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Los mejores programas para Astrónomos Aficionados

La inmensidad del Universo no se puede comparar absolutamente con nada, seguramente desde que eramos tan solo unos niños nos enseñaron que el Cosmos es prácticamente infinito y que nuestro planeta es tan solo un diminuto punto en un inacabable mar de sorprendentes monstruos. Concebir la idea de que exista algo que sea tan grande como para que sea prácticamente imposible siquiera imaginárnoslo es algo que deja pasmado a cualquiera.

La belleza y complejidad del Universo es impresionante. Seguramente usted, querido lector, al igual que yo, nos hemos encontrado alguna noche oscura y tranquila ante el hermoso baile celestial de un sin fin de brillantes gigantes. Pocas cosas en la vida se pueden comparar al sentimiento de asombro e incontenible curiosidad que llena nuestros adentros al ser testigos de una de las mas grandes maravillas del Universo.

Desde la antigüedad el hombre sintió la necesidad de saber mas acerca de su entorno cercano y también de lo mas lejano.  En nuestros días saciar esa necesidad e increíble curiosidad esta al alcance de unos cuantos clics, pero para los que preferimos pasar la noche en algún lugar solitario y lejano de la contaminación lumínica de las enormes ciudades es mucho mas satisfactorio observar las estrellas y cuerpos celestes sin otro intermediario que un telescopio o unos prismáticos (conocidos también como binoculares) y descubrir por nosotros mismos los secretos del Cosmos.

Y para todos los que comparten conmigo la afición a ver estrellas desde el claro de alguna colina o el ultimo piso de un rascacielos o desean iniciar su camino en esta afición seguramente les harán falta algunas cartas astronómicas para poder localizar el cuerpo celeste que desean observar o por lo menos saber que es exactamente lo que están viendo. Así que aquí tratare los temas concernientes a varios programas que en el transcurso de mi vida he utilizado y que me han ayudado grandemente cuando no tengo conexión a la Internet.

CELESTIA

Es un software planetario gratuito, de libre distribución bajo licencia GNU por lo que es completamente gratis, que nos posibilita explorar el Universo en tres dimensiones, simular viajes a través de nuestro sistema solar, viajar a más de 100.000 estrellas de la vía láctea o incluso fuera de nuestra galaxia. Celestia viene con un catálogo grande de estrellas, de galaxias, de planetas, de lunas, de asteroides, de cometas, y de naves espaciales. Si éste no es bastante, puedes descargar (e incluso diseñar) gran cantidad de nuevos objetos, reales o imaginarios, y agregarlos fácilmente

Ventajas: 

  • Puedes utilizarlo en cualquier computadora sin importar el rendimiento (es un programa muy ligero).
  • Puedes dividir la pantalla hasta en 32 secciones para seguir diferentes objetos
  • Puedes configurar el tiempo a placer, así que puedes ver eclipses de siglos pasados o bien los del próximo milenio.
  • Puedes tomar una captura de pantalla.
  • Tiene animaciones en 3D.
  • Puedes tomar vídeos de los desplazamientos en 3D.
  • Hay versiones para Windows, Mac y Linux.

Desventajas:

  • Si necesitas información extra sobre algún objeto eres dirigido a una pagina web con el contenido, algo que para mi gusto no es grato.
  • Es un poco difícil de controlar pero nada del otro mundo.

Clic sobre la Imagen para ir al sitio de oficial de descarga.

WINSTARS

Como su nombre lo indica es un mapa de estrellas, simplemente mi favorito tanto por su manejabilidad como por su capacidad de controlar la mayoría de las monturas disponibles en el mercado, por lo que solo debes alinear bien tu telescopio introducir las coordenadas o simplemente seleccionar el objeto que quieres ver y el programa hará el resto.

Ventajas:

  • Tiene una base de datos de 2.500.000 de estrellas.
  • Una dirección de observación fácil de utilizar.
  • Interfaz 3D para mayor realismo.
  • Información detallada acerca de cada objeto.
  • Impulsa una amplia gama de telescopios
  • Tiene una versión de pago muy barata.
  • Cuenta con perspectiva desde la superficie de la Tierra en tiempo real de todos los objetos.

Desventajas:

  • Tiene algunas funciones bloqueadas solo para usuarios de pago pero con una licencia de educación gratuita se pueden activar.
  • La visualización en modo Planetario no es cómoda.

Clic sobre la imagen para ir a la pagina Oficial de Descarga.

 

 

STELLARIUM

Stellarium es un programa gratuito de código abierto. Es capaz de mostrar un cielo realista en 3D, tal como se aprecia a simple vista, con binoculares o telescopio. Se está usando en proyectores de planetario. Sólo especifica las coordenadas y listo. Es un programa que me encanta por sus gráficos y perspectivas visuales pero que algunas veces tiende a confundir en cuanto a coordenadas. Lo he utilizado en infinidad de ocasiones y es un programa que vale la pena probar.

Ventajas:

  • Cuenta con constelaciones de doce culturas diferentes.
  • Vía Láctea muy realista.
  • Catalogo con mas de 210 millones de estrellas.
  • Un zoom muy intuitivo.
  • Esta en español.
  • Posee control del telescopio.
  • Proyección de ojo de pez para las cúpulas del planetario.
  • Simulaciones de estrellas fugaces, eclipses y supernovas.
  • Puede personalizarse increíblemente.
  • Es gratis y de licencia GNU.
  • Disponible para Linux, Mac, Windows.

Desventajas:

  • Tiende a ir un poco lento en ordenadores poco potentes.
  • El control de tiempo tiende a fallar con lapsos muy grandes de tiempo.
  • La interfaz tiende a ser demasiado técnica pero entendible.

Clic sobre la imagen para ir a la pagina Oficial de descarga.

Los programas anteriores son muy buenos y completamente gratis…!!

Ademas aprovecho el espacio para pedirles disculpas por no actualizar seguido el Blog, quizás por estar descansando pero últimamente he estado enfermo,  espero reponerme pronto y regresar con todo dentro de unos cuantos días  Mientras tanto dedicare todo el tiempo que pueda a terminar con el diseño y elaboración del Webcomic que tengo pendiente con ustedes.

Saludos 🙂

[“Esta entrada participa en la XL edición del Carnaval de la Fisica, alojado en esta ocasión por el increible Blog de  Cuantos y Cuerdas“]

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El Universo y sus feroces Monstruos

El titulo de esta entrada créanme que no ha sido exagerado de ninguna manera. Para muchos el basto Universo es tranquilo, y en realidad parece ser gobernado por verdadera paz que impera en todas direcciones veamos a donde veamos. Pero esa idea errónea que casi todos tenemos es causada en parte debido a que no podemos ver la mayoría de las bestias que salpican nuestro cosmos.

El Universo en realidad es un lugar que definido en pocas palabras seria algo como: caos, desorden, fuerza, peligro y muchos otros sinónimos. 

El Universo se genero con una violenta explosión y desde su inicio se siguen produciendo toda clase de procesos violentos en él.

Existen muchos feroces monstruos que se estremecen en puntos lejanos del Universo y hay varios que están bastante cerca como para no ignorarlos.  La mayoría de ellos son enormes y para poder medirlos los astrofísicos los comparan con la masa de nuestro Sol, equivalente a unas 332.950 veces la masa de la Tierra, su valor es:

Dentro de todos esos gigantes violentos, mencionare a quienes mas destacan, tanto por su voracidad como por su increíble energía. Los principales son:

  • Las Supernovas
  • Los Agujeros Negros Supermasivos
  • Los Quasares 
  • Y los Magnetares.

Todos ellos empiezan su historia con la muerte de una estrella cuyo destino final dependerá de la masa que posea. Imaginemos una estrella como nuestro Sol, cuando este “muera” se transformara en una enana blanca, un remanente un tanto inerte de lo que era cuando aun no no había agotado su combustible nuclear.

Si el Sol fuera ocho veces mas masivo entonces al morir todo indicaría que se convertirá en una estrella de neutrones, la cual surge luego de una explosión de determinados tipos de supernova.

Si el Sol fuera unas treinta veces mas masivo, el resultado final seria un hambriento agujero negro.

Cuando algunos de estos monstruos interactúan con otras estrellas u objetos de su mismo tipo se originan algunos eventos cósmicos extraordinariamente energéticos  tan fantásticos que su detección es celebrada por los astrónomos de todo el mundo.

Observatorio Swift

Debido a ello, el Universo conocido esta siendo vigilado continuamente para que no nos perdamos de tan espectaculares acontecimientos, los astrofísicos investigan el Cosmos con los ojos electrónicos de los observatorios espaciales, como el Fermo, el Swift, el Hubble, el CXO, y varios mas de la NASA que buscan el rastro de algunos monstruos cósmicos en las emanaciones de rayos Gammaráfagas colosales de energía que surgen tras una explosión de supernova muy potente, o tras la colisión de objetos masivos y compactos, como las estrellas de neutrones o los agujeros negros.

Las Supernovas

Una supernova es una enorme explosión estelar que se manifiesta de forma increíble  algunas veces se puede notar a simple vista en algún lugar de la esfera celeste en donde anteriormente no se tenia constancia de existiese algo en particular. Debido a ello se les denomino supernovas (estrellas nuevas).

Una supernova puede llegar a producir destellos de luz muy intensos que pueden prolongarse durante semanas e inclusive varios meses. Su característica principal es que aumentan su intensidad luminosa hasta que superan la del resto de la galaxia y llegan a una magnitud absoluta.

Su origen aun se debate, pueden ser estrellas muy masivas que son incapaces de sostenerse por la presión de degeneración de los electrones [1], lo que provoca que se contraigan violenta y repentinamente generando durante el proceso una enorme emisión de energía. Llegando a liberar en repetidas ocasiones  1044 J de energia.

La explosión de una supernova provoca la expulsión de las capas externas de una estrella por medio de poderosas ondas de choque.

Un caso muy conocido ocurrió a primeras horas de la mañana del 19 de marzo del 2008, un punto muy luminoso se hizo visible en la constelación de Boyero, no se trataba de una estrella nueva, era una explosión de rayos gamma de 2.5 millones de veces mas luminosa que la mas brillante de las supernovas, ocurrida en una época tan remota que el Universo ni siquiera había alcanzado la mitad de su edad actual. Ese fenómeno impresionante duro unos 15 segundos y aunque provoco mucho entusiasmo en la comunidad astronómica de todo el mundo, quedo en segundo plano, porque en la mañana del 23 de abril, los instrumentos abordo del telescopio espacial Swift de la NASA captaron una explosión cataclísmica en la constelación de Leo.

Ese evento que apenas duro unos 10 segundos, constituye la mayor fuente de radiaciones gamma jamas descubierta hasta la fecha, esa estrella seguramente se convirtió en un agujero negro. Ese suceso ocurrió a mas de 13.000 millones de años luz, y tuvo lugar apenas unos 630 millones de años después del Big Bag, y es el acontecimiento astrofísico mas antiguo jamas detectado hasta ahora.

El objeto mas lejano, el GRB 090423 (dentro del circulo) ocurrió unos 630 millones de años después del Big Bang .

A esa distancia, la mayoría de las explosiones de supernovas son indetectables. Sólo un 1% de ellas lo hace de tal forma que la materia es expulsada a mas de 99.99% de la velocidad de la luz. Se trata de un suceso increíblemente energético (las explosiones de rayos gamma generan mas energía en unos segundos que nuestra estrella en toda su vida), que confirma que en las primeras etapas del Universo ya se producía el nacimiento y colapso de estrellas masivas.

 

Agujero Negro Supermasivo 

Lo que llamamos un agujero negro Supermasivo es un agujero negro con una masa del orden de millones o inclusive miles de millones de masas solares.

Se cree que muchas, si no es que todas las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en su centro. Inclusive una de las teorías mas extendidas en los últimos tiempos es que todas las galaxias elípticas y espirales tienen un agujero negro supermasivo en su centro, lo cual conseguiría generar suficiente gravedad como para mantener la unidad.

Imagen del desarrollo de Sagitario A*

El ejemplo mas claro es el que tenemos mas próximo, en el centro de nuestra galaxia se encuentra Sagitario A*, cuya existencia se ha confirmado de forma definitiva en el centro de la Vía Láctea. Para detectarlo los astrónomos utilizaron ondas de rayos infrarrojos que evitaban el polvo estelar que bloquea la vista de esa zona central. Durante años, fueron tomando puntos de referencia de la órbita de las 28 estrellas, que se mueven más rápido por estar cerca del agujero negro. «Han podido estudiar la órbita completa de una de ellas que tarda 16 años en recorrerla y de ese modo pueden definir la materia que siente cada estrella, que es la que tiene el agujero negro.

En algunas regiones del espacio, la fuerza de gravedad es tan formidable que ni la luz puede escapar. Eso es, en esencia un agujero negro, pero los agujeros negros supermasivos son auténticos monstruos cósmicos con un diámetro tan grande como la del Sistema Solar.

Los agujeros negros de este tamaño pueden formarse solo de dos formas: por un lento crecimiento de materia (que requiere un periodo muy largo de tiempo y enormes cantidades de materia ), o directamente por presión externa en los primeros instantes del Big Bang.

El agujero negro supermasivo mas grande de todos podría ser un agujero negro que esta situado en la galaxia NGC mil 227, ubicada a 220 millones de años luz de distancia de la Tierra en la constelación de Perseo.

Se especula que agujeros negros supermasivos en el centro de muchas galaxias, actuarían como los “motores” de las mismas, provocando sus movimientos giratorios, tales como galaxias Seyfert [2] y quasares.

Los Quasares

Un quasar es técnicamente una galaxia hiperactiva, los quasares son las mas brillantes y letales del espacio. En el corazón de esas galaxias habita un monstruo galáctico, los quasares son alimentados por un agujero negro supermasivo que absorbe continuamente enormes cantidades de materia y estrellas cada año. Los quasares con los objetos energéticos mas efectivos del universo, emiten mas energía que 100 galaxias normales. 

Los quares visibles muestran un desplazamiento al rojo muy alto. El consenso científico dice que esto es un efecto de la expansión métrica del universo entre los quasares y la Tierra. Combinando esto con la Ley de Hubble se sabe que los quasares están muy distantes. Para ser observables a esas distancias, la energía de emisión de los quasares hace empequeñecer a casi todos los fenómenos astrofísicos conocidos en el universo, exceptuando comparativamente a eventos de duración breve como supernovas y brotes de rayos gamma. Los quasares pueden fácilmente liberar energía a niveles iguales que la combinación de cientos de galaxias medianas. La luz producida sería equivalente a la de un billón de soles.

Todos los quasares se sitúan a grandes distancias de la Tierra, el más cercano a 780 millones de años luz y el más lejano a 13.000 millones de años luz,

Los Magnetares o Imanes de los Dioses

Un magnetar o magnetoestrella es una estrella de neutrones alimentada con un campo magnético extremadamente fuerte. Estas estrellas desprenden emisiones de alta energía de rayos X y rayos gamma.  Se estima que este tipo de cuerpos celestes se originan de estrellas que poseen entre 30 a 40 veces la masa de nuestro Sol. 

La vida activa de un magnetar es corta, sus potentes campos magnéticos se desmoronan pasados los 10.000 años, perdiendo consecuentemente su vigorosa emisión de rayos X.

Un magnetar que cuente con un radio de tan sólo 10 kilómetros contiene la misma masa que nuestro Sol.

El 27 de diciembre de 2004, se registró un estallido de rayos gamma proveniente del magnetar denominado SGR 1806-20 situado en la Vía Láctea. El origen estaba situado a unos 50.000 años luz. En la opinión de eminentes astrónomos, si se hubiera producido a tan solo 10 años luz de la Tierra, −distancia que nos separa de alguna de las estrellas más cercanas−, hubiera peligrado seriamente la vida en nuestro planeta al destruir la capa de ozono, alterando el clima global y destruyendo la atmósfera. Esta explosión resultó ser unas cien veces más potente que cualquier otro estallido registrado hasta esa fecha. La energía liberada en dos centésimas de segundo fue superior a la producida por el Sol en 250.000 años.

Mas recientemente en agosto de 2005, el satélite Swift de la NASA capto un resplandor super brillante en una remota región del universo que tardo 250 segundos. Esa explosión produjo la misma energía que generaría nuestro Sol durante 10.000 millones de años. Ese fenómeno correspondía con un inusual estallido de rayos gamma y encajaba, con la actividad de un Magnetar.

Y en junio de 2010, la Agencia Espacial Europea anuncio el hallazgo de uno es estos objetos a 15.000 años luz de la tierra. Pese a la distancia, es capaz de aportar a nuestro planeta tanta energía como una erupción Solar.

A continuación se puede ver una pequeña comparación entre distintas intensidades de campos magnéticos:

  • Brújula movida por el campo magnético de la Tierra: 0,6 Gauss
  • Pequeño imán, como los sujetapapeles de los frigoríficos: 100 Gauss
  • Campo generado en la Tierra por los electro imanes más potentes:4,5×105 Gauss
  • Campo máximo atribuido a una de las denominadas estrellas blancas: 10×108 Gauss
  • Magnetares (SGRs y AXPs):  1014 ~ 1015 Gauss

Sin duda alguna los cuerpos que crean los mayores campos magnéticos de todo el Universo.  

Si algún astronauta hipotéticamente se desviara de su curso y se acercase a unos 100.000 km de distancia, las consecuencias serian terroríficas, el campo magnético del magnetar podría desordenar los átomos de la carne humana y sus fuerzas gravitatorias destrozarían a una persona.

Un magnetar situado a 10 años luz de nuestro Sistema Solar podría causar un cataclismo cósmico, destruiría nuestra atmósfera y seria el fin de la vida en la Tierra.

Aunque la probabilidad de que se encuentren cerca de nosotros es casi nula, podemos estar tranquilos. Lo bueno de todo esto es que aunque ocurriera cualquier contacto con alguno de estos monstruos muchos de nosotros ya no estaremos aquí para verlo. Al menos eso es lo que dicen los científicos.

¿Cómo sabemos que la Teoría de la Relatividad es correcta?

Seguramente todos hemos escuchado hablar de Albert Einstein, sin duda es uno de los físicos mas importantes de la historia y para muchos el mayor genio de todos los tiempos (en lo personal prefiero a Newton, pero queda a cuestión de gustos). Considero que estoy en lo correcto al afirmar que no existe persona en la tierra que tenga conocimientos básicos de ciencia y que no sepa quien es la persona de la siguiente imagen. 

Albert Einstein es un físico que en su época obtuvo un enorme reconocimiento de la sociedad y tanta fama como las actuales estrellas de cine o  de la música. No había lugar en el que una multitud de personas se acercaran a el para verlo mejor, intercambiar algunas palabras e inclusive obtener alguna fotografía del físico.

Pero no vamos a hablar acerca de su fama, vamos a hablar acerca de su obra, mas especificamente de su Teoría de la Relatividad, muchas personas han escuchado de esta revolucionaria obra, la idea general es fácil de comprender, pero adentrarse en sus variaciones y todo lo que implica dentro de la Física es algo que a muchos confunde con facilidad y a los que estamos familiarizados con ella nos causa ese nudo en la garganta al ver semejantes postulados.

Para muchos una simple obra teórica que no sirve de nada y que aun no ha sido comprobada, para muchos otros significa el futuro por develar junto con la mecánica cuántica.

La teoría de la relatividad, desarrollada fundamentalmente por Albert Einstein, pretendía originalmente explicar ciertas anomalías en el concepto de movimiento relativo, pero en su evolución se ha convertido en una de las teorías más importantes en las ciencias físicas y ha sido la base para que los físicos demostraran la unidad esencial de la materia y la energía, el espacio y el tiempo, y la equivalencia entre las fuerzas de la gravitación y los efectos de la aceleración de un sistema.

La teoría de la relatividad, tal como la desarrolló Einstein, tuvo dos formulaciones diferentes.

  • La primera es la que corresponde a dos trabajos publicados en 1906 en los Annalen der Physik. Es conocida como la Teoría de la relatividad especial y se ocupa de sistemas que se mueven uno respecto del otro con velocidad constante (pudiendo ser igual incluso a cero).
  • La segunda, llamada Teoría de la relatividad general (así se titula la obra de 1916 en que la formuló), se ocupa de sistemas que se mueven a velocidad variable.

La teoría especial de la relatividad no negaba las teorías de Newton o de Galileo, simplemente las corregía. La relatividad sólo se hacía evidente a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. A velocidades “normales”, las diferencias en los resultados al utilizar las transformaciones de Galileo y las transformaciones de Lorentz, son tan pequeñas que no se pueden detectar, y es por eso que las implicaciones de la relatividad especial nos parecen tan poco intuitivas. Pero si fuéramos capaces de generar una velocidad suficiente (digamos 3/4 de la velocidad de la luz, por ejemplo), empezaríamos a notar los efectos predichos por la relatividad:  

  • Los relojes en movimiento irían más lentos que los estacionarios (no porqué el reloj funcionara más despacio, sino por el tiempo en sí).  
  • Los objetos en movimiento se contraerían en la dirección del movimiento.  
  • Cuanto más rápido se moviera un objeto, más masa tendría. 

Estos efectos están presentes en nuestra vida diaria, pero son tan increíblemente pequeños que los podemos despreciar perfectamente. Ese es el porque de que las transformaciones de Galileo funcionan tan bien, y las podemos seguir utilizando en nuestros sistemas de referencia que se mueven con velocidades relativamente pequeñas.

 

Teoría de la relatividad especial

Los postulados de la relatividad especial son dos. El primero afirma que todo movimiento es relativo a cualquier otra cosa, y por lo tanto el éter, que se había considerado durante todo el siglo XIX como medio propagador de la luz y como la única cosa absolutamente firme del Universo, con movimiento absoluto y no determinable, quedaba fuera de lugar en la física, que no necesitaba de un concepto semejante (el cual, además, no podía determinarse por ningún experimento).

El segundo postulado afirma que la velocidad de la luz es siempre constante con respecto a cualquier observador. De sus premisas teóricas obtuvo una serie de ecuaciones que tuvieron consecuencias importantes e incluso algunas desconcertantes, como el aumento de la masa con la velocidad. Uno de sus resultados más importantes fue la equivalencia entre masa y energía, según la conocida fórmula E=mc², en la que c es la velocidad de la luz y representa la energía obtenible por un cuerpo de masa cuando toda su masa sea convertida en energía.

Dicha equivalencia entre masa y energía fue demostrada en el laboratorio en el año 1932, y dio lugar a impresionantes aplicaciones concretas en el campo de la física (tanto la fisión nuclear como la fusión termonuclear son procesos en los que una parte de la masa de los átomos se transforma en energía). Los aceleradores de partículas donde se obtiene un incremento de masa son un ejemplo experimental  muy claro de la teoría de la relatividad especial.

La teoría también establece que en un sistema en movimiento con respecto a un observador se verifica una dilatación del tiempo; esto se ilustra claramente con la famosa paradoja de los gemelos:

“imaginemos a dos gemelos de veinte años, y que uno permaneciera en la Tierra y el otro partiera en una astronave, tan veloz como la luz, hacia una meta distante treinta años luz de la Tierra; al volver la astronave, para el gemelo que se quedó en la Tierra habrían pasado sesenta años; en cambio, para el otro sólo unos pocos días”.

Teoría de la relatividad general

La teoría de la relatividad general se refiere al caso de movimientos que se producen con velocidad variable y tiene como postulado fundamental el principio de equivalencia, según el cual los efectos producidos por un campo gravitacional equivalen a los producidos por el movimiento acelerado.

La revolucionaria hipótesis tomada por Einstein fue provocada por el hecho de que la teoría de la relatividad especial, basada en el principio de la constancia de la velocidad de la luz sea cual sea el movimiento del sistema de referencia en el que se mide (tal y como se demostró en el experimento de Michelson y Morley [1]), no concuerda con la teoría de la gravitación newtoniana: si la fuerza con que dos cuerpos se atraen depende de la distancia entre ellos, al moverse uno tendría que cambiar al instante la fuerza sentida por el otro, es decir, la interacción tendría una velocidad de propagación infinita, violando la teoría especial de la relatividad que señala que nada puede superar la velocidad de la luz.

Tras varios intentos fallidos de acomodar la interacción gravitatoria con la relatividad, Einstein sugirió de que la gravedad no es una fuerza como las otras, sino que es una consecuencia de que el espacio-tiempo se encuentra deformado por la presencia de masa (o energía, que es lo mismo). Entonces, cuerpos como la tierra no se mueven en órbitas cerradas porque haya una fuerza llamada gravedad, sino que se mueven en lo más parecido a una línea recta, pero en un espacio-tiempo que se encuentra deformado por la presencia del sol.

Los cálculos de la relatividad general se realizan en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, tres espaciales y una temporal, adoptado ya en la teoría de la relatividad restringida al tener que abandonar el concepto de simultaneidad. Sin embargo, a diferencia del espacio de Minkowsy y debido al campo gravitatorio, este universo no es euclidiano. Así, la distancia que separa dos puntos contiguos del espacio-tiempo en este universo es más complejo que en el espacio de Minkowsky [2].

Con esta teoría se obtienen órbitas planetarias muy similares a las que se obtienen con la mecánica de Newton. Uno de los puntos de discrepancia entre ambas, la anormalmente alargada órbita del planeta Mercurio, que presenta un efecto de rotación del eje mayor de la elipse (aproximadamente un grado cada diez mil años) observado experimentalmente algunos años antes de enunciarse la teoría de la relatividad, y no explicado con las leyes de Newton, sirvió de confirmación experimental de la teoría de Einstein.

Un efecto que corroboró tempranamente la teoría de la relatividad general es la deflexión que sufren los rayos de luz en presencia de campos gravitatorios (conocido como doblamiento de la luz). Los rayos luminosos, al pasar de una región de un campo gravitatorio a otra, deberían sufrir un desplazamiento en su longitud de onda (el Desplazamiento al rojo de Einstein), lo que fue comprobado midiendo el desplazamiento aparente de una estrella, con respecto a un grupo de estrellas tomadas como referencia, cuando los rayos luminosos provenientes de ella rozaban el Sol.

La verificación se llevó a cabo aprovechando un eclipse total de Sol (para evitar el deslumbramiento del observador por los rayos solares, en el momento de ser alcanzados por la estrella); la estrella fue fotografiada dos veces, una en ausencia y otra en presencia del eclipse. Así, midiendo el desplazamiento aparente de la estrella respecto al de las estrellas de referencia, se obtenía el ángulo de desviación que resultó ser muy cercano a lo que Einstein había previsto.

El concepto de tiempo resultó profundamente afectado por la relatividad general. Un sorprendente resultado de esta teoría es que el tiempo debe transcurrir más lentamente cuanto más fuerte sea el campo gravitatorio en el que se mida. Esta predicción también fue confirmada por la experiencia en 1962. De hecho, muchos de los modernos sistemas de navegación por satélite tienen en cuenta este efecto, que de otro modo darían errores en el cálculo de la posición de varios kilómetros.

Otra sorprendente deducción de la teoría de Einstein es el fenómeno de colapso gravitacional que da origen a la creación de los agujeros negros. Dado que el potencial gravitatorio es no lineal, al llegar a ser del orden del cuadrado de la velocidad de la luz puede crecer indefinidamente, apareciendo una singularidad en las soluciones. El estudio de los agujeros negros se ha convertido en pocos años en una de las áreas de estudio de mayor actividad en el campo de la cosmología.

 

Cómo se demostró la Teoría de la Relatividad 

En 1919 un equipo de investigadores británicos partió hacia la isla africana de Príncipe para probar que un físico alemán tenía razón. Albert Einstein había presentado la Teoría General de la Relatividad en 1915. El nuevo paradigma, de ser correcto, iba a cambiar radicalmente la forma de entender el universo.

La oportunidad para comprobar si Einstein estaba en lo cierto se presentó el 29 de mayo de 1919. Ese día, se produciría un eclipse de magnitud descomunal que recorrería varios países cercanos al ecuador. Duraría 6 minutos y 50 segundos (la duración máxima de un eclipse es de 7 minutos y 31 segundos) y daría la oportunidad de realizar un gran número de observaciones útiles para dirimir la controversia.

El Astrónomo Real, Sir Frank Dyson, planeó una misión doble. Un equipo que él mismo dirigiría partiría hacia la ciudad brasileña de Sobral y un segundo grupo observaría el eclipse desde la isla africana de Príncipe. Al frente de esta misión estaría el astrofísico Arthur Eddington, en aquellos años uno de los pocos que de verdad comprendían la teoría de la relatividad.

Para explicar su teoría, Einstein había planteado una situación hipotética en la que la línea de visión entre un observador en la Tierra y una estrella estuviese bloqueada por el borde del Sol. Si Newton tuviese razón, la estrella permanecería invisible, pero Einstein calculó que algo mucho más sorprendente sucedería. La fuerza gravitatoria solar doblaría el espacio a su alrededor, los rayos de la estrella seguirían ese camino curvado para rodear el Sol y llegarían sin problemas hasta el observador en la Tierra. El oportuno eclipse permitiría poner a prueba esta hipótesis al ocultar la luz solar; gracias a la Luna, los científicos británicos podrían fotografiar las estrellas cercanas al Sol que en condiciones normales quedan ocultas por el fulgor del astro.

La suerte de Eddington pareció desvanecerse conforme se acercaba el día. Llovió durante los 19 días previos al 29 de mayo y cuando comenzó el eclipse las nubes tapaban el Sol.

Durante 400 segundos, los científicos pensaron que su oportunidad se había desvanecido, pero entonces, cuando sólo faltaban 10 segundos para que se apartase la Luna, las nubes se retiraron y Eddington pudo tomar una sola fotografía.

Comparando esa única imagen con otras que había tomado cuando el Sol no estaba allí, el astrofísico inglés pudo calcular que la gravedad solar había provocado una deflección de la luz de aproximadamente 1,6 segundos de arco. El resultado coincidía con la predicción de la Teoría de la Relatividad General; Einstein tenía razón.

MAS RECIENTEMENTE

La misión Gravity Probe B  [3] de la agencia espacial estadounidense (NASA) comprobó dos predicciones de la teoría general de la relatividad del científico Albert Einstein, tras más de 40 años de haberse iniciado el experimento.

Con un costo de 760 millones de dólares, la nave propiedad de la NASA demostró que la fuerza de gravedad de los grandes cuerpos del Universo distorsiona el tiempo y el espacio, demostrando que la gravedad se produce cuando la masa curva el espacio y el tiempo, referidos al efecto geodésico, al mismo tiempo en el que demuestra la torsión que se produce en el espacio y tiempo debido a la torsión de los cuerpos, por lo que dos predicciones de la teoría de la relatividad de Einstein son comprobadas.

En su página oficial, la NASA publicó que la sonda espacial determinó ambos efectos con una precisión mayor a lo esperado por científicos, explicando que el comportamiento de GP-B hubiera sido otro si la gravedad no afectara al espacio y al tiempo, por lo que la teoría de Einstein es confirmada.

En conferencia de prensa publicada también en el sitio de la NASA, Francis Everitt, físico de la Universidad de Stanford y principal investigador del satélite Gravity Probe B, señaló que el proyecto iniciado hace más de 40 décadas, pudo demostrar que el Universo de Einstein, el tiempo y el espacio son deformados por la gravedad. La Tierra distorsiona ligeramente el espacio a su alrededor debido a la gravedad.

El científico ejemplificó el descubrimiento del físico mencionando que si la Tierra estuviera sumergida en miel, a medida que el planeta rote, la miel a su alrededor de arremolinaría, mismo efecto que ocurre con el tiempo y el espacio.

En el Universo de Einstein, el tiempo y el espacio son deformados por la gravedad. La Tierra distorsiona ligeramente el espacio a su alrededor, debido a su gravedad.

Si los giroscopios hubieran apuntado en la misma dirección siempre que estuvieran en órbita (…) Pero como confirmación de la teoría general de la relatividad de Einstein, los giroscopios experimentaron cambios mensurables en la dirección de su giro a medida que eran atraídos por la gravedad de la Tierra

La NASA detalló que el proyecto fue ideado por primera ocasión en 1959, como un satélite que orbitaba la Tierra y a través de la recopilación de información determinar la teoría de Einstein.

El lanzamiento de GP-B se registró hace 41 años, a una órbita de más de 600 kilómetros sobre la Tierra con cuatro giroscopios, ruedas de un aparato circular que gira en torno a un eje y que indica el movimiento y registra los cambios en su orientación.

Las tecnologías creadas para desarrollar la sonda gravitacional fueron usadas luego para elaborar los sistemas de posicionamiento global (GPS) y el cálculo de la radiación de fondo del Universo.

Ese cálculo es la base de la teoría del Big Bang y dio lugar al premio Nobel para John Mather [4], de la NASA.

Datos curiosos acerca de la Teoría de la Relatividad

  • Al crear su Teoría, Einstein no la llamó relatividad. La palabra nunca aparece en su trabajo original de 1905 : ”Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento”, y de hecho odiaba el término, prefiriendo el de “teoría de la invariación” (porque las leyes de la física parecen las mismas para todos los observadores –  y no hay nada “relativo” en ello).
  • ¿El continuo del espacio-tiempo? No, eso no es de Einstein. La idea del tiempo como cuarta dimensión se le ocurrió a Hermann Minkowski, uno de los profesores de Einstein, quién una vez le llamó “perro vago” a causa de su poco aprecio por las matemáticas.
  • El físico austriaco Friedrich Hasenöhrl publicó una variación de la ecuación: E = mc2 un año antes de que lo hiciera Einstein. (Pueden ver mas información en esta entrada: “El verdadero origen de E = mc^2”)
  • El trabajo que Einstein desempeñaba a jornada completa para la oficina suiza de patentes le forzaba a trabajar en la relatividad durante las horas en que nadie le observaba. Escondía los papeles en su atiborrada mesa de trabajo cuando se le acercaba algún supervisor.
  • El afecto también es relativo, o al menos para Einstein lo era. “Necesito a mi mujer, ella resuelve todos los problemas matemáticos por mi”, escribió Einstein mientras completaba su teoría en 1904. Para el año 1914, le ordenó “renunciar a tener toda clase de relación personal conmigo, ya que esto no es algo que se requiera de forma absoluta por razones sociales”.
  • Las leyes también son relativas. Según Einstein, nada viaja más rápido que la luz, pero el propio espacio no tiene esta limitación; inmediatamente después del Big Bang, la huida expansiva del universo logró aparentemente superar a la luz.
  • En retrospectiva, parece que Eddington modifico los resultados, descartando las fotos que mostraban el resultado “incorrecto” de la Teoría de la Relatividad, aunque esto quizás solo sea un mito.
  • A día de hoy comprendemos tan bien la relatividad general que la usamos para pesar galaxias y para localizar planetas distantes por la forma en que doblan la luz.

 

Si aún no te aclaras demasiado con las ideas de Einstein prueba con esta explicación dada por el propio interesado:

“Pon tu mano en una estufa durante un minuto y te parecerá una hora. Siéntate junto a una chica bonita durante una hora y te parecerá un minuto. Eso es la relatividad”.

REFERENCIAS |

Cosmología y el Principio Antrópico

¿El Universo fue creado para el hombre o eso es lo que nosotros queremos creer?

El principio antrópico quizás este entre los primeros lugares en el top de los temas mas polémicos de la cosmología. Prepárense para el debate y la controversia.!!!

Para empezar debemos tener un concepto general pero preciso acerca de lo que es la cosmología[1]. Desde que el hombre ha podido ver las estrellas, el Sol y la Luna se ha preguntado porque y como se origino, como ha evolucionado y como sera en un futuro, el conjunto de estudios sobre el Universo en su conjunto es lo que podemos llamar cosmología.

Por ende la cosmología conduce a cuestiones y teorías que se basan en 3 puntos de inflexión  la Ciencia, la filosofía y la religión. Para poder explicar quizás la pregunta mas importante de todas en la rama de la Cosmología, ¿Como se origino y porque nuestro Universo es como es?… se requiere de una mezcla de esas 3 disciplinas, lo que conlleva a muchos y muy acalorados debates para defender y/o descartar varias teorías.

Una de ellas engloba un principio que para muchos (realmente muchos) es un tanto confuso y fuera de toda lógica. Ese principio fue propuesto por un cosmólogo y físico teórico de origen australiano llamado Brandon Carter [2] durante una celebre conferencia ante la Unión Astronómica Internacional que se llevo a cabo en 1974.

Las ideas de este físico se pueden resumir en:

“Aunque nuestra situación [en el universo] no es necesariamente central, es necesariamente privilegiada en algún grado”. 

Según este principio, la vida en la Tierra y la aparición del hombre en ella se conectan en una relación con el origen del Universo. El principio es muchas veces confuso y casi siempre controvertido, puede expresarse de muchas formas distintas, pero su idea fundamental puede resumirse en que:

“El Universo es como es porque nosotros estamos aquí para observarlo”.

Tanto desde el punto de vista físico como cosmológico, esta afirmación otorga un papel fundamental a los seres dotados de conciencia dentro de la inmensa maquinaria universal. 

Aunque tiene varias formulaciones (débil, fuerte y final), todas recogen (con un grado ascendente de rotundidad) que las condiciones y variables que se vienen dando desde el principio del Universo parecen haber sido “afinadas” de forma que, finalmente, hayan permitido la aparición de vida consciente e inteligente en el Cosmos. Esto no tiene nada que ver con la figura de un “creador”; más bien viene a decir que, de todos los Universos posibles que pudieron crearse en el Big Bang, éste es el que tenemos porque unos seres como nosotros están aquí para poder observarlo y plantear las preguntas necesarias para comprenderlo.

Podemos decir que es un principio que tiene parecido con el conocido argumento del diseño.

Cuando nos ponemos a contemplar cualquier forma de vida en la tierra no podemos sentir nada mas que admiración. La naturaleza ha llegado a tal complejidad que lo único que podemos hacer es preguntarnos como es que ha llegado a ser tal como es. Cada ser viviente tiene estructuras orgánicas y finalidad en sus funciones, algo tan increíble y magnifico no puede ser obra de la casualidad o de la probabilidad, y es allí donde los antiguos pensadores atribuyeron todo el merito a la voluntad creadora del Gran Diseñador o Dios. El argumento del diseño ha venido siendo utilizado junto con argumentos cosmologicos como prueba irrefutable de la existencia de un Creador del Universo.

El planteamiento del principio antrópico causo un enorme revuelo, sobre todo en los medios de divulgación científica, debido a que con el principio antrópico debemos “razonar a la inversa” de como se hace con el “método científico”, dicho de otra manera, en vez de decir que la vida en la Tierra apareció porque las condiciones para ello fueron favorables, el principio manifiesta que la existencia de nosotros, seres inteligentes aquí en la Tierra puede ser usada para explicar porque el universo es como es y por qué las leyes de la naturaleza son como las conocemos.

Inclusive el celebre físico teórico Stepehn Hawking [3] sugirió un una de sus publicaciones del 2004 que nuestro Universo es mucho menos “especial” de lo que los exponentes del principio antrópico pretenden. En su Historia del tiempo [4], Stephen Hawking lo dijo escuetamente así:

“Vemos el universo de la forma que es porque si fuese diferente no estaríamos aquí para observarlo”. 

Aunque Brandon Carter presentó sus ideas en 1974 en una publicación de la Unión Astronómica Internacional [5], en 1983 declaró que, en su forma original, el principio sólo pretendía poner sobre aviso a los astrofísicos y los cosmólogos sobre los posibles errores que se derivarían de la interpretación de los datos astronómicos y cosmológicos a menos que las restricciones biológicas del observador se tomasen en cuenta.

Como naturalmente sabemos, los razonamientos de esta clase han sido y siempre serán objeto de muchos y muy intensos debates. A pesar de que ha sido muy combatido por la corriente materialista, el principio antrópico ha provocado un acercamiento del hombre al universo, hasta llegar al punto de que ya varios científicos han llegado inclusive a hablar del Universo como “un hogar para el hombre”. 

Según el principio antrópico, el universo está adaptado al hombre, como si hubiese sido expresamente diseñado para que él lo habitase. Este principio, que en su forma débil es aceptado por los cosmólogos, dada su evidencia, viene a decir:

Las cosas en la Tierra son como son, porque en el universo fueron como fueron. Y si no hubieran sido como fueron, nosotros no existiríamos.

En términos más científicos, en dicha forma débil, el principio antrópico fue enunciado así por Barrow y Tipler en 1986:

“Los valores observados de todas las cantidades cosmológicas y físicas [del universo] no son igualmente probables sino que aparecen restringidos por el requisito de que existan lugares donde pueda surgir vida basada en el carbono y por el requisito de que el universo posea bastante edad para que ello haya sido ya así”.

Ambos autores lo calificaron como “uno de los más importantes y bien fundados principios de la ciencia”.

¿Esto es Física verdadera o tan solo Filosofía?

Algunos cosmologos como John Peacock se declararon a favor del principio antrópico  rechazando la idea relativamente extendida de que este principio representa un gran paso hacia atrás frente a la física  Muchos otros hablaron del principio como de una idea mas filosófica que científica. Tal es el caso del astrofisica Lawrence Karuss quien dijo que el principio antrópico era:

“una forma de matar el tiempo cuando los físicos no tenían una mejor idea.”

En lo personal, yo estoy mas que de acuerdo con Karuss, aunque el principio en si mismo da mucho en que pensar. Podemos decir que es una modificación a la filosofía escrita en el lenguaje de la física, no podemos afirmar donde termina una y empieza la otra, pero se nota un tanto fantasiosa.

¿Y todo eso que implica?

Antes de llegar a las conclusiones imaginemos la siguiente situación para poder comprender mejor las ideas del articulo:

Haz sido reclutado para participar en un experimento, estas en una ciudad que ha sido aislada completamente del mundo exterior, solo estas tu y 999.999 personas mas, en total hay un millón de personas. El experimento solamente durara 48 horas, antes de que lleguen las 6:00 P.M. todas las personas excepto una (elegida completamente al azar) recibirán una inyección que los matara mientras estén durmiendo, mientras que a la ultima persona recibirá una inyección placebo [6] .

Luego de ello todos son enviados a sus casas y todos se van a dormir. A la mañana siguiente, solo una persona de el millón despierta en su cama (todos los demás han muerto). Y por supuesto, supongamos que tú eres la única persona que despierta y que no sabes cual es el criterio que ha determinado la elección de quien vive y quien muere, solamente que todos menos uno han muerto y tú eres el muy agradecido afortunado.

Solo imagínate, al despertar estarías muy sorprendido, ¡estas vivo! Una probabilidad de uno entre un millón, ¡y has sido tú el que se ha salvado! ¿Pero por qué? ¿Qué es lo que te hace especial, diferente?

Con una probabilidad tan pequeña de salvarte, ¿no es lógico pensar que alguien ha elegido que tú seas el que se salve?

Pero tú sabes lo que significa la selección del observador: estas realizando estas conjeturas sabiendo que tú eres el observador, y no otro. ¿Qué quiere decir esto? Supongo que no tienes ninguna duda:

Cualquiera que fuera la persona que se salve pensaría que es especial y tiene mucha suerte, porque todos los demás están muertos y no pueden preguntarse nada.

Es decir, eres “especial” no porque haya ningún designio para salvarte, sino porque eres el único que puede hacerse preguntas. Y daría lo mismo que en vez de un millón hubiera un sextillón o un billón de personas de las cuales solo una se salva, esa persona se preguntaría porque la han elegido a ella.

¿Y todo esto que implica?

Desde hace muchos años se ha venido poniendo de manifiesto la aparente “sintonización” de las constantes del Universo para producir la vida tal como la conocemos. Si se cambia casi cualquiera de las constante sin dimensiones que determinan el comportamiento relativo de las fuerzas fundamentales del Universo, no estaríamos aquí.  Y el cambio puede ser muy pequeño: por ejemplo, hacer la fuerza nuclear fuerte un 2% mas grande, haría que el hidrógeno fuera el único elemento químico estable del Universo (no habría reacciones químicas porque no habría elementos con los que realizarlas ), lo mismo ocurre con la fuerza gravitatoria, la fuerza nuclear débil, la constante de estructura fina… cambios en muchas de ellas significaría un Universo estéril, frió y sin vida.

Esto nos ha llevado a preguntarnos, desde hace mucho tiempo:

 ¿No es demasiada casualidad? De todos los posibles valores que tienen estas constantes, ¿por qué razón tienen los que, precisamente, nos han creado a nosotros?

De hecho, esta “coincidencia” en las constantes universales es un argumento relativamente común a favor de la existencia de Dios. Puesto que, si estas constantes pueden tomar muchos valores (supongamos que todos los valores tienen la misma probabilidad de ocurrir) y justo han ocurrido los que han producido la vida, ¿no es lógico pensar que no puede ser fruto del azar? La probabilidad es tan pequeña que parece que el Universo ha tenido que ser “diseñado” para la vida.

Pero este argumento es incompleto. Para simplificar el problema, supongamos que la premisa de la que parte del argumento del “Diseño Inteligente” (que todos los valores posibles de las constantes tienen la misma probabilidad de ocurrir) es cierta y que (por ejemplo) la probabilidad de que tengan los valores reales que observamos es de una entre un billón.

El defensor del argumento anterior diría: La probabilidad de que el Universo sea como es y no de otra manera es de una entre un billón. Esta probabilidad es minúscula, por lo tanto podemos afirmar que es muy probable que haya un “diseñador” que ha elegido los valores de estas constantes a priori para producir la vida inteligente en la Tierra.

En efecto, supongamos que la probabilidad de que el Universo produzca la vida como la conocemos es de una entre un billón: supongamos que hay un billón de Universos “posibles”, y en todos menos uno no existe la vida. Si yo fuera un observador externo a todos los Universos, podría afirmar que la probabilidad de elegir uno al azar y que tenga vida es de una entre un billón….pero si estoy en el Universo y me hago estas preguntas, es que necesariamente estoy justo en el que existe la vida inteligente.

De hecho, expresado así, el argumento es una tautología [7]:

Un Universo en el que existo y puedo preguntarme por qué existe la vida en él debe, necesariamente, ser un Universo cuyas condiciones son las indispensables para la vida, independientemente de lo improbables que éstas sean.

Este argumento es, dicho con mis propias palabras, la forma débil del Principio Antrópico.

¿Qué utilidad puede tener una perogrullada así? Voy a expresar el Principio con otras palabras: Puede haber muchísimos Universos en los que no exista vida inteligente, pero sólo en los que sí la haya puede haber alguien que se sorprenda de lo excepcional que es el suyo.

Es decir, que puede que no haya nada en absoluto “excepcional” en nuestro Universo. Los valores de sus constantes pueden ser totalmente aleatorios, como los de otro millón, o billón, o trillón de Universos, pero sólo en aquellos de esos Universos en los que da la casualidad de que surja la vida puede algún ser preguntarse por qué tiene la suerte de que las constantes valgan lo que valen.

Lo mismo puede aplicarse a otros argumentos del “Diseño Inteligente”. Por ejemplo:

 ¿cómo es posible que, por azar ciego, la evolución haya creado algo tan complejo como el ser humano, capaz de hacerse preguntas sobre el Universo?

Imaginemos que, de cien millones de planetas en los que la evolución empieza de cero, sólo en uno (aleatoriamente elegido) pudiera producirse vida inteligente. ¿Qué pensarían los seres de ese planeta? No voy a redundar en los mismos razonamientos – la selección del observador una vez más.

Existen otras formas del Principio Antrópico que no me parecen tan filosóficamente sólidas y, de hecho, se llama a muchas cosas “Principio Antrópico” y no está muy claro, a veces, a qué se refieren con eso. Pero espero que la idea central haya quedado clara.

Conclusión

La humanidad hizo una buena utilización del aparente diseño de la naturaleza como prueba positiva de la existencia de Dios. Pero fue gracias a la aparición de  El origen de la especies de Darwin cuando el ateo pudo sentirse intelectualmente completo, al tener en sus manos una alternativa naturalista y científica a la diversidad y a la complejidad de la vida en la Tierra. Una vez desterrado de la biología  el viejo argumento del diseño resurgió en el contexto del principio antrópico y en un nuevo escenario, la cosmología. Al igual que con el argumento clásico del diseño, el nuevo argumento del principio antrópico ha sido perfectamente desmontado desde el punto de vista lógico  Y en la misma linea de Darwin, la física y la cosmología nos presentan escenarios completamente naturalistas donde el ajuste fino aparente de la constantes de la física y de los parámetros que rigen el universo es una consecuencia trivial de los mismo.

Como se puede ver, no es cierto que exista un callejón sin salida para una explicación completamente naturalista del origen del universo, de sus leyes y características. Es más, la situación es más bien todo lo contrario; Aquellos que siguen buscando alguna evidencia de diseño divino o finalidad en la Naturaleza se encuentran en las mismas narices con un muro al final del camino. A medida que sabemos más sobre la física del universo primigenio, la imagen del Creador se diluye hasta convertirse en sólo la esperanza de algunos de poner al hombre en un lugar central que nunca le ha correspondido. Porque el primer gran pecado del argumento del diseño siempre fue su injustificado antropocentrismo. Plantear un propósito para los cielos centrado en lo humano suena a una lamentable falta de sentido del humor acerca de la condición humana.

Pero como siempre, el lector tiene la ultima palabra.

Referencias: 

Libros y Artículos de Interés relacionados:

  • Barrow, John D. and Tipler,Frank J. 1986. The Anthropic Cosmological Principle. Oxford: Oxford University Press.
  •  López, Cayetano 1999. Universo sin fin. Taurus
  • Hoyle, F 1953 Phys. Rev. 92, pp. 649 y 1095. Ver también Hoyle, F., “The Universe: Past and Present Reflections,” in Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics, 20. (1982)
  • Carter, Brandon 1974. Large Number Coincidences and the Anthropic Principle in Cosmology, in M. S. Longair, ed. D. Reidel Publishing Co. “Confrontation of Cosmological Theory with Astronomical. Proceedings of the second Copernicus Symposium”.
  • John Brockman 1995, La tercera cultura, Tusquets editores 1996
  •  Mayr E. 1978 Scient. Am. 239, 46.
  • Smolin, Lee 1997, The Life of the Cosmos. New York, Oxford.
  • Thimothy Ferris 1998, Informe sobre el universo, Ed. Crítica, p.257.
  • On the Anthropic principle in the Multiverse: Addressing Provability and Tautology 
  • Anthropic Argument for Three Generations – Andrew Gould

Descubiertas las primeras galaxias del Universo

Recientemente se ha confeccionado el primer censo de las galaxias más primitivas y distantes. Un equipo de astrónomos dirigido por el Instituto Tecnológico de California (Caltech), en Pasadena, ha utilizado el Telescopio Espacial Hubble de la NASA para descubrir siete de las galaxias más arcaicas y distantes.

La más antigua de estas galaxias descubiertas ha sido observada tal como era cuando el universo tenía sólo 380 millones años de edad. Todas las galaxias recién descubiertas se formaron hace más de 13.000 millones de años, cuando el universo tenía sólo el 4 por ciento de su edad actual. A ese período los astrónomos lo llaman el “amanecer cósmico”, debido a que fue entonces cuando nacieron las primeras galaxias y el universo pasó a estar más iluminado. Las estrellas y galaxias comenzaron a formarse alrededor de 200 millones de años después del Big Bang. El universo tiene ahora 13.700 millones de años de edad.

Las nuevas observaciones abarcan un período de entre 350 millones y 600 millones de años después del Big Bang, y representan el primer censo fiable de galaxias en una época tan temprana de la historia cósmica. Los astrónomos han comprobado que la cantidad de galaxias aumentó constantemente con el paso del tiempo, lo que respalda la idea de que las primeras galaxias no se formaron en una proliferación masiva y acelerada, sino que poco a poco se fueron forjando con la progresiva anexión de estrellas

[Img #11725]

La nueva imagen de campo ultraprofundo del Hubble revela 7 galaxias remotas nunca antes vistas. 

Dado que a la luz le toma miles de millones de años viajar distancias tan vastas, las imágenes astronómicas muestran cómo se veía el universo durante ese período, hace miles de millones de años, cuando la luz que ahora nos llega se embarcó en su viaje. Cuanto más lejos en el espacio miran los astrónomos, más atrás en el tiempo están viendo.

En el nuevo estudio, el equipo de Richard Ellis ha explorado los confines conocidos del cosmos y, por lo tanto, un pasado igual de lejano, en este caso el más remoto que ha sido estudiado hasta ahora con el Telescopio Espacial Hubble. Las nuevas observaciones llevaron al Hubble al límite de sus capacidades técnicas, y permiten atisbar cómo serán las que se hagan con la próxima generación de telescopios espaciales infrarrojos, gracias a los cuales será posible sondear el universo aún más atrás en el tiempo.

Información Adicional: http://www.caltech.edu/content/caltech-led-astronomers-discover-galaxies-near-cosmic-dawn

Ultimo catalogo de Kepler y los Exoplanetas

El fruto del trabajo realizado últimamente con los datos reunidos por el telescopio espacial Kepler, de la NASA, ha sido presentado de forma oficial: A la lista de planetas descubiertos en otros sistemas solares habrá que agregarle 461 más, si se confirma que estos últimos son lo que parecen.

Cuatro de los potenciales nuevos planetas tienen menos del doble del tamaño de la Tierra y orbitan en la franja que se conoce como Zona Habitable, la región en un sistema planetario donde por la distancia idónea a la estrella las temperaturas podrían permitir la existencia de agua líquida en la superficie de los planetas allí ubicados.

Desde que el último catálogo del Kepler fuera publicado en febrero de 2012, el número de candidatos descubiertos a partir de los datos reunidos por ese telescopio espacial, ha aumentado en un 20 por ciento, y ahora alcanza los 2.740 planetas potenciales en órbita a 2.036 estrellas. Los aumentos más espectaculares se ven en el número de planetas de tamaño terrestre y en el de los de tamaño algo mayor (los conocidos como SuperTierras), que aumentaron en un 43 y en un 21 por ciento respectivamente.

Los candidatos requieren observaciones y análisis adicionales para ser confirmados como planetas. A principios de 2012, 33 candidatos descubiertos a partir de los datos del Kepler fueron confirmados como planetas. Hoy en día, hay 105.

El gran número de sistemas solares que parecen poseer más de un planeta, dispuestos en órbitas que siguen aproximadamente el mismo plano, implica que nuestro sistema solar no es una rareza cósmica como algunos creían, sino algo muy típico en el universo.

A juzgar por lo rápido que crece la lista de planetas descubiertos alrededor de otras estrellas, y el porcentaje bastante elevado de ellos que están en esa franja orbital conocida como la Zona Habitable, ya no parece exclusiva de la ciencia-ficción la posibilidad de hallar un planeta lo bastante parecido a la Tierra como para albergar vida comparable en lo básico a la que conocemos aquí.

Las palabras de Steve Howell, científico de la NASA y miembro del equipo de la misión del Kepler, son elocuentes: “Ya no se trata de si encontraremos un verdadero análogo de la Tierra, sino de cuándo lo encontraremos“.

La lista completa de los candidatos a planeta del proyecto Kepler está disponible en una tabla interactiva en el archivo de exoplanetas de la NASA.

Información adicional: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-005

Tabla Interactiva de Exoplanetas: http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/index.html

Nueva teoría acerca de los Agujeros Negros

Los agujeros negros están rodeados de muchos misterios, pero ahora los autores de un estudio reciente están impulsando una nueva y revolucionaria teoría que podría explicar algunas de sus singulares propiedades.

A juzgar por las conclusiones a las que han llegado los especialistas del Instituto Niels Bohr en Dinamarca y de otras instituciones, los agujeros negros tienen propiedades que se asemejan a las de la dinámica de sólidos y las de la dinámica de fluidos.

Los agujeros negros son objetos extremadamente compactos en el universo. Son tan compactos que generan una fuerza gravitatoria fortísima, y todo lo que se acerca demasiado a ellos lo absorben. Ni siquiera la luz puede escapar. Cuando ésta alcanza a un agujero negro es absorbida por completo, sin reflejarse. Como resultado de ello, el objeto no se puede ver directamente (no emite luz) y por eso se le llama agujero negro. ( Pueden conocer más acerca de lo que son en esta otra entrada: ¿Que son los agujeros negros? )

En física teórica pueden existir diferentes planos que se comportan como los agujeros negros y que son llamados branas negras. Cuando éstas se pliegan en múltiples dimensiones forman un “pliegue negro”.

Según se deduce de lo investigado hasta ahora, un pliegue negro tiene una relación con la gravedad, la mecánica de fluidos y la física del estado sólido.

Los investigadores saben que los agujeros negros son muy compactos, pero ignoran cuáles son sus propiedades cuánticas.

El equipo de Niels Obers, profesor de física teórica de partículas y cosmología en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, trabaja con modelos teóricos para entender mejor los enrevesados entresijos de la física de los agujeros negros. Obers explica que se puede concebir un agujero negro como una partícula. Ésta, en principio, no tiene ninguna dimensión. Es un punto, en el sentido más extremo. Si una partícula adquiere una dimensión, se convierte en una cuerda. Si ésta adquiere una dimensión adicional, se convierte en un plano. Los físicos llaman a este plano una brana.

 (Imagen: Recreación artística por Merete Rasmussen)

Según la teoría de las cuerdas, pueden existir diferentes clases de branas, incluyendo planos que se comportan como los agujeros negros, llamados branas negras. Desde la perspectiva de la física, las branas negras tienen temperatura y son objetos dinámicos; además, al plegarse en múltiples dimensiones, forman un pliegue negro.

Niels Obers, Jay Armas y Jakob Gath ahora han hecho un nuevo avance en la descripción de la física de los agujeros negros, basándose en las teorías de las branas negras y los pliegues negros.

Las branas negras son objetos hidrodinámicos, es decir, tienen las propiedades de un líquido. Ahora se ha descubierto que las branas negras también tienen propiedades que pueden ser explicadas en términos de propiedades típicas de los sólidos. Pueden comportarse como un material elástico cuando son dobladas.

Cuando las branas negras se doblan y pliegan en un pliegue negro, se crea un efecto piezoeléctrico (electricidad que se produce debido a la presión). Este nuevo efecto puede entenderse como una cuerda negra ligeramente doblada y provista con una mayor concentración de carga eléctrica en el lado interior con respecto al exterior. Esto produce dos polos cargados eléctricamente en las cuerdas negras. Los agujeros negros fueron predichos por la teoría de la gravedad de Einstein. Esto ilustra que hay una relación sorprendente entre la gravedad, la mecánica de fluidos y la física del estado sólido.

Información Adicional:  http://www.nbi.ku.dk/english/news/news12/new-knowledge-about-the-remarkable-properties-of-black-holes/

Como se esta enfriando el Universo desde el Big Bang

Haciendo uso de la CSIRO Australia Telescope Array compacto cerca de Narrabri, Nueva Gales del Sur, un equipo internacional de Suecia, Francia, Alemania y Australia han medido cuán caliente estaba el Universo cuando tenía la mitad de su edad actual.

Esta es la medida más precisa que jamás se ha hecho de cómo el Universo se ha enfriado durante su historia de 13,77 mil millones de años.  Dado que la luz tarda en viajar, cuando miramos hacia el espacio lo que vemos es el universo como lo fue en el pasado, como lo fue cuando la luz dejó las galaxias que estamos viendo. Así que para mirar hacia atrás a mitad de camino en la historia del universo, tenemos que mirar a mitad de camino en todo el Universo.

¿Cómo podemos medir la temperatura a una distancia tan grande?

Los astrónomos estudiaron gas en una galaxia sin nombre  que se encuentra a 7200 millones de años luz de distancia [posee un corrimiento al rojo de 0,89].

Lo único que mantiene este gas caliente es la radiación cósmica de fondo, el brillo remanente del Big Bang. Por suerte, hay otra galaxia poderosa, un quásar (llamado PKS 1830-211), que está detrás de la galaxia sin nombre. Las ondas de radio de este quásar tienen que pasar a través del gas de la galaxia en primer plano. Al hacerlo, las moléculas de gas absorben algo de la energía de las ondas de radio. Esto deja un distintivo de “huella digital” en las ondas de radio.

De esta “huella digital” es de donde los astrónomos calcularon la temperatura del gas. Encontraron que era 5,08 grados Kelvin (-267,92 grados Celsius), muy frío, pero aún más caliente que el Universo actual, que está en 2,73 grados Kelvin (-270,27 grados Celsius).

De acuerdo con la teoría del Big Bang, la temperatura de la radiación cósmica de fondo cae suavemente a medida que el Universo se expande. Eso es lo que vemos en las mediciones. El Universo de unos pocos millones de años atrás era unos grados más caliente de lo que es ahora, exactamente como la teoría del Big Bang lo predice.

Journal Reference:

  1. S. Muller , A. Beelen, J. H. Black, S. J. Curran, C. Horellou, S. Aalto, F. Combes, M. Guelin, C. Henkel. A precise and accurate determination of the cosmic microwave background temperature at z=0.89Astronomy & Astrophysics, 2013 [link del paper original]

El protón es mas pequeño de lo que pensábamos

No es nada fácil medir el radio de un protón, porque los quarks que lo componen no dejan de interaccionar. Aun así, la comunidad científica ha fijado unos valores con los datos de complicados métodos de medición, pero los resultados difieren si se usan otras técnicas. Un equipo europeo ya apuntó hace unos años que el protón es más pequeño de lo establecido y ahora lo vuelve a confirmar con un nuevo estudio que publica Science.

El electrón es una partícula como un punto, cuyo tamaño se ha medido en menos de 10-20 m, pero el protón, por el contrario, es una partícula compuesta de otras más pequeñas y fundamentales: los quarks”, recuerda Aldo Antognini, del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (Garching, Alemania).

“Los quarks –dos up y un down por cada protón– se mueven e interactúan de forma muy dinámica entre ellos y el torbellino que forman es el que da lugar al tamaño del protón”, explica el investigador.

Antognini y otros colegas europeos y de EE UU presentan esta semana en Science un estudio que señala que el protón es más pequeño de lo que se cree. Los resultados  confirman lo que el mismo equipo ya publicó en Nature en 2010: “El protón parece ser 0,00000000000003 milímetros menor de lo que pensaban los investigadores”.

En concreto, el denominado Committee on Data for Science and Technology (CODATA) establece un radio de carga para el protón de entre 0,87 y 0,88 femtómetros (1 femtómetro son 10-15 m), mientras que los nuevos resultados lo reducen a 0,84 femtómetros. El radio de carga eléctrica es la extensión media de la ‘nube’ que generan los quarks –que están cargados– al moverse.

Las diferencias parecen insignificantes, pero puede tener repercusiones físicas “serias”, según los expertos, ya que sugieren que quizá  haya un vacío en las teorías actuales de la mecánica cuántica. Además, los protones, junto a los neutrones, forman el núcleo atómico de cada átomo que existe en el universo.

El estudio también determina por primera vez el radio magnético del protón –0,87  femtómetros–. Este otro radio es la media de la distribución magnética dentro del protón, que viene dada por los momentos magnéticos de los quarks y las corrientes que producen al moverse.

Para llevar a cabo esta investigación, el equipo ha empleado la espectroscopia láser del hidrógeno muónico. El hidrógeno es el elemento más simple que existe, con un protón y un electrón, aunque en el experimento se sustituye este último por un muón –con carga negativa como el electrón pero con una masa 200 veces superior–.

De esta forma se puede medir mejor el protón, analizando determinadas transiciones que se producen en los estados de este hidrógeno ‘exótico’. Antognini ha adelantado a SINC que su grupo tiene previsto investigar también con átomos de helio muónico.

Por su parte, los valores establecidos por CODATA se basan en otras técnicas: espectroscópica del átomo de hidrogeno –el normal, no muónico– y cálculos de electrodinámica cuántica (QED, por sus siglas en inglés) para analizar la dispersión de carga entre el protón y el electrón.

Algunos investigadores consideran que la interpretación de los resultados de cada método de medición puede estar detrás de las discrepancias. En cualquier caso, los científicos siguen debatiendo cuál de todas estas técnicas es la mejor para encajar las piezas del denominado ‘puzle del radio del protón”.

El objetivo final, descubrir el tamaño exacto de esta partícula esencial en el funcionamiento del cosmos.

Los átomos en los que un electrón está reemplazado por un muón (electrón muónico) se conocen como átomos muónicos. El muón es parecido al electrón en que tiene su misma carga negativa pero con una masa 200 veces superior.

Con un protón y un electrón se construye el átomo más ligero que existe, el hidrógeno  Si se sustituye el electrón del átomo de hidrógeno por un muón se obtiene el hidrógeno muónico. Qué importancia tiene esta sustitución?. Pues sirve para obtener las dimensiones del protón y en consecuencia las dimensiones de todo el cosmos.

El protón puede considerarse como el ladrillo fundamental de la construcción de todo el universo. Pero muchas de sus propiedades, su tamaño y su momento magnético anómalo no están muy bien comprendidas. Para determinar el tamaño del protón, se considera como si todo su carga estuviera concentrada en una esfera de radio rp. Y para medir este radio se ha utilizado la interacción del electrón con el protón. Hasta hace poco las medidas más precisas sobre el radio del protón están dadas por la compilación de las constantes físicas CODATA. Se basan en la aplicación de las medidas espectroscópicas del átomo de hidrógeno junto con los cálculos de la electrodinámica cuántica (QED) del estado fundamental del hidrógeno  El valor es 0,8768(69)·10-15 m que indicamos por 0,8768(69) fm, donde fm indica fentometros, una abreviación para 10-15 m.

En 1913 Niels Bohr presentó una teoría del átomo de hidrógeno partiendo de un principio clásico pero introduciendo la característica de que el momento cinético esta cuantificado, esto quiere decir que es igual a h/2π, donde h es la constante de Planck.

Partiendo de la mecánica Newtoniana, el electrón gira en torno del protón con una velocidad v y se encuentra sometido a la fuerza de atracción eléctrica, esto determina el tamaño del átomo de hidrógeno.

La condición cuántica sobre el momento cinético indica lo siguiente

Juntando las dos ecuaciones obtenemos el radio del átomo de hidrógeno RH

A partir de aquí Bohr fue capaz de explicar el espectro del átomo de hidrógeno. La teoría coincidía plenamente con la experiencia. La condición cuántica era extraña en la física clásica pero daba resultados. Hay que decir que esta teoría planetaria de los átomos no se debe aceptar, está muy equivocada. El hecho de que de buenos resultados en el átomo de hidrogeno es una casualidad. Esta casualidad hizo posible que Bohr se animara a continuar por este camino cuántico e impulsara a los demás a crear una teoría cuántica de los átomos.

El desarrollo de la física avanzó rápidamente a partir de estos descubrimientos hasta llegar a dos teorías matemáticas de la física cuántica: la mecánica matricial de  Werner Heisenberg en 1925 y la mecánica ondulatoria de Erwin Schrödinger en 1926. Poco más tarde el propio Schrödinger demostró que tanto la visión matricial como la ondulatoria eran una misma teoría pero vestidas con matemáticas diferentes.

Pues bien, volvamos al radio del átomo de hidrógeno  comprobaremos que es inversamente proporcional a la masa del electrón. Esta es la clave para estudiar al protón y aquí es donde entra en juego el muón (µ) que es 206 veces más masivo que el electrón. A partir de los datos de CODATA:

Si en lugar de observar el espectro del átomo de hidrógeno (protón + electrón) podemos observar el espectro del hidrógeno muónico (protón + muón), el radio del hidrógeno muónico será unas 206 veces menor y por tanto la interacción muón-protón será mucho mayor y más precisa. La longitud de onda también es inversamente proporcional a la masa y por tanto la longitud de onda del muón es 206 veces más pequeña que la del electrón.

Esto significa que la función de onda del muón se superpone con la del protón (206)3 » 10veces más que la del electrón en el átomo de hidrógeno  Así pues, el muón en el hidrógeno muónico se encuentra 206 veces más cerca del protón y además las medidas son mucho más precisas que con el electrón, por tanto se pueden obtener mejores resultados sobre el tamaño del protón. Las siguientes imágenes intentan ilustrar este parágrafo.

Átomo de hidrógeno

Hidrógeno muonico

Este experimento lo realizo un grupo de 32 científicos presididos por Randolf Pohl en el Instituto de Óptica Cuántica Max Plank. La idea es medir el salto energético entre dos niveles cuánticos, los cálculos dan:

El primer término de la ecuación es debido a la polarización del vacío, el segundo y tercer término son las contribuciones al tamaño finito del protón.

Utilizando un láser pulsante, el equipo mesuro los niveles de energía del hidrógeno muónico y los resultados experimentales dan el siguiente resultado:

Sustituyendo en los cálculos se obtiene el siguiente valor para el radio del protón rp = 0.84184 (36) fm. Así pues, parece que el protón es 0.00000000000003 milímetros más pequeño, cerca de un 4% menor que los últimos experimentos. La diferencia es infinitesimal, pero los protones son las partículas más comunes y junto a los neutrones forman el núcleo atómico de cada átomo del universo. Parece como un pequeño punto de carga positiva. Pero en sus entrañas es mucho más complejo, cada protón está formado por partículas fundamentales denominadas quarks.

Les explico a continuación como el protón puede considerarse el ladrillo fundamental de la construcción cósmica. No hay duda que la fuerza principal del Universo es la fuerza gravitatoria, podemos ponerla en relación con la otra fuerza fundamental, la electromagnética.

Para realizar la comprobación utilizamos dos protones. La fuerza de atracción gravitatoria entre dos protones es 10-36 veces menor que la fuerza eléctrica de repulsión. Por eso en física atómica se ignoran los efectos gravitatorios. Pero la fuerza de gravedad siempre tiene el mismo signo negativo, es  de atracción. En cambio la fuerza eléctrica puede ser de atracción y repulsión, dependiendo de los signos de las cargas, positiva o negativa.

En un cuerpo macroscópico las fuerzas de atracción y repulsión eléctricas pueden cancelarse y quedara solamente la fuerza de atracción gravitatoria, que puede llegar a ser muy importante para cuerpos masivos. Es el caso de los planetas, estrellas y cúmulos globulares.

La energía gravitacional de una partícula orbitando un objeto de masa M a una distancia r depende de M/r. Si tenemos N átomos juntos formando una esfera, la masa M de esta esfera hipotética será proporcional a N y por tanto la energía será proporcional a N/r. Puesto que es una esfera el radio será proporcional a N1/3, recuerden que el volumen de una esfera es proporcional al cubo de su radio y el volumen es proporcional a N.

Entonces la energía es proporcional a N/N1/3 = N2/3 . A medida que la cantidad de átomos aumenta, la fuerza de la gravedad va aumentando. Por cada 1000 átomos la energía gravitatoria aumenta un factor 100. Así pues, tenemos que la cantidad de átomos N será proporcional a la energía gravitatoria

Cuando N sea mayor que

la fuerza de la gravedad será dominante. Este simple argumento nos da una idea de porque las estrellas son tan masivas. Un objeto que contiene más de 1054 átomos de hidrógeno o protones (esto es 2·1027 kg) se comprimirá por el efecto de la fuerza de atracción gravitatoria, hasta que se enciende la fusión termonuclear en su centro y esta energía compensa el colapso gravitacional. Por ejemplo, Júpiter tiene una masa de 1,899·1027 kg, por poco no se convierte en una estrella.

Pero si la cantidad de protones es superior a 1057 no hay ninguna fuerza que pueda compensar el colapso gravitatorio y se forma un agujero negro.

Estas y otras relaciones numéricas se muestran en el siguiente diagrama. En vertical la masa de un objeto respecto la masa del protón y en horizontal el radio del objeto respecto el radio del protón en escala logarítmica.

La colaboración internacional
Este proyecto es el fruto del esfuerzo de colaboración entre científicos de 32 instituciones diferentes en los distintos países.Algunas de las contribuciones más importantes incluyen:
– El Laboratorio Kastler Brossel (ENS París / UPMC / CNRS) de Francia.
– El Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica en Alemania.
– El Instituto Paul Scherrer (PSI), el Instituto de Física de Partículas del Instituto Federal de Tecnología de Zurich y el Departamento de Física de la Universidad de Friburgo en Suiza.
– El Departamento de Física de la Universidad de Coimbra y Aveiro en Portugal,
– El Instituto für Strahlwerkzeuge y Dausinger y Giesen GmbH en Stuttgart, Alemania.

 INFORMACIÓN ADICIONAL: http://www.nature.com/news/shrunken-proton-baffles-scientists-1.12289

Los mitos mas conocidos sobre el espacio

Las películas que vemos en el cine, los comics y los libros que leemos ejercen una gran influencia en la imaginación y los conocimientos colectivos.  Tampoco es de de mucha ayuda las observaciones caseras que hacemos desde la tierra. Nuestra atmósfera varía los colores, distancias aparentes y posiciones de los astros (un efecto como el que se produce al ver a través del agua). Estos fenómenos hacen que la gente tenga ideas equivocadas sobre cómo es el espacio, la última frontera.

Cosas que por lógica creemos que un niño de preescolar puede responder, pero que en realidad inclusive a profesionales universitarios se les hace muy difícil razonar, debido a que dentro del transcurso de nuestras vidas hemos adquirido conocimientos y razonamientos que aunque parezcan lógicos no son verdaderos.

Así que les traigo un compendio de los mitos mas conocidos acerca del espacio…

Cinturón de asteroides

 Películas como El Imperio Contraataca o The Last Starfighter nos ilustran cinturones de asteroides en hora punta donde en espacios de unas cuantas centenas de metros hay cerca de 100 o mas asteroides  Naves espaciales que ignoran los principios de la inercia, efectuando complicadas y muy vistosas maniobras entre enormes asteroides. Esto es una visión muy equivocada de cómo son los cinturones de asteroides.
Nuestro cinturón de Kuiper entre las órbitas de Marte y Júpiter, está compuesto por cientos de miles de asteroides. Su tamaño va desde Ceres (casi 1.000 kilómetros de diámetro) hasta los pequeños de menos de un kilómetro. Según calculan los astrónomos de la  NASA, la distancia media entre cada asteroide, va de uno a tres millones de kilómetros. Si los asteroides estuvieran muy juntos, se producirían choques, estos choques despedirían a los asteroides a la profundidad del espacio. Por eso es muy difícil que los veamos juntos (aunque hay asteroides que orbitan de forma acompasada en verdaderos valses espaciales, asteroides con pequeñas lunas-asteroides a su alrededor, etc).
Y sobretodo no, no existen los “campos de asteroides”.

Agujeros negros malvados

Se nos suelen pintar a los agujeros negros como pozos de succión infinita. Es cierto que su atracción es tal, que hasta crean distorsiones en el tejido espaciotemporal. Pero esto no significa que sean incognoscibles o malvados. Existen varios tipos de agujeros negros que emiten diferentes radiaciones y sólo lo que ocurre más allá del horizonte de sucesos es una singularidad con la que podemos especular. El agujero negro es una de las formas en que una estrella supermasiva “se muere”. Sabemos que en el núcleo de nuestra Vía Láctea hay al menos un agujero negro, pero no debemos preocuparnos.
Si quieren saber un poquito mas acerca de los agujeros negros les recomiendo que pasen por esta entrada: ¿Qué es un agujero negro?
Incluso si sustituyéramos nuestro Sol por un agujero negro con su misma masa, la Tierra seguiría orbitando exactamente igual que lo hace ahora. Los agujeros negros deben cumplir con las leyes físicas conocidas (fuera de su horizonte de sucesos), es decir, deben cumplir con Newton y Einstein. Si tu nave interestelar se encuentra con un agujero negro, tienes mucho tiempo para girar un poquito y pasar de largo. Por tanto, es difícil que te ocurra lo que a la novia del protagonista de Pórtico, que se quedó “atrapada” orbitando un agujero negro. ¿Entonces cuándo se produce la espaguetización? Cuando te acercas lo suficiente como para no poder usar tus motores y salir de su atracción. Pero eso te puede pasar exactamente igual con nuestro Sol o con la Tierra misma.

El sol es amarillo

Decimos que el Sol es amarillo porque lo solemos ver amarillo. Cuando amanece o anochece, lo vemos rojo. Bueno, esto se debe al efecto de nuestra atmósfera: la composición química de la atmósfera atrapa las longitudes de onda más cortas de la luz visible, con lo que si al blanco del sol le restamos los azules y violetas, nos queda un toque más amarillo o rojo. Si salimos de nuestra atmósfera, a unos 100 km de la superficie de esta bola azul, veríamos al sol con su color verdaderoel blanco.

El cielo de Marte es rojo

Sin duda esta es una de mis favoritas. En Crónicas Marcianas, incluso se ve a Rock Hudson en camiseta de manga corta: si Marte es árido y rojo, es que hace calor. (No, no hace calor, de hecho, hace mucho frío). Lo cierto es que a Marte le llega aproximadamente la mitad de luz solar (radiación solar) que a la Tierra. La composición de su atmósfera, fundamentalmente CO2, hace que el cielo tenga color blanco. La combinación de lo blanco, las partículas en suspensión que pueda haber por tormentas de arena, y la poca luz solar que llega, nos pintaría un Marte que no llega a estar en penumbra, pero casi, como si permanentemente hubiera un eclipse de Sol. 
¿Entonces cómo es que en las fotos de Marte que aparecen en los dominicales se vea el cielo rojo? Esas fotos están coloreadas. Suena a explicación tonta, pero es la verdad.

La re-entrada a la atmósfera terrestre

Cuando las naves espaciales entran en la atmósfera, películas como Apolo 13, nos pintan un panorama poco apetecible: muchas vibraciones y una bola de fuego tiene a los astronautas pendientes de que los tornillos no se sueltenLa culpa de esto no es de la atmósfera, sino del presupuesto de la NASA. Si se utilizaran motores para compensar la atracción gravitatoria en sentido opuesto, la re-entrada podría realizarse más lentamente.
La bola de fuego que solemos ver, resulta de la ignición del aire comprimido que está delante de la nave. Cuando la nave va a mucha velocidad, el aire se comprime produciendo calor, el calor puede ser tal, que prenda fuego al aire. Si la nave tuviera combustible para la re-entrada podría venir más despacio, sin producir llamaradas. El problema es que cada kilo de carga que subimos al espacio es muy caro, por eso hacemos naves muy resistentes al calor.
Maldito presupuesto…!! 

En Marte no llueve

 La atmósfera marciana tiene una leve traza de vapor de agua. Es muy poca cantidad, pero con la baja temperatura precisa, se puede condensar. No habrá una gran llovizna en Marte, pero sí es posible tener niebla húmeda matinal en ciertas zonas. Como la superficie siempre está más fría que el aire, esta niebla se precipita sobre las rocas en forma de helada. Una de las primeras fotos de la sonda Viking, en los 70, mostraba helada matinal sobre las rocas. Los polos marcianos tienen color blanco de hielo de CO2 y de hielo de agua.

En la cara oculta de la Luna nunca da el Sol

Esta es muy fácil, inclusive parece mas que nada una inocentada. Podemos contestar que cuando se produce un eclipse de Sol, en la cara oculta de la Luna da el Sol. El mito de que ahí nunca da el Sol viene tal vez porque desde la Tierra siempre vemos la misma cara (siempre logramos sólo ver un 59% de la superficie lunar desde la tierra)esto se debe al acoplamiento de marea.

El espacio es muy frío

El espacio está casi vacío. No hay nada que pueda absorber el calor. La transmisión de calor se debe producir entre dos cuerpos en contacto. En el espacio no hay ningún tipo de aire que absorba el calor. Es más, un error frecuente en las naves espaciales populares es que no tienen paneles de irradiación. En el mundo real, lo primero que hace el transbordador espacial al salir al espacio es abrir su bahía de carga (las compuertas funcionan como emisores de calor). Si no lo hiciera, la temperatura de la nave aumentaría de forma constante matando a los astronautas.
Si no recibes calor de una estrella cercana, la poquísima cantidad de hidrógeno que hay en el vacío espacial acabaría por robarte todo el calor, pero le hace falta bastante tiempo. Así que si sales despedido al espacio no te congelarás inmediatamente.
 

Todo lo relacionado con el Big Bang

Todo conocimiento popular relacionado con el Big Bang es impreciso o simplemente falso. En particular, aquello de que se produce un estallido con origen en un punto superdenso. Es curioso que la gente caiga continuamente en el error, ya que es una de las pocas cosas que está comprobada empíricamente (y desde hace muchas décadas). No pudo haber una explosión en un punto concreto, porque todos los objetos (de masa bariónica al menos) del universo, se alejan unos de otros. Es difícil tener una imagen mental de esto, pero el Big Bang ocurrió en todas partes al mismo tiempo.
No me eches la culpa, el corrimiento al rojo demuestra que los objetos se alejan unos de otros mutuamente. Si bien es cierto que en el espacio muy profundo, en el espacio joven, aparecen las galaxias “muy cercanas” unas a otras, esto ocurre en todas las direcciones. Así que nos podemos imaginar un espacio viejo en cualquier punto de referencia aleatorio y un espacio cada vez más joven según nos alejamos de ese punto aleatorio. Esto ocurre en cualquier lugar y momento del universo.
Como el Big Bang es una singularidad cuántica, en la que por no existir no existía ni el tiempo, simplemente somos incapaces de saber qué pasó. 

La temperatura de los Meteoritos

Cuando un meteorito cae a la Tierra, no esta al rojo vivo, como se cree; de hecho, muchos llegan al suelo completamente congelados. Esto es porque en el espacio hay -273ºC de Temperatura, mas o menos. La fricción contra la atmósfera terrestre calienta y disuelve las capas exteriores del meteoro, pero nunca llega a calentar el centro debido a que la roca no es buena conductora del calor, y a medida que se acerca a la superficie la atmósfera se hace mas densa y lo frena lo suficiente como para que vuelva a enfriar su superficie.

La estrella mas brillante del cielo nocturno

La Estrella Polar no es la mas brillante del cielo, como se cita siempre en las películas cursis, de bajo presupuesto, etc. El importante honor le corresponde a Sirius, que brilla casi el doble, pero que no tiene la gracia de estar tan cerca del Polo Norte Celestial. Y aunque lo fuera, otro echo importante se ignora: la Estrella Polar no es una estrella, son varias que se van turnando para ocupar el lugar privilegiado. Hoy le toca a Polaris, que comenzara a alejarse del polo en el año 2100 y no volverá al puesto hasta dentro de unos 25.000 años después. 

Si conocen algunos otros que no se encuentran en la entrada, escriban un comentario con la descripción del mito y lo agregare gustosamente…

No olviden comentar….!!