Física y Cosmología – Página 26

La confesión

Llevo 40 años siguiendo y desarrollando la teoría de cuerdas. Tengo miles de adeptos que me siguen fielmente. No tengo ninguna prueba real de lo que se teoriza, ni nadie puede refutarlo. Solo tengo un enorme conjunto de ecuaciones que además son conjuntos de teorías unidas por una teoría mayor llamada teoría M que no está completa. Vaticino unas partículas llamadas supersimétricas que ni se han detectado en el CERN a máximas energías ni parece que puedan existir. No existe forma de que empíricamente se pueda verificar mi teoría.

Además, en mi universidad y otras si los estudiantes de física no comulgan con esas teorías no damos becas. Lee Smolin es un parásito y un renegado al no seguir la teoría de cuerdas y desarrollar otras teorías menos ambiciosas pero más consistentes, y le odio, le odio, le odio.

Y no solo eso, ahora, siguiendo el mismo principio, me monto una teoría llamada ER=EPR que sigue la misma base y que es igualmente indemostrable, y además todos los medios de comunicación aplauden mi nueva teoría indemostrable y que parte de una idea que es como mínimo absurda, donde millones de miniagujeros negros son la base de la mecánica cuántica.

Y lo peor de todo es que a todo esto lo llamo ciencia.

gatito

El virus Ikea y su curioso comportamiento

La naturaleza parece tener siempre nuevas sorpresas guardadas. Esto es lo que ha ocurrido con el descubrimiento de un nuevo virus, llamado «Guaico Culex virus», aunque yo lo he rebautizado como «el virus Ikea». Soy así.

Este virus tiene una curiosa particularidad: es capaz de infectar células como cualquier otro virus, pero también es capaz de hacerlo incluso cuando está partido en pedazos. De hecho, el virus se desmonta al salir de la bacteria en cinco pedazos, y viaja a nuevos huéspedes. Cuando infecta otra célula, pueden entrar varias partes del virus. No es necesario que entren todas las partes del virus, cuatro son suficientes para infectar a la célula, y luego completar su ciclo y volver a desmontarse.

Se teme que el virus pudiera llegar al ser humano, cosa que ahora no ha hecho, lo cual supondría un problema grave. ¿Cómo atacar a un virus que viaja desmontado y se monta una vez está en el interior de la célula? ¿Y que además no requiere de todas las partes para ser operativo? Los biólogos van a tener que enfrentarse a otro reto. El virus Ikea es sin duda un nuevo frente de batalla y de investigación.

Por cierto, a mí también me sobran piezas cuando monto un mueble del Ikea. Y también parece que el mueble está completo. Misterios de la vida.

Descubierto planeta en Próxima Centauri

Se ha descubierto un planeta en la zona habitable de Próxima Centauri, la estrella más cercana a la Tierra. Un planeta similar a nuestro mundo cuya temperatura media se ha calculado en 20 grados. Parece ideal, y todo el mundo ha echado las campanas al vuelo.

Pero debemos tener en cuenta que los actuales sistemas de identificación de planetas todavía no son muy precisos. Debido a ello, o bien se detectan planetas con masas pequeñas muy cercanos a su estrella, o bien de gran masa alejados. ¿Existen entonces planetas como la Tierra a distancias de su estrella como la Tierra? Sin duda. Pero no se pueden detectar. Todavía.

El planeta tiene un año de solo 11 días, pero Proxima Centauri (una enana roja) es una estrella mucho más pequeña y fría que el Sol, por lo que la zona de habitabilidad es mucho más cercana a la estrella. Sin embargo, la radiación de Próxima Centauri a esa distancia debe ser considerable. El planeta puede contener vida, pero sin una densa atmósfera, la radiación ionizante destrozaría cualquier molécula orgánica en segundos.

En los próximos años se van a lanzar sondas con una precisión muy superior a la actual. Permitirán detectar planetas como la Tierra a distancias similares de sus estrellas. Esos planetas, con periodos de traslación alrededor de la estrella de entre 0,5 y 5 años serían candidatos excelentes para ser nuevas tierras potenciales.

En el enlace adjunto se dice que, cuando se apague el Sol dentro de 5 mil millones de años, podríamos ir a un planeta así. Pero lo que no sabe el autor es que la Tierra será casi estéril dentro de mil millones de años. Habrá vida, pero no posible para la vida humana. En 1,5 mil millones de años, la Tierra será un desierto sin vida. El planeta habrá salido de la zona de habitabilidad por el interior, y será demasiado caliente para la vida.

Otra pregunta que se hace la gente es ¿y de qué sirve, si no podemos ir? Tampoco podemos ir al Sol, y conocer su estructura y características nos ha sido extremadamente útil en la Tierra.

Por último, a destacar los comentarios vertidos en periódicos y foros sobre este tema. Demuestran en su mayoría una ignorancia tan grande, que lo sorprendente es que la humanidad no se haya extinguido ya. Seguiremos hablando de este planeta y de estos temas, que son absolutamente maravillosos y enriquecedores.

http://news.nationalgeographic.com/2016/08/earth-mass-planet-proxima-centauri-habitable-space-science/

planeta-Proxima-Centauri — Aspecto imaginado del planeta

Nuestro camino está en las estrellas

No tengo ahora mucho tiempo para dedicarlo a esta página. La gente viene a este mundo por una puerta, y se va por la otra. Sabes cuándo se abre la primera. Pero nunca sabes cuándo se abrirá la segunda. En todo caso, tengo algunos artículos en la cocina. Artículos de ciencia y astronáutica que espero publicar pronto, si todo va bien.

Mientras tanto, os dejo con una reflexión que he encontrado. Limitados a caminar sobre la Tierra, el ser humano nunca debe olvidar que su origen está en las estrellas. Somos polvo de estrellas, nacidos en el corazón de antiguas supernovas de la primera generación de estrellas que nacieron tras el colapso de gas que formó la galaxia. Nacimos en ellas, y a ellas deberemos volver, si queremos sobrevivir.

El individuo como tal es importante. Pero lo realmente importante es salvar la especie. O perderemos todo lo que hemos avanzado, que es mucho. No lo perdamos. O seremos otra civilización muerta y olvidada de la galaxia. No merece la pena. No podemos permitir que nuestra cultura se pierda. Está en nuestras manos evitarlo. Y el camino está trazado. Solo hemos de alzar las alas.

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ER=EPR; vamos señora que se me llevan las teorías de las manos

Nuevo amanecer, nueva teoría revolucionaria. En este caso recibe el conciso nombre de ER=EPR. Habría mucho que hablar de cada lado de esta ecuación, que no es una ecuación matemática, sino la idea de que dos ideas aparentemente no conectadas entre sí, en realidad comparten un mismo principio: ni más ni menos, que el de unir la relatividad general con la mecánica cuántica, el santo grial de los físicos durante los últimos 40 años.

ER hace mención a Einstein-Rosen, que en 1935 publicaron un artículo conjunto que denotaba que, derivada de la teoría de la relatividad general, postulaba la existencia de lo que se ha dado a conocer como agujeros de gusano. Esos pasillos interdimensionales que unirían hipotéticamente dos puntos separados del espacio.

EPR hace mención a la paradoja Einstein-Podolsky-Rosen, que también en los años 30, era una contestación a la mecánica cuántica. Según Einstein, «Dios no juega a los dados» y este documento pretendía demostrar que el elemento probabilístico de la mecánica cuántica era un indicio de que la teoría no estaba completa. Trataban el tema del entrelazamiento cuántico, algo que derivaba en una situación absurda, por cuanto dos partículas, separadas y desconectadas, estaban misteriosamente unidas de algún modo no conocido.

Ahora, bueno en 2013, dos físicos como Maldacena y Susskind, que son dos veteranos expertos en la teoría de cuerdas, postularon que, en realidad, ambas ideas, ER y EPR, son en realidad dos aspectos de la misma conclusión: que las partículas entrelazadas están unidas entre sí mediante un puente Einstein-Rosen, es decir, a través de un agujero de gusano del tamaño de la longitud de Planck.

En este momento he de hacer una parada y advertir al lector: tanto esta idea como la teoría de cuerdas trabajan con longitudes de Planck, que es 10 elevado a la -35, extremadamente inferior al diámetro de un electrón, y muy por debajo de lo mensurable por instrumentos actuales.

La idea se dispara cuando se dice que podría haber una inmensidad de agujeros de gusano, y que incluso agujeros negros podrían estar conectados mediante agujeros de gusano. Esto explicaría la aparente discordancia entre relatividad general y mecánica cuántica. Dice Susskind:

“ER=EPR tells us that the immensely complicated network of entangled subsystems that comprises the universe is also an immensely complicated (and technically complex) network of Einstein-Rosen bridges,” Susskind writes. “To me it seems obvious that if ER=EPR is true it is a very big deal, and it must affect the foundations and interpretation of quantum mechanics.”

¿Qué nos queda? Nos queda lo de siempre: la idea es genial, pero, como en la teoría de cuerdas, trabajar con distancias de Planck implica una imposibilidad real de probar la teoría de forma experimental.

Consejo: si quieres crear una teoría que sea interesante y atractiva, trabaja con distancias y tiempos y longitudes de Planck. Quedarás como un rey y nadie podrá refutar tu teoría.

Bueno, aunque suene un poco sarcástico, la verdad es que todo esto puede ser cierto, pero tenemos que ir más allá de las ideas, y empezar realmente a pensar en posibilidades que puedan ser probadas. Estamos ahogados en teorías. Cada semana salen dos, y la tercera se la dejo a mitad de precio. Así es difícil hacer ciencia.

Conclusión: la teoría está muy bien y puede tener aspectos muy interesantes, pero empieza a ser habitual ver cómo las teorías llegan y pasan una tras otra. Hay que hacer ciencia, no llenar portadas porque sí. El futuro es interesante, pero recordemos: hasta hace poco, los agujeros de gusano eran modelos matemático-físico teóricos, sin ninguna prueba de que existan. Actualmente lo siguen siendo. Vamos a ver cómo acaba esto, y espero de verdad que no sea otro montón de ideas sin más. Hagamos ciencia, lo cual implica teoría, pero también experimentación. Es fundamental, o nos estaremos perdiendo en papeles llenos de cifras que dicen mucho sobre el mundo de la matemática, y muy poco sobre el mundo real.

China lanza el primer satélite de telecomunicaciones cuántico

Hace unas entradas (no de mi cabeza, del blog) comenté que Estados Unidos tiene motivos para preocuparse con China sobre la carrera espacial y tecnológica. Y por supuesto, lo contrario también es cierto, todo depende de quienes creas que son los buenos y los malos. Pero en esta ocasión, China está yendo a por todas en un aspecto crucial de su desarrollo: las telecomunicaciones, y más importante, la seguridad de las mismas.

En una época en la que toda la información es susceptible de ser robada, ¿por qué no buscar nuevas alternativas? Eso es lo que se pretende con la computación cuántica. Consiste esta idea en usar computadoras y comunicaciones basadas en las propiedades de la física cuántica, usando partículas como elemento primario de información.

En este sentido, China acaba de lanzar un satélite experimental que va a permitir, si todo va bien, realizar comunicaciones cuánticas con estaciones de tierra, usando partículas entrelazadas cuánticamente. Lo bueno de este sistema es que es virtualmente imposible para un tercero capturar esta información, ya que si no se dispone del otro par entrelazado, la información se pierde irremisiblemente cuando colapsa la función de onda de la partícula.

El sistema es muy sencillo: si la información es capturada, el emisor podrá detectarlo inmediatamente, y detener el proceso de envío en el momento en que esa información comienza a ser capturada. Esto ocurre porque está provocando el colapso de la función de onda de las partículas entrelazadas. No existe sistema físico conocido que pueda robar información de una computadora cuántica debido precisamente a este fenómeno, y ni el más loco escritor de ciencia ficción se atrevería a poner en duda algo así.

Sin duda, un experimento realmente interesante, que nos introduce en el mundo de la computación y las comunicaciones cuánticas, un nuevo horizonte lleno de posibilidades. El futuro se escribe estos días con este experimento, y otros similares que se llevan a cabo en tierra. Google tiene también su prototipo de ordenador cuántico, al igual que IBM. Es cuestión de tiempo que nuestros ordenadores cotidianos sean piezas en un museo. Y yo que me dedico a esto de la informática (sí, a veces hasta trabajo incluso) me temo que también, pero bueno tampoco se pierde tanto. Nos espera un futuro apasionante en este campo.

satelitechino — Oiga, ¿es el espacio? Se ponga

El quinto elemento, y no es la película

El mundo de la física teoría lleva 40 años estrujándose el cerebro intentando ir más allá de la Teoría Estándar, que explica tres de las cuatro fuerzas del universo conocidas: electromagnética, nuclear débil, y nuclear fuerte, siendo la cuarta la gravedad. Por supuesto, los puristas dirán que la gravedad no es una fuerza en sí, y tendrán razón, pero ese es otro tema.

Corre un chiste por los laboratorios de física que dice que, dada una nueva hipótesis en física, la teoría de cuerdas tendrá una explicación para la misma. Y últimamente la teoría debe de echar humo, porque la verdad es que estamos en los juegos olímpicos de las hipótesis y teorías para salir del atolladero de la física actual. El último intento es una hipotética quinta fuerza detectada, cuya partícula, el bosón X, X de desconocido, y con una masa solo 30 veces superior al electrón, sería una partícula que solo interacturaría con electrones y neutrones, pero además a distancias muy cortas.

Pero no se vayan todavía, aún hay más. Estas variaciones en los aceleradores están dando a pensar que, quizás, exista toda una gama de partículas «oscuras». Es decir, la materia oscura, y la energía oscura, no estarían formadas por una partícula nueva, sino por toda una familia de partículas «oscuras» que interactuarían de forma muy limitada con el universo «luminoso». Dentro de nada va a salir Yoda, lo veo venir.

En todo caso, todo esto está muy bien, pero veo mucho entusiasmo y campanas al vuelo con datos que son desviaciones estadísticas con sigmas muy bajos. Atención, no quiero desprestigiar estos datos, pero sí tengo una sensación de que últimamente se han puesto de moda titulares demasiado optimistas y llamativos, que pretenden atraer lectores de una forma quizás demasiado clara. Lectores y financiación por supuesto. Lo entiendo hasta cierto punto, todo el mundo tiene derecho a ganarse la vida, pero cuidado con tirar la casa por la ventana. Al final va a ocurrir como el cuento del pastor y el lobo. Cuando sea verdad no nos vamos a creer nada.

Y os dejo que tengo que llenar el depósito de mi XWing que tiene que pasar la ITV esta tarde.

La Tierra

Incoherencia de resultados en un átomo muón

Si hay algo que tiene la física experimental es su capacidad de romper moldes, teorías, y modelos físico-matemáticos. Algunos opinan que eso es un fallo de la ciencia, otros opinamos que la constante corrección que la ciencia hace de sí misma es su gran ventaja frente a otras explicaciones sobre el origen y estructura del universo.

Esto es lo que ha pasado cuando un grupo de físicos ha reemplazado un electrón en órbita sobre un núcleo de hidrógeno, y luego de deuterio, por un muón. El muón es una partícula perteneciente al grupo de los leptones, como el electrón, pero con una masa muy superior, cercana a la de un protón. La vida media de un muón es de 2,2 milisegundos, antes de decaer. Pero en ese tiempo se puede colocar en órbita sobre un núcleo para medir las propiedades de ese inusual átomo, formado por un protón y un muón.

Según la Teoría Estándar y la cromodinámica cuántica, que explica la fuerza nuclear fuerte de los átomos, el radio de un átomo formado por un muón en órbita debería coincidir con el de un electrón, ya que al fin y al cabo son partículas equivalentes. Sin embargo, con un sigma 5 e incluso sigma 7, se ha visto claramente que ese radio es menor. ¿Por qué? No se sabe, pero es evidente que algo falla.

Los muones tienes que ser acelerados a velocidades relativistas, y eso evidentemente modifica su masa, pero luego son decelerados mediante un láser, con lo que al acoplarse al núcleo del átomo, su velocidad deja de sufrir los efectos relativistas de aumento de masa.

Todo esto parece ser un hecho comprobado y verificado. Y es por ello que los físicos teóricos, por si pocos problemas tenían, se deben ahora poner a trabajar en este fenómeno de momento inexplicable con las teorías actuales. Como siempre, este puede ser un increíble hilo del que tirar, y viajar hacia teorías nuevas más sofisticadas que expliquen la naturaleza del universo. Simplemente apasionante.

Negativa la detección del neutrino estéril

En su búsqueda de lo que pueda ser la materia oscura, los físicos han estado durante muchos años realizando hipótesis sobre supuestas partículas supemasivas que podrían, en algunos casos, ser la base de este tipo de materia que conforma, se supone, el 21% del universo (la materia bariónica, es decir, tú y yo, formamos el 5%).

Pero esas partículas supermasivas se resisten a aparecer. En el LHC ha habido algunas esperanzas, pero nunca se ha pasado de Sigma 2, recordemos que Sigma indica estadísticamente la probabilidad de que una señal sea real, siendo un 4 o mayor el número que conforma un valor ya casi definitivo.

Esas partículas masivas, predichas por la teoría de cuerdas,se han conocido popularmente como partículas supersimétricas, por ser iguales a las partículas ya conocidas, pero con energías muy superiores. De momento no hay rastro de ellas.

Por ello, los físicos han girado la vista. Si quizás no existan esas partículas supermasivas como fuente de la materia oscura, ¿pueden quizás partículas muy ligeras tomar su lugar? Eso es lo que se esperaba con un supuesto nuevo tipo de neutrino, que recibe el nombre de «estéril», porque solo interacturaría con la gravedad. Sería, de haberse encontrado, un candidato a la materia oscura.

No ha sido así, y el reciente informe del laboratorio iceCube de la Antártida indica que estos neutrinos no existen, al menos en las energías que se esperaban. Seguimos por tanto sin saber qué es la materia oscura, o, quizás incluso, si existe. Su presencia parece evidente, por muchos motivos ya vistos a lo largo de las últimas tres décadas. Pero no se deben descartar otras hipótesis.

En el diario El País, de una forma bastante triste, explican este asunto, con algunos errores bastante evidentes, y con comentarios de lectores en general aún más tristes. Pero al menos se ríe uno un rato.

Kepler KIC 846285 y los marcianos trabajadores

La capacidad del ser humano para imaginar posibilidades es una fuente constante de progreso y avances. Pero, por supuesto, como una buena espada medieval, tiene dos lados, y lo que es bueno por uno, puede ser malo por el otro.

Esto es lo que ocurre con Kepler KIC 846285, una estrella descubierta por la sonda Kepler que se dedica a detectar planetas extrasolares, de los cuales hay miles ya detectados, algunos de ellos con posibilidades de encontrarse en la llamada zona habitable, y que podrían, por tamaño, composición, y configuración orbital, disponer de vida.

Pero KIC 846285 tiene algo especial, como decía la canción. Hace unos meses se habló de que se podría haber detectado una «megaestructura» rodeando la estrella, lo que en mi pueblo se conoce como una esfera de Dyson. Ahora, sin embargo, después de haber intentado detectar señales de radio de origen extraterrestre desde la estrella, se ha visto que no hay nada. Por lo tanto, o los extraterrestres tienen el wifi apagado, o no hay marcianos allá, al menos tecnológicamente avanzados.

Como no hay marcianos, ahora se intentan encontrar explicaciones, si cabe más «bizarras» que las de los E.T. La radiación de la estrella sube y baja como una montaña rusa, y no se encuentra una explicación coherente. ¿Las causas? Probablemente, restos de cometas en órbitas muy excéntricas, que tapan la luz de la estrella de forma que conforma ratios de crecimiento y decrecimiento de las señales electromagnéticas de forma aparentemente caótica. Pero puede haber un patrón, que dure años, o décadas.

Mientras tanto, se sigue explorando esta estrella, que probablemente tenga una masa de gases, asteroides, o vaya usted a saber qué alrededor, sin más secretos ni misterios. Pero, por supuesto, mientras tanto, algunos han disfrutado soñando con enormes naves espaciales y poderosas civilizaciones interestelares. Por qué no. Soñar es bueno. Pero sin pasarse, claro.