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viernes, 9 de octubre de 2009

Ciencia y Tecnología. Última propuesta teórica: Los agujeros negros no existen

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Última propuesta teórica: Los agujeros negros no existen

Gerard 't Hooft, premio nobel de física afirma, en su último modelo teórico del universo, que los agujeros negros y singularidades del espacio-tiempo no puede existir.
Uno de los grandes desafíos de la ciencia moderna es unir nuestra concepción sobre el universo a gran escala con nuestros conceptos de su funcionamiento a nivel de partículas elementales, es decir, combinar la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica en una única teoría que explique el funcionamiento integral del universo.
Actualmente, la Teoría de Cuerdas, proveniente del pensamiento cuántico, explica la fuerza de gravedad como un subproducto de la complejidad, y forma parte de los fenómenos conocidos como emergentes.
El problema con estos “fenómenos emergentes”, es que son formulados para “ir de acuerdo” con nuestras ideas intuitivas sobre la causalidad; es decir, que un efecto debe ser precedido por su causa. Al menos, así es como el ganador del Premio Nobel de física Gerard ‘t Hooft presenta las cosas.
Para explicarlo, ha diseñado un modelo del universo que, en todo momento, conserva la el principio de causalidad (en la teoría cuántica, los efectos no necesariamente son precedidos por una causa, es decir, la causalidad deja de tener vigencia) y tiene algunos efectos colaterales interesantes. La propuesta fundamental de su idea es aceptar un nuevo tipo de simetría en el universo.
La simetría es una propiedad de un sistema que lo mantiene sin cambios bajo cualquier transformación; por ejemplo, las leyes de la física deben mantenerse constantes bajo cualquier cambio en la posición o dirección en el espacio. Es una idea enormemente poderosa.
Gerard ‘t Hooft propone que, para conservar la idea de causalidad en una Teoría de la Gravedad Cuántica, tenemos que aceptar la idea de una simetría de escala. En otras palabras, las leyes de la física son las mismas independientemente de la escala. También introduce la idea de “complementariedad de agujeros negros” en la cual un observador dentro de un agujero negro ve el universo de una forma distinta a un observador fuera del agujero.
Las consecuencias son explicadas por t’ Hooft de la siguiente manera:
“Si añadimos esto a nuestro conjunto de transformaciones de simetrías, agujeros negros, singularidades espacio temporales, y horizontes desaparecen”.
A cambio, mantenemos intacta la idea de causalidad.
Independientemente de la gran visión que esta interpretación representa para el pensamiento humano, la gran pregunta y lo verdaderamente importante es si el nuevo universo de ‘t Hooft guarda alguna relación con la realidad en que vivimos nosotros.
Nuestra realidad teórica es que la existencia de los agujeros negros está bien aceptada por la comunidad científica. Los astrónomos pueden ver sus efectos gravitatorios. Y, aunque nadie ha observado directamente un agujero negro o la radiación de Hawking que los físicos suponen que emiten, pocos dudan de que se acumularán las pruebas a favor.
La respuesta a la pregunta de cómo unir la física de lo muy grande con la física de lo muy pequeño, dice ‘t Hooft que no hay diferencias entre ellos.
Salud
Valram
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jueves, 18 de septiembre de 2008

Ciencia y Tecnología. Los viajes en el tiempo a la vuelta de la esquina (¿Será verdad?)

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El procedimiento de la investigación

El principal método para la investigación, utilizado por el Gran Colisionador de Hadrones, consiste en la aceleración progresiva de chorros de protones (núcleos del átomo hidrógeno) dentro de la circunferencia del acelerador, en sentidos opuestos, a velocidades cercanas a la de la luz y, después, hacerlos chocar entre sí. Las colisiones que se producen recrean las condiciones existentes en los primeros milisegundos después del big bang con una gran liberación de energía y la producción de diversas partículas subatómicas, cuyo análisis, arrojará luz sobre la creación del universo.

La especulación

En los tiempos de Leonardo da Vinci, la idea de que el hombre pudiera volar en una máquina más pesada que el viento, sólo era una estrafalaria e irracional especulación, cuya imposibilidad fue demostrada, en algún momento, matemáticamente.

Irina Aref'eva e Igor Volovich matemáticos del Instituto Matemático de Steklov, Rusia, en referencia a la puesta en marcha del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), publicaron un curioso ensayo, según el cual, como resultado de las colisiones entre protones a velocidades cercanas a la de la luz, principal procedimiento de investigación del LHC, podrían producir eventos “…que violan la causalidad” (¡¿?!); es decir, son eventos tan extraños, en los cuales, la línea del tiempo deja de transcurrir de la manera conocida, y un efecto puede darse antes que la causa que lo produce. Esto cnostituiría yn extraordinario avance de la ciencia y tecnología.

El pronóstico

El nuevo colisionador de hadrones tiene tanta potencia, que los protones alcanzarán velocidades nunca antes experimentadas en la historia de la investigación científica, de tal manera, que los matemáticos rusos Irina Aref'eva e Igor Volovich, en su ensayo, suponen que la cantidad de energía liberada durante las colisiones, será de tal envergadura, que llegarán “…a afectar el tejido del universo, generando ondulaciones espaciales y creando las circunstancias propicias para que se produjese un "agujero de gusano", de tal modo que nuestro tiempo estaría conectado con el futuro”. (Las negrillas son mías).

¿Agujero de gusanooo?

También llamado puente de Einstein-Rosen, el agujero de gusano, previsto hipotéticamente por la teoría de la relatividad, debe su nombre a la analogía que, siguiendo la regla de que la distancia más corta entre dos puntos es una línea recta, un gusano acortaría su camino haciendo un agujero en una manzana para llegar al otro lado, en lugar de rodear completamente por su superficie.

Pues bien, el físico John Wheeler introdujo el término en 1957, suponiendo que el universo es la superficie de la cáscara de la manzana, entonces, el agujero de gusano sería el camino más corto para viajar de un lugar a otro del universo, a través de un atajo en el tejido del espacio tiempo.

¿Nos preocupamos?

Las violaciones a la causalidad, es decir, el hecho de que el efecto se produzca antes de la causa en estos eventos, involucran, si acaso, períodos de tiempo tan cortos como millonésimas de segundo, lo que, como objeto de estudio, a esos niveles de investigación, sería un gran adelanto en el conocimiento del espacio-tiempo.

Así que, por favor dispónganse a ver tranquilamente el fútbol (con la hielera a la mano), sin esperar ver el resultado antes de que inicie el partido.

Ver: Tratan de cocinar el viaje a través del tiempo en el CERN (http://www.diariocritico.com/2008/Septiembre/noticias/97954/tratan-de-cocinar-el-viaje-a-traves-del-tiempo-en-el-cern.html).

Saludos
Valram

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miércoles, 17 de septiembre de 2008

Ciencia y Tecnología. Los mexicanos y el Gran Colisionador de Hadrones (LHC)

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Participación mexicana

Los científicos mexicanos siempre han colaborado en los grupos internacionales de la investigación y en el desarrollo y búsqueda de nuevos conocimientos de la ciencia y tecnología, pero, hoy, como nunca, su participación en el moderno Gran Colisionador de Hadrones puesto en marcha hace una semana, ha resultado ser una de las más importantes colaboraciones en su tipo.

El detector V0A

El subdetector mexicano V0A, desarrollado con la colaboración del Instituto de Física de la UNAM, con tecnología de punta, en su primer experimento comprobó su efectividad al ser “…el primero en reconocer el primer haz de partículas que se inyectó en el LHC”. El V0A forma parte de uno de los detectores del LHC: Alice (A Large Ion Collider Experiment).

El detector ACORDE

Otra de las contribuciones a la ciencia y tecnología mexicanas utilizadas es el detector de rayos cósmicos ACORDE, que, antes del V0A, era el único que podía detectar las partículas de Alice. Uno de los principales objetivos del desarrollo de este equipo, es la detección de los rayos cósmicos que, permanentemente, atraviesan la Tierra provenientes de todos los rincones del universo.

Los participantes mexicanos

Además de la UNAM, han participado la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y la Universidad de Sinaloa. Estas instituciones han logrado contribuciones históricas en el estudio de las partículas subatómicas y serán de gran utilidad para la detección de la llamada partícula de Dios o bosón de Higgs y otras subpartículas atómicas.

Leer: Tecnología desarrollada por científicos mexicanos detectó el primer haz de partículas que recorrió el colisionador de hadrones (http://www.cronica.com.mx/nota.php?id_nota=384966)

Saludos
Valram

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miércoles, 10 de septiembre de 2008

Ciencia y Tecnología. En busca de los secretos del Big Bang

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Buscando los secretos del big-bang

El campo de Higgs

El campo de Higgs es un intento de explicar, dentro de la lógica matemática, la existencia de masa en la materia, que desde casi siempre, se sabe que es energía, por aquello de que “la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma”; es decir, sin este campo, que se distribuye por todo el universo, la materia existente no tendría masa, no pesaría nada, todos seríamos como un haz de fotones, yendo y viniendo, al trabajo o al supermercado, moviéndonos a la velocidad de la luz.

El bosón de Higgs

El bosón de Higgs es otra de las formas de ver el mismo fenómeno que se explica con el campo de Higgs, debido a una de las más difíciles de entender características de la energía estudiada por la física cuántica, de que los fenómenos, a la escala de lo muy pequeño, se presentan de forma ondulatoria y corpuscular, así, la luz es, al mismo tiempo, un haz de fotones (corpúsculos o partículas) y una onda electromagnética.

En la física de lo muy pequeño, las partículas están clasificadas en dos grupos llamados: fermiones, que constituyen la materia y bosones, las que transmiten las fuerzas.

El aparato del fin del mundo

Bien, el día de hoy, el Large Hadron Collider (Gran Colisionador de Hadrones), el que según algunos iba a ser causa del fin del mundo, fue puesto en funcionamiento a las 09:30, el cual, dentro sus principales objetivos, tiene el encontrar el bosón de Higgs, hecho que corroboraría la predicción teórica del modelo estándar con que se describe el mundo subatómico, y daría luz sobre el momento del Big Bang con que se inició (teóricamente) el universo.

Steven Weinberg y sus asociados Abdus Salam y Sheldon Glashow, acomodaron los campos de Higgins en el modelo estándar de la física de partículas cuyo objetivo es modelar la unificación de las fuerzas de la naturaleza en una sola.

Información obtenida de: Doble éxito para el gran acelerador europeo de partículas (http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Doble/exito/gran/acelerador/europeo/particulas/elpepusoc/20080910elpepusoc_1/Tes)

Saludos
Valram

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