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miércoles, 30 de septiembre de 2009

MICROCOSMOS Y MECANICA CUANTICA


Aunque para la mayoría de nosotros el átomo se reduce a protones, neutrones y electrones, en realidad los físicos han descubierto nuevas partículas subatómicas y la terminología se ha complicado notablemente. De entrada, las partículas elementales se dividen en aquellas con masa (Fermiones) y aquellas otras que no tienen masa sino que tan sólo transmiten fuerzas o, simplificando, simplemente fuerzas (Bosones).
Dentro de los bosones el más conocido por todos es el fotón, responsable de las manifestaciones cuánticas del fenómeno electromagnético que caracteriza a la luz, o el gluón, portador de la fuerza nuclear fuerte que mantiene unidos a protones y neutrones sin que se repelan. También serían bosones los que caracterizan a las otras dos fuerzas elementales de la naturaleza, además de las mencionadas, como son la fuerza nuclear débil (bosones W y Z, en el caso de la radioactividad) y la de la gravedad (el todavía supuesto graviton).
Los fermiones se dividen a su vez en Leptones y Quarks. Hay seis tipos de leptones, entre ellos el electrón, y seis tipos de quarks, que de manera simbólica se consideran ‘sabores’. Se denominan en inglés up, down, charm, strange, top y bottom, y además se subdividen cada uno de ellos en función de su carga de ‘color’, en rojo, verde y azul, si bien dicha denominación es también metafórica. Los leptones aparecen aislados, mientras que los quarks se encuentran siempre unidos formando pares o tríadas.
Todo esto compone el llamado Modelo Estándar de Partículas. La mayoría de las partículas postuladas ya se han aislado, y el resto podrían descubrirse gracias a estas nuevas instalaciones del CERN. Pero no sabemos si son los componentes últimos de la materia, o a escalas mucho más pequeñas habría otros elementos, como propone por ejemplo la teoría de las supercuerdas, que considera todas estas diversas partículas como expresiones y vibraciones de un único tipo de materia, la supercuerda.
A las partículas subatómicas compuestas por quarks y gluones (uno de los bosones), como son los protones, se les llama Hadrones. Así que en resumidas cuentas, al hablar de hadrones, el LHC está haciendo referencia a los protones. Las colisiones de interés son aquellas que se vayan a producir entre un quark o un gluón de cada uno de los protones que se encuentren. Porque la energía típica producida en el LHC tras el choque de un quark con otro quark, de un quark con un gluón, o de dos gluones entre sí, entre 0,1-1 TeV, puede convertirse en la masa de nuevas partículas que se espera descubrir, como es el caso del famoso bosón de Higgs.
El Modelo estándar de partículas propone un campo que todavía no se ha observado por ser casi indistinguible del vacío, el llamado campo de Higgs, y una partícula con mucha masa (al contrario de lo que sucede con el resto de los bosones), el bosón de Higgs, necesaria para explicar las masas de todas las demás partículas que aparecen. Se trata de explicar supuestos extremos en los que se genera más masa de la que en principio interviene, pues de lo contrario habría que suponer algo tan supuestamente contradictorio como es el hecho de que la materia pudiera surgir del vacío. Muchos físicos han desarrollado paralelamente teorías de supersimetría que proponen que todas las partículas tienen (además de su antipartícula) una partícula que sería su “sombra”, o su simétria. Aunque no se han descubierto todavía partículas simétricas, una de las postuladas, llamada neutrino, podría formar la materia oscura del universo y si se encuentra en el LHC apoyaría las teorías de cuerdas. Hasta ahora el acelerador más potente, alcanzando energías de 1 TeV, era el Fermilab en Chicago, donde se descubrió en 1995 el último quark que faltaba por encontrar, el llamado top. El LHC es siete veces más potente, por lo que podrá responder a nuevas incógnitas. El Modelo estándar de partículas es capaz de explicar, de momento, tres de las cuatro fuerzas que se han descrito en la naturaleza: la fuerza débil, la fuerte y la electromagnética, dejando fuera la fuerza de la gravedad.
Para explicar esta fuerza desde el punto de vista de la física cuántica se propone otro bosón llamado gravitón, una partícula mediadora de la atracción gravitatoria que, de existir, daría respaldo a una Teoría del Todo que unificaría la física cuántica y la relativista. Entre la física cuántica y la física relativista existen grandes incompatibilidades, porque en el mundo de lo extremadamente pequeño todo parece estar cuantizado, es decir, todo son partículas, mientras que en el mundo de lo grande, el espacio-tiempo parece ser tan sólo una dimensión continua, si bien elástica, y los efectos que provoca son puramente geométricos. Pero la suma de lo pequeño hace lo grande, y lo grande debe estar compuesto por lo pequeño, por tanto todo debe poder explicarse con las mismas leyes.
Hay un punto en que estas dos ciencias confluyen y es en el origen del universo, donde hubo grandes masas en volúmenes muy pequeños y a elevadísimas temperaturas. Es por ello que se esperan con ansiedad los resultados obtenidos al recrear condiciones semejantes a las que hubo en la primera milmillonésima de segundo a partir del Big Bang.
Otro de los descubrimientos que se puede llevar a cabo en el LHC es la observación de nuevas dimensiones o planos de la realidad, como proponen las teorías de cuerdas, lo cual podría permitir la creación de microagujeros negros. Los agujeros negros son regiones del espacio en donde hay tal cantidad de masa concentrada que se genera un campo gravitatorio tan grande que ni la luz puede escapar de él. Sin embargo, si la radiación de Hawking se confirma (la cual predice que en el borde de un agujero negro se va emitiendo algo de radiación, y por tanto va disminuyendo la masa) entonces los microagujeros negros se evaporarían inmediatamente, resultando totalmente inocuos.
Se espera que en Noviembre pueda comenzar a funcionar de nuevo y que podamos certificar nuevos descubrimientos.
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lunes, 28 de septiembre de 2009

MISION LRO-LCROSS

El dia 9 de Octubre de este año, la mision de la NASA LRO-LCROSS impactara la Luna en su polo sur dentro de crateres que nunca vieron la luz solar en busca de agua para futuros asentamientos en nuestro satelite. Ya que el transporte de agua hacia satelites y planetas es antieconomico, se buscan fuentes alternativas de suministro y de acuerdo a los datos enviados anteriormente por las sondas Clementine y Lunar Prospector y mas recientemente la sonda japonesa Kaguya , se cre que la Luna tiene esas reservas de agua dentro de crateres oscuros.
La misión LCROSS va a hacer esto mediante el envío de un cohete que se estrellara contra la luna, causando un gran impacto y la creación de un cráter, lanzando toneladas de escombros y, potencialmente, hielo y vapor de agua sobre la superficie lunar. En este impacto se liberaran materiales de la superficie lunar, que serán analizados para detectar la presencia de minerales hidratados que se indicaran a los investigadores si el agua está allí o no.
Los dos componentes principales de la misión LCROSS son la Nave Pastora (SS / C) y el cohete de la etapa superior el Centaur. La Nave Pastora guiara al cohete a un sitio seleccionado en la luna que tiene una alta probabilidad de contener el agua.
Debido a que tienen sólo una oportunidad con esta misión en la búsqueda de agua, los investigadores tienen que ser muy precisos en que el programa de la Nave Pastora pueda guiar al cohete.
La Nave Pastora y el cohete Centaur se lanzó junto con otra nave espacial llamada Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO). Los tres están conectados entre sí para el lanzamiento, pero entonces el LRO se separara una hora después del lanzamiento.
El cohete se apartara de la Nave Pastora impactara la Luna en más del doble de la velocidad de una bala, causando un efecto que resultara en una columna grande o nube de escombros lunar, y posiblemente agua. Mientras esto sucede, la Nave Pastora, que dispone de instrumentos científicos a bordo, incluidas las cámaras, tomara fotos de la caída del cohete y el impacto en la Luna. Cuatro minutos más tarde, la Nave Pastora sigue casi exactamente el mismo camino como el cohete, descendiendo a través de la pluma de la explosion y analiza con instrumentos especiales.
El análisis es específicamente en busca de agua (hielo y vapor), hidrocarburos y materiales hidratados. La Nave Pastora recopilara los datos y los transmitira a la Tierra antes de su propia desaparición.
Este choque será tan grande que en la Tierra se puede ver la columna resultante de material que se expulsa con un buen telescopio de aficionado entre 10 a 12 pulgadas como minimo.

Visite el sitio de la misión de la NASA
http://www.nasa.gov/lcross

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viernes, 18 de septiembre de 2009

SEÑALES EXTRATERRESTRES ?




Durante Marzo del 2003, se llevaron a cabo una serie de reobservaciones de las 200 señales candidatas mas importantes detectadas hasta ese momento, para volver a comprobar su origen,potencia y permanencia. De todas ellas, hubo una, la etiquetada como candidata SHGb02+14a, que fue de las pocas en ser confirmada nuevamente y la unica en mantener sus altos valores estadisticos en cuanto a las probabilidades de ser inteligente y de origen extraterrestre. La señal recogida por el SETI@HOME, emite en una frecuencia cercana a los 1420 Mhz, que es en la que los astronomos esperan recibir un mensaje de este tipo. De igual forma que las ballenas se comunican a traves de ultrasonidos, utilizando el medio mas abundante en los oceanos, es decir , el agua, una civilizacion lo suficientemente evolucionada y desarrollada elegiria para enviar su mensaje la frecuencia del elemento mas comun en el Cosmos, es decir, el hidrogeno, que emite en los referidos 1420 Mhz.

Esta señal de radio ha sido hasta ahora detectada en tres ocasiones y por un tiempo no mayor a un minuto. Se sabe que procede de algun punto entre Piscis y Aries, a menos de 1000 años luz de la Tierra.

Hay un dato muy curioso, y es que el objeto emisor parece estar en movimiento, pero en cada una de las tres localizaciones siempre ha parecido venir del mismo punto de origen y de nuevo comenzase otra vez.

Es como si el supuesto planeta emisor de la señal estaria rotando 400 veces mas rapido que la Tierra. Es dificil de imaginar ? y si es un mini pulsar ? o una fuente de energia desconocida ?


Hasta el momento el Dr. Paul Horowitz de la Universidad de Harvard, quien se especializa en la caza de posibles contactos agrego " No es mucho de nada ".

Durante seis años, el proyecto SETI@HOME ha usado un protector de pantalla para descargar en millones de ordenadores en todo el mundo datos para cualquier cosa inusual.

Los datos han sido recopilados por los radiotelescopios de exploracion para cualquier señal inusual del espacio.

Se cree que cualquier inteligencia extraterrestre puede enviar mensajes de radio para hacer contacto con otras inteligencias.

Con los años SETI@HOME ha detectado muchos cientos de miles de señales espurias y ha utilizado tecnicas estadisticas para identificarlos como interferencia.

Alrededor de 150 señales han sobrevivido al proceso y fueron sometidas a un examen adicional, pero no paso la prueba final para ser clasificado como una señal potencial de E.T.

En declaraciones a la BBC desde el radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico, el Dr. Wertheimer jefe cientifico de SETI dijo: Nosotros no tenemos nada para estar entusiasmados, por el momento no tenemos nada que sea inusual, no tenemos nada.


De todas formas seguimos recibiendo datos y procesando en nuestros ordenadores los mismos, solo es una cuestion de tiempo.....



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viernes, 11 de septiembre de 2009

EVOLUCION: CUAL ES NUESTRO DESTINO ?


En ese gran libro escrito por el Dr. Carl Sagan " Los dragones del eden" Especulaciones sobre la evolucion de la inteligencia humana, premio Pulitzer 1978 y el cual releo constantemente ( nunca deja de asombrarme ), y en el cual se menciona la evolucion del cerebro humano, en su capitulo 9:
Nuestro destino es el conocimiento......, se afirma que en el futuro la comunicacion interestelar sera en el espectro electromagnetico, y muy probablemente, la banda que corresponde a las ondas radioelectricas, o como especula en este capitulo, puede que se puedan emplear ondas gravitatorias, los neutrinos, que no son , sino taquiones o algun nuevo aspecto de la fisica que pueda descrubir en estos siglos venideros. Sin duda la senda evolutiva de los extraterrestres seria distinta de la que ha conocido la Tierra. Toda la cronica evolutiva de la Tierra, particularmente la plasmada en la cara interna de los craneos fosiles, pone de manifiesto ese tendencia progresiva a la formacion de organismos inteligentes. Una vez los seres inteligentes han alcanzado un determinado estadio tecnologico y la capacidad de autodestruccion de la especie, los beneficios de la inteligencia en el orden selectivo resultan ya mucho mas inciertos.
Y que decir en el supuesto de que recibieramos un mensaje ?
Existe algun motivo para pensar que los seres que lo transmiten-evolucionados a lo largo de miles y millones de años de tiempo geologico en un medio completamente distinto del nuestro-se asemejarian lo suficiente a nosotros como para que pudiesemos entenderlo ?
Si tenemos la fortuna de entablar contacto con uno de esos otros seres podremos comprobar como es su biologia, psicologia, sociologia y concepcion politica. Nos resultaran extravagantes y misteriosos en grado extremo.
Seria comprensible enterderse en Astronomia, Fisica, Quimica y Matematica, a pesar de que puedan haber tenido un proceso evolutivo totalmente distinto.
Las ventajas de orden practico y los conocimientos filosoficos que probablemente obtendriamos en el caso de que recibieramos un largo mensaje de avanzada civilizacion serian sin duda de valor inapreciable. Por eso como termina este capitulo:
Ciencia no es mas que una palabra latina que significa conocimiento. Nuestro destino es el conocimiento.

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