El fenómeno más monstruoso del universo

marzo 19th, 2013

El 23 de febrero de 1987, mientras medio mundo dormía y otro medio desayunaba, un flujo anómalo de neutrinos, más de los habituales, atravesaba nuestros cuerpos y la Tierra.

Una supernova había explotado en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite que acompaña a la Vía Láctea. También se detectaron los misteriosos y letales rayos gamma, origen de los procesos más violentos que acaecen en nuestro universo.

Las explosiones de rayos gamma (GRB en siglas inglesas) duran escasos segundos, pero en este breve tiempo emiten tanta energía como la que puede radiar el Sol a lo largo de toda su vida, es decir, 12.000 millones de años de radiación solar en unos segundos. Algo inconmensurablemente increíble.

En la actualidad nuestros detectores terrestres reciben una GBR al día, siempre procedente de lejanas galaxias. Una al día puede parecer mucho, siendo un fenómeno cuya frecuencia es una vez cada millón de años en una galaxia, pero hay que considerar que existen más de 200.000 millones de galaxias en el universo, tal vez el doble de la cantidad citada.

¿De donde sales estos rayos de gamma? De fenómenos muy violentos, posiblemente de explosiones de hipernovas, estrellas de neutrones o colisiones entre agujeros negros. Cualquiera de estas causas produciría radiación con abundancia de rayos gamma.

La materia en expansión también emitiría protones de muy alta energía y rayos cósmicos. Todo ello con energías que superarían el exaelectronvoltio (los 109 GeV), un millón de veces la energía que es capaz de alcanzar el LHC.

En estas explosiones monstruosas, la materia acelerada en la explosión interaccionaría entre sí y provocaría la aparición de piones, muones y neutrinos. Teóricamente estas explosiones de rayos gamma van acompañadas de emisión de neutrinos de alta energía. La llegada de cascadas de neutrinos pueden revelar una explosión con rayos cósmicos, pero su origen verdadero sigue siendo un misterio. Sólo sabemos que el exceso de rayos gamma pone en peligro nuestras vidas, y este exceso puede ser producido por la proximidad de su origen.

¿Sugiere el bosón de Higgs que nuestro universo es cíclico?

febrero 21st, 2013

Es posible que vivamos en un universo cíclico que se va repitiendo toda la eternidad. Esta realidad dependerá de la masa exacta del bosón de Higgs.

Se han formulado muchas teorías sobre el universo en que vivimos y la clase de universo que es. Para algunos es un universo que, tras el Big Bang, se expande eternamente, una burbuja que crece,  un espacio que va separando galaxias las unas de las otras. No es la única teoría, existe más teorías como la del universo mosaico, brana, paisaje, cíclico, burbuja, cuántico, holográfico e incluso simulado como el de Matrix.

El descubrimiento del bosón de Higgs sugiere a los científicos del LHC la posibilidad de que nuestro universo sea cíclico, un universo como el mencionado en los Upanisad de la India. Es decir, un universo burbuja inmerso en el llamado campo de Higgs, un campo de energía que impregna todo lo que nos rodea.

Ahora nuestro universo tiene 13.700 millones de años de antigüedad. Si es un universo cíclico, su burbuja no se ira expandiendo indefinidamente, sino que debido a su inestabilidad desaparecerá dentro de algunos miles de millones de años para dejar paso a otro universo.

Diremos, sobre los universos cíclicos, que se van repitiendo toda la eternidad. Tienen un principio, un fin, y un renacer, y ha podido haber un número infinito de ciclos previos al nuestro.

Sucede que la cosmología cíclica aumenta la entropía, y se acumula al ciclo siguiente; la entropía crece, pero la densidad de la entropía decrece. Al final de un ciclo la entropía está tan diluida que su densidad es próxima a cero.

Pero esto es solo una teoría, ya que se esperan más resultados sobre el bosón de Higgs, hay que conocer su masa con exactitud, ya que está relacionada con la estabilidad del universo. En cualquier caso el fin del ciclo es un hecho muy lejano, tan lejano que no existirá ni el Sol.

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Físico y parrandero

enero 30th, 2013

El otro día hable de Michio Kaku anecdóticamente, hoy lo voy ha realizar de uno de los mejores físicos que han existido: Richard Feynman.

Feynman, ya fallecido en 1988, era un personaje excéntrico, peculiar, juerguista, bromista y con gran sentido del humor. Características que no tienen nada que ver con su gran capacidad científica que le llevó a ganar el Premio Nobel de Física en 1965, por sus trabajos en electrodinámica cuántica. Feynman había trabajado en el desarrollo de la bomba atómica en el Proyecto Manhattan, y es el creador de los diagramas de su nombre, un sistema de conteo para realizar cálculos en la teoría cuántica de campos.

Toda esta gran capacidad científica no quita sus peculiaridades extravagantes. Ya de joven estudiante realizaba incursiones en la hipnosis en el MIT, y también mostraba su gran habilidad en abrir cajas fuertes, especialmente de bares. Ya siendo un reputado científico le encantaba la samba y practicaba percusión para animar este ritmo brasileño.

Se caso tres veces y no tenía perjuicios sobre los temas de sexualidad, ya que frecuentaba los bares de topless donde disfrutaba del espectáculo mientras consumía 7up. En realidad, toda esta vida nocturna y jocosa la describe en un libro suyo, “¿Está Ud de broma, Sr. Feynman?”, en el que narra que realizaba encargos a pintores para casas de prostitución.

Uno de sus últimos trabajos fue en la Comisión Rogers que estudiaba las causas del accidente del transbordador Challenger. En su informe cargo contra los directivos de la NASA por anteponer intereses económicos y falta de comunicación entre los ingenieros, así como la falta de una política de seguridad en los lanzamientos. Sus conclusiones fueron reconocidas por la Agencia.

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Una anécdota de Michio Kaku

enero 28th, 2013

Dado que el otro día hable de la antimateria, me pregunta un amigo si es verdad que Michio Kaku, físico teórico y excelente divulgador, intentó generar antimateria en su casa cuando tenía 17 años.

Si lo intentó, ya que construyó un colisionador de átomos en el garaje de casa de sus padres en California. Para ello bobinó 35 kilómetros de cable de cobre, y construyó un betatrón de 2,5 millones de electronvoltios que consumía 6 kilovatios y generaba un campo magnético 20.000 veces mayor que el campo magnético de la Tierra. El joven Kaku quería generar un haz de rayos gamma para crear antimateria. Afortunadamente cada vez que lo ponía en marcha saltaban los fusibles de toda la casa. ¿Quién sabe si lo llega a conseguir y si materia y antimateria hubieran creado una gran explosión?

Yo, a su misma edad, intente construir un cohete que me explotó en la azotea de mi casa. Saltaron baldosas, y tembló el edificio. Un albañil que estaba arreglando unas grietas salió corriendo y no volvió más. Los amigos que estaban viendo el gran momento del despegue, no quieren ni recordarlo. Es que yo, como Michio Kaku, también me inspiraba en los comics de Flasch Gordon y en los libros de Isaac Asimov.

Michio Kaku, después de trabajar con Edward Teller, padre de la bomba atómica, se convirtió en doctor en ciencias Cum Laude en Berkeley, y ha ocupado la cátedra de Física Teórica de la Universidad de New York. Se puede decir que es un experto en teoría de cuerdas y espacios paralelos. Vive la actualidad científica, lo que le ha permitido realizar predicciones sobre los futuros avances de la ciencia: teletransporte, ingravidez, invisibilidad, I.A., Internet, etc. En una de sus últimas intervenciones prospectivas, aseguró que “…en 20 años nadie morirá de viejo”.

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Qué es la antimateria?

enero 25th, 2013

Me solicita un lector de mi Blog que explique que es la antimateria. Le diré, inicialmente, que gracias a que no hay tanta como materia nosotros estamos en este universo.

En 1955 se produjo en el Bevatrón, el acelerador de partículas de Berkeley, un antiprotón. Se confirmó que las antipartículas existían, que no eran sólo una hipótesis en la famosa ecuación de Dirac. En 1995 el CERN (Organisation Européenne por la Recherche Nucléaire) creo el primer átomo de antihidrógeno.

La antimateria es lo contrario de la materia. La antimateria tiene la carga contraria de la materia ordinaria, así los antiprotones tienen carga negativa y los antielectrones (positrones) tienen carga positiva.

Existen muchas hipótesis de por qué el universo visible parece compuesto en su totalidad de materia, y no por antimateria. Se sabe que cuando la materia entra en contacto con la antimateria se aniquilan mutuamente.

Esto crea un misterio: ¿Cuál es el motivo por el que nuestro universo está hecho principalmente de materia y no de antimateria? Si en el Big Bang se hubiera creado cantidades iguales de antimateria y materia, se habrían aniquilado una a otra y nosotros no existiríamos. Afortunadamente parece que existe poca antimateria en nuestro universo.

Destaca el físico Michio Kaku: “…se pueden formar antiátomos a partir de antielectrones y antiprotones. Pueden existir antiplanetas y antipersonas. Pero la antimateria se aniquila si entra en contacto con la materia. Si alguien sostuviera un trozo de antimateria en la mano, explotaría de inmediato con la fuerza de miles de bombas de hidrógeno”.

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