nada bueno por supuesto. ¿Y si añadimos que esas mujeres negras son además unas capacitadas matemáticas, capaces de calcular trayectorias de las primeras naves espaciales?

La respuesta es evidente: ante algo así, podemos esperar racismo, incomprensión, y desprecio. Eso es lo que tuvieron que aguantar varias mujeres negras que trabajaron en la NASA a principios de la era espacial. Su labor: calcular las trayectorias y otros datos de las naves Mercury. Su culpa: ser mujeres, y ser negras. Una combinación insoportable para muchas personas.

Aquellas mujeres fueron el revulsivo que necesitaba la NASA para llevar a cabo cálculos que las computadoras de la época no eran capaces de resolver. Recordemos que la informática justo comenzaba a dar sus primeros pasos a escala industrial.

De eso trata la película «Figuras ocultas» (Hidden figures). Narra la historia de tres de esas mujeres, que nunca hasta ahora habían tenido el reconocimiento que muy merecidamente se debían de haber ganado hace décadas. Esta película trata de traer al presente su recuerdo, su trabajo, y su lucha por la igualdad de derechos.

El trailer me ha encantado. Y espero ver la película en su estreno para la correspondiente crítica. De momento, emocionado de ver que, de vez en cuando, aquellas personas olvidadas por su color o su sexo son por fin tenidas en cuenta. Ya iba siendo hora, después de tantas décadas en el olvido.

Origen y desarrollo de la vida, o por qué estamos solos

Se habla mucho últimamente de marcianitos por todas partes. Alguien encuentra una anomalía mediante un telescopio: marcianos. Alguien detecta una estrella con información confusa: marcianos. Alguien comprueba que un planeta tiene una atmósfera aparentemente incomprensible: marcianos. Se ven marcianos como antes se veían apariciones marianas, y el objetivo siempre es el mismo: llamar la atención del personal.

Sin embargo, por supuesto, no son marcianos. Todas esas pruebas que solo buscan llenar páginas y conseguir clicks, se deben a fenómenos naturales perfectamente comprensibles una vez verificados y analizados los datos. Algunos son hechos complejos sin duda. Pero todos dentro de explicaciones causadas por la acción de la naturaleza. No hay marcianos. Y es más: puede que nunca encontremos marcianos. Puede que estemos solos. Puede que nadie llama a la Tierra porque no hay nadie para llamar, ni para contestar a nuestras llamadas. Vamos a ver por qué.

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La galaxia de Andrómeda, y las Nubes de Magallanes, dos galaxias compañeras

Existen miles de millones de galaxias. Y cada una de ellas contiene miles de millones de estrellas, la mayoría con planetas. Se podría suponer que debería de haber miles de civilizaciones solo en nuestra galaxia, incluso con cálculos conservadores (la ecuación de Drake permite hacer algunas aproximaciones). Entonces ¿por qué no hemos contactado con ellos? ¿Por qué no detectamos sus señales? ¿Dónde están los marcianos? ¿Se esconden? ¿Temen a la humanidad? ¿Siguen la Primera Directriz, como en Star Trek? ¿No somos interesantes?

Me estoy refiriendo a civilizaciones tecnológicamente avanzadas, no a vida primigenia. Y la respuesta es, desgraciadamente, más sencilla que todo lo anterior.

Hoy traigo malas noticias a los amantes de la aventura extraterrestre: estamos solos en el universo. Bueno, voy a puntualizar: probablemente estemos solos en el universo, en cuanto a civilizaciones tecnológicas se refiere. Vida microscópica y organismos multicelulares básicos puede haber muchísimos. No así seres avanzados. ¿Por qué? Hagamos algunos cálculos extremadamente básicos, pero reveladores.

Hemos de partir de una premisa: solo tenemos un ejemplo de mundo con vida por ahora: la Tierra. Pero, al igual que el sistema solar es un sistema estelar típico, podemos partir de la hipótesis de que la Tierra sea un planeta tipo rocoso típico, como ya se está verificando en muchos planetas extrasolares. La Tierra no es rara, al contrario: es muy habitual. Y ya se sospecha que Marte pudo tener un mar templado, y posiblemente vida en el pasado.

Vamos con el primer dato: la Tierra se formó hace aproximadamente 4.500 millones de años, dentro del ciclo estándar de creación de sistemas estelares, con una estrella central, y planetas en órbita. La vida apareció poco después, geológicamente hablando, hace unos 3.500 millones de años, o incluso algunas cifras llegan hasta los 4.000 millones de años. Pongamos 3.800 millones de años. Eso quiere decir que, durante el 84,4% del tiempo de existencia de la Tierra, esta ha tenido vida ininterrumpidamente.

Segundo dato: durante la mayor parte de ese tiempo con vida, esta era microscópica, o basada en organismos muy básicos, como las algas. Se sabe que hasta la explosión del Cámbrico, hace 600 millones de años, la vida era poco compleja. No tan poco compleja como hasta ahora se creía; sí había algunos organismos más avanzados, pero en todo caso, organismos muy simples en comparación con un mamífero como el caballo o el ser humano.

3.800 millones de años menos 600 millones de años = 3.200 millones de años con organismos simples. Esto significa, que durante la historia de la vida de la Tierra, el 84,2% del tiempo el planeta albergó organismos muy básicos.

Esto nos deja con que durante 600 millones de años ha habido vida avanzada multicelular en la Tierra. 100-84,2 = 15,8% del tiempo de la vida de la Tierra con organismos avanzados.

Pero, de ese tiempo, el ser humano, como única especie tecnológicamente avanzada, ha aparecido durante los últimos 100.000 años. Esta cifra indica el tiempo en el que el ser humano ha desarrollado tecnologías que lo han diferenciado claramente de otras especies.

Si tenemos 3.800 millones de años de vida, y calculamos 0,1 millones de años con vida tecnológica, tenemos que, desde que apareció la vida, ha habido vida inteligente en la Tierra durante un porcentaje de 0,00263%.

Pero el ser humano solo ha sido capaz de emitir radiaciones al exterior y de comunicarse durante los últimos 100 años. Cien años son 0,0001 millones de años. Si dividimos 0,0001 millones de años entre 3800 millones de años, tenemos 0,000000263 como el porcentaje de tiempo que ha habido vida inteligente capaz de comunicarse en la Tierra desde que apareció la vida, o lo que es lo mismo, 2,63158E-06.

Vaya, este dato da un poco de pena. Del 100% del tiempo de la existencia de vida en la Tierra, tenemos 0,000000263 como porcentaje en el que este planeta con vida se ha podido comunicar con otras especies de alguna forma. Si cifras así fuesen similares en otros mundos, la cosa sería preocupante. Porque, además, tenemos que tener en cuenta dos cosas:

1.- El tiempo que llevan otras especies existiendo.
2.- El tiempo que han tardado en extinguirse.

Sobre el punto 1, algunas especies podrían llevar millones de años transmitiendo información. De acuerdo. Si eso fuese así, el espacio debería estar lleno de señales radioeléctricas. El problema aquí radica en el tiempo, es decir, en el punto 2: ¿cuánto tarda una especie, desde que comienza a realizar emisiones, en desaparecer? No lo sabemos. Incluso con la humanidad, ese dato no es extrapolable. ¿O sí?

La humanidad ha mantenido muchas alzas y caídas de civilizaciones. Las anteriores no disponían de sistemas tecnológicos capaces de emitir señales al espacio. Nuestra actual sociedad sí es capaz. Pero ¿cuánto va a durar nuestra sociedad? No me refiero al “fin del mundo”. ¿Cuánto tiempo vamos a resistir aguantando la increíble y creciente marea de ignorantes dispuestos a acabar con la ciencia y el progreso, para imponer sus pseudociencias y religiones, para volver a un nuevo mundo medieval? No mucho, si hemos de ceñirnos a las experiencias del pasado, como las de Grecia y Roma. Si alguien cree que esto es una exageración, le recordaré un caso ya ocurrido: Roma. Ahora hablaré de ello.

Pongamos que una civilización humana avanzada en cuanto a cultura y conocimiento cae aplastada por los ignorantes e iluminados en 600 años. Llevamos unos 300 años de progreso, y 100 de tecnología de radiocomunicación. Nos quedan aproximadamente 200 a 300 años antes de que nuestra sociedad caiga. Pero, teniendo en cuenta que la tecnología puede pervivir, podríamos pensar en sociedades futuras, cada vez más degradadas intelectualmente, que todavía usen la tecnología de forma decreciente. En 400 o 500 años la humanidad podría volver a la Edad Media, y convertirse en una nueva sociedad preindustrial.

Si alguien cree que esto no es posible, le pongo el ejemplo antes comentado: Roma. Roma tenía grandes avances en muchos campos: científicos, médicos, o de ingeniería. Todos ellos se perdieron con la barbarie medieval. Los anticiencia de la época quemaron todo el conocimiento posible, y convirtieron la idea de progreso e investigación en una herejía. ¿De verdad alguien cree que no pueda volver a pasar? Yo sí lo creo. Creo que puede volver a pasar. Incluso podría estar pasando ya.

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También tuvieron su oportunidad, pero quedó aplastada por las circunstancias

Visto lo visto, si realmente las sociedades tecnológicas con capacidad de comunicación al espacio exterior viven entre 300 y pongamos 1000 años, si esa es la media de una civilización, como así ha sido en nuestro mundo en varias ocasiones (mayas, sumerios, persas, egipcios, griegos, romanos, etc), nos queda poco para desaparecer. Si ese cálculo es extrapolable a otras civilizaciones, y teniendo en cuenta que 1000 años es un instante en los millones de años que puede haber entre una civilización y otra, es normal que no oigamos nada. Las llamadas son cortas y muy espaciadas en el tiempo. No hay nadie ahí fuera. Lo hubo, en un instante del pasado. Lo habrá, en un instante del futuro. Y luego nada. Vacío, silencio, y frío.

Esta es una visión pesimista de las cosas, sin duda. Pero ¿dónde están ellos? No lo sabemos. La ciencia ficción nos trae universos increíbles con miles de especies. Pero la realidad es dura y testaruda. Si estamos solos, y si una civilización acaba desapareciendo de un modo u otro, no tenemos más remedio que aceptar el hecho consumado: vamos a desaparecer. Dioses, libros, música, historia, arte, ciencia, sueños, todo desaparecerá convertido en polvo, y para siempre. Ese será el legado de la humanidad: el de una especie más que lo intentó y no pudo superar sus limitaciones. Puede que haya alguna civilización que sí lo haya conseguido. Pero no parece lo habitual. Si somos una excepción, está por ver.

De momento, no apostaría un euro o un dólar en ello, puede el lector estar completamente seguro de eso.

«No quiero creer. Quiero saber» (C. Sagan)

La frase de la semana es de Carl Sagan, que ya he traído a La cocina de Sócrates en alguna ocasión. Refleja perfectamente el modo de trabajar de una mente científica: no creas nada, reflexiona todo, analiza los datos, y obtén conclusiones basadas en hechos empíricos.

Cuando nos dan información de algo, por ejemplo en Facebook, lo creemos inmediatamente. Constantemente llegan noticias falsas. Debemos ser analíticos y considerar si aquello o esto es cierto o falso.

Efectivamente, yo, como Sagan, no quiero creer. Quiero saber. Quiero entender. Quiero conocer los secretos del universo. No quiero que me los cuenten para que deba creerlos sin más. Quiero verlos por mí mismo. 

Quiero mirar a través del telescopio de la razón y el conocimiento y entender cómo y por qué existe el universo,su naturaleza, su pasado, y su futuro. Que no me vengan con historias imaginarias y que solo pretenden que deje de preguntarme una cosa: por qué.

Por ejemplo, una pregunta sencilla y trivial: ¿por qué existe el universo? ¿Podremos saberlo algún día? Con la ciencia, la reflexión, y el estudio, es posible. Con la ignorancia y el conformismo no lo sabremos nunca.Yo voto por la ciencia y por la reflexión. Ese es el objetivo de mi vida. Y a eso entrego mi esfuerzo cada día.

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Entrevista a David Reitze, director del LIGO

Una entrevista del diario El Mundo a David Reitze, director del proyecto LIGO, experimento ultrasensible que el año pasado anunció la confirmación empírica de la existencia de ondas gravitatorias.

Las ondas gravitatorias, predichas por la teoría de la relatividad de Einstein, eran un concepto teórico. Como siempre, se requieren pruebas experimentales de su existencia. Sin pruebas, una teoría no puede sostenerse. La evolución, por ejemplo, es una de las teorías con más pruebas de la historia de la ciencia, por mucho que les duela a los creacionistas. Esto está ocurriendo ahora con las ondas gravitatorias, con la que se acumulan pruebas y más pruebas con el paso del tiempo de su existencia.

Pero detenerse aquí no tiene sentido. Ahora estas ondas nos van a dar mucha información sobre la naturaleza y origen del universo. Nuevas respuestas a viejas preguntas que todos los que tenemos la necesidad de saber la verdad nos planteamos. Nunca sabremos la verdad absoluta, es cierto. Y eso ocurrirá porque no existe una verdad absoluta. Pero nos iremos acercando paulatinamente. Y las ondas gravitatorias serán una enorme herramienta para ello.

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Entrevista a David Reitze, director del proyecto LIGO

Cine de ciencia ficción: “La llegada” (Arrival)

Nota: este análisis contiene spoilers. Y elevalunas eléctrico. Y cierre centralizado.

Por fin he podido ir a ver esta película de ciencia ficción que ha sido catalogada como una de las mejores de 2016. Ambientada en la actualidad, la historia narra la aparición de doce naves que se establecen de forma aparentemente aleatoria en distintos puntos del planeta, y quedan suspendidas a pocos metros de la superficie. Tras entrar en sus naves, cualquier forma de comunicación con la tripulación de esas naves es inútil. Es entonces cuando una doctora en lingüística es requerida para intentar establecer comunicación con esos seres de otro mundo.

La película es buena, está bien desarrollada, pero para mi gusto, que es bastante especial lo reconozco, cae en ciertos aspectos. De todas formas, insisto: como aficionado a la ciencia ficción soy bastante puntilloso. A pesar de mis dudas, la película está muy bien y merece la pena verse. Eso sí, no es una película para cualquiera. Tiene su desarrollo y requiere estar centrado en la película y en los detalles.

Voy a intentar desgranar los aspectos esenciales de esta película en sus elementos que me han parecido más interesantes.

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Muere John Glenn, pero no su legado

Los amantes de la aeronáutica y la astronáutica hemos perdido a un icono: John Glenn, el primer norteamericano que orbitó la Tierra en una cápsula. No el primer hombre; ese título lo ostenta el ruso Yuri Gagarin.

Glenn fue uno de los siete primeros astronautas de la historia de la NASA, que había nacido en 1958 sustituyendo a la NACA, una agencia anterior. Estos siete hombres eran pilotos de la Fuerza Aérea y de la Marina de los Estados Unidos, y prefiguraron el futuro de los viajes espaciales con el proyecto Mercury. Glenn fue al espacio a bordo de la cápsula “Friendship 7”, en honor a los siete pilotos elegidos para aquellas primeras misiones.

Existe una película, “The right stuff”, que en España se tradujo como “Elegidos para la gloria” que narra muy bien aquellos años cincuenta y principios de los sesenta, con esos pilotos de prueba que literalmente se jugaban la vida en cada vuelo experimental. Rusos y americanos abrieron las fronteras a un nuevo mundo: el del espacio exterior, en una carrera que terminó con la llegada del Apolo XI a la Luna. Actualmente, vivimos otra carrera incipiente que sin duda va a dar mucho de qué hablar: la carrera por Marte.

John Glenn fue de nuevo al espacio en 1998, en uno de los transbordadores de la NASA, para estudiar los efectos de la ingravidez y el viaje espacial en un hombre de edad avanzada. No se cortó ni un momento cuando, a sus setenta y siete años, le propusieron volver al espacio. Se enfundó el traje y viajó sin ningún problema. Personalmente creo que es admirable.

Aquellos primeros años de la NASA abrieron una multitud de fronteras, no solo en el espacio, sino en la tecnología y en las ciencias de la Tierra. Gracias a la investigación en el espacio podemos estudiar y ser conscientes de miles de problemas que afectan a nuestro planeta. Gracias a estudiar nuestro mundo desde fuera, podemos verlo en su conjunto y analizar mucho mejor sus problemas. Y gracias a viajar a otros mundos, como Marte, o Venus, podemos entender mejor el nuestro. Gracias a la investigación médica en los astronautas se han desarrollado multitud de tecnologías sanitarias que redundan en nuestro beneficio.

Y gracias al espacio, nuestra mente ha ampliado fronteras, y hemos visto más y más lejos de lo que nunca antes el ser humano había visto. Hombres como John Glenn se jugaron la vida, literalmente, para abrir esas nuevas fronteras. Cuando estemos en casa, con todas las tecnologías y comodidades que hoy disfrutamos, debemos recordar que la NASA, y hombres como Glenn, abrieron nuevas posibilidades. Sí, había un poso de militarismo en todo ello, no lo dudo. Y patriotismo, es verdad. Pero lo que nos queda es el legado científico y tecnológico.

La inversión en el espacio no es tirar el dinero. Al contrario, abre nuevos caminos a todos los niveles: científico, tecnológico, y social. Por eso creo que merece la pena recordar a aquellos hombres, y a John Glenn, que fueron los precursores de un nuevo mundo. Un mundo que, sin ellos, hoy no existiría. Muchos quieren seguir en la Edad Media, quieren volver al pasado. Que se queden ellos con el pasado. Yo ya he estado en el pasado. Solo los secretos del futuro me interesan, y solo a ellos me debo.

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Medición de distancias mediante supernovas de tipo 1a

Una pregunta recurrente cuando se habla de distancias en el universo es cómo se puede conocer esa distancia. Teniendo en cuenta que hasta hace poco menos de cien años se pensaba que la galaxia de Andrómeda era una nube de gas en nuestra propia galaxia, y que nuestra galaxia era todo el universo, hemos recorrido un largo camino en conocer el universo y su tamaño.

Lo cierto es que la pregunta es muy interesante, y la respuesta más rápida es la que se suele acostumbrar en ciencia: no podemos medir la distancia a objetos lejanos con absoluta precisión. Siempre puede haber y habrá una cierta desviación. Pero esa desviación está dentro de unos parámetros aceptables y razonables. Existen varios métodos para extrapolar la distancia de un objeto a la Tierra, y hoy vamos a ver uno muy interesante: las supernovas de tipo 1a, en la explicación posterior.

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Hola, ¿hay alguien ahí fuera?

Todo el mundo se pregunta dónde están los extraterrestres. La famosa «Paradoja de Fermi» nos explica que en el universo debería de haber miles de especies inteligentes. Y, sin embargo, no tenemos contacto con ninguno de ellos. ¿Dónde están?

Existen varias posibilidades. La más inmediata es que seamos la única civilización inteligente en la galaxia. Al fin y al cabo, el 99,99% del tiempo la Tierra no tuvo capacidad de disponer de seres capaces de comunicarse con otros mundos, aunque sea de una forma digamos «primitiva» como es la radiofrecuencia. Otra posibilidad es que están ahí, pero las comunicaciones tardan siglos o milenios en llegar, y se distorsionan durante el viaje, como el wifi del vecino que nos llega lento y no nos permite bajarnos la película a la velocidad que quisiéramos.

Otra posibilidad es que se oculten, algo que encanta a los conspiranoicos. Los extraterrestres están ahí, pero no se muestran porque la humanidad no está preparada. Esta explicación me parece muy poco probable, pero tampoco podemos descartarla. Podrían estar ahí fuera, pero también podrían estar ahí fuera 300 dragones mágicos escondidos. Es pura especulación.

O podríamos ser los primeros. O los últimos. Alguien tuvo que ser el primero, y alguien será el último. Todo es posible.

Lo que es cierto es que, mientras contestamos a esta pregunta, la investigación sobre posibles mundos sigue. Stephen Hawking declaró poco antes de fallecer que no deberíamos llamarles. Podrían ser violentos. Pero yo creo que una civilización avanzada lo será porque ha dejado la violencia de lado. Claro que esa es solo mi opinión. Quizás hay una Estrella de la Muerte y un Darth Vader ahí fuera. Quién sabe.

Encontrar vida fuera de la Tierra, incluso microscópica, supondría un salto gigantesco para.la humanidad. De repente, no estaríamos solos. Cambiaría nuestra filosofía, nuestra religión, nuestra cultura. Y nuestra visión del universo. Porque, si no estamos solos, si hay alguien ahí fuera, todo es posible. Colaborar, compartir, y crecer juntos. Eso sería genial. Un gran paso para la humanidad. Y para nuestra supervivencia. No estaría nada mal.

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Dime que haces ciencia aunque sea mentira

Continúa la constante cascada de desinformación y mentiras de carácter pseudocientífico en Internet y en Facebook. Noticias que da pena leerlas, no por el tema que tratan, sino por cómo lo tratan y presentan. En esta ocasión, una noticia de Cosmos Magazine, donde “en serio” nos quieren hacer creer que se está trabajando en un motor warp basado en la métrica de Alcubierre. Pero lo peor está al final, y como yo no juego al “clickbait” lo diré ahora: es una noticia de 2014 que se presenta como si fuese de 2016. La fecha del enlace indica 2014. Pero en Facebook lo publican con fecha de noviembre 2016.

Esta noticia no es nueva, pero se reitera y renace de sus cenizas una y otra vez. Vamos pues a dar información real sobre este asunto, una vez más, intentando aclarar la desinformación, o directamente mentiras, que se vierten en el artículo. Vamos a verlo.

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No. La NASA no prepara un motor Warp

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