ATOMOS Y BITS TELETRANSPORTADOS

Un nuevo análisis dice que el proceso de teletransporte no tomaría unos segundos como puede verse en la serie de ciencia ficción Star Trek. Podría, de hecho, ! tardar más que la historia del universo! 
Los estudiantes de la Universidad de Leicester examinaron el tiempo y la energía necesaria para mover datos de un ser humano a través de un teletransportador. Se supone que los datos serían pares de ADN dentro de cada célula, calculado alrededor de 10 a la 10 bits por célula! Incluyendo el cerebro de la persona, el número de bits es asombroso: 2,6 x 10 a la 42.

El tiempo que se tardaría en enviar a una persona depende del ancho de banda. Suponiendo una tasa de 29,5 a 30 GHz, los estudiantes determinaron que enviar a una persona tardaría 350.000 veces más que la edad del universo que se teoriza que es de 14000 millones de años.

El cuerpo humano promedio contiene aproximadamente 10 a la 28 átomos, o más de un billón de billones. Se necesita un gran esfuerzo para mantener dos partículas entrelazadas. Es extremadamente difícil conseguir más de unos pocos átomos vibrando juntos, perfectamente sincronizados, debido a la interferencia. En el mundo real, los objetos interactúan constantemente con el medio ambiente, y la decoherencia se produce instantáneamente. Si se tratara de teletransportar información sobre cada átomo de un cuerpo a través del entrelazamiento cuántico, habría que codificar las cosas en un instante.

Lo cual lleva al debate de átomos versus bits. La pregunta clave que nos fuerza a plantear el transportador es la siguiente: enfrentados a la tarea de mover desde un lugar a otro alrededor de 10 a la 28 (un 1 seguido de 28 ceros) átomos de materia combinados en un patrón complejo para integrar un ser humano individual, ¿cuál es la forma más rápida y eficiente de hacerlo? Un concepto potencialmente revolucionario, o al menos eso proclaman varios gurúes de los medios digitales, es que los átomos mismos son frecuentemente secundarios. Lo que más importa son los bits.
Así que, ¿qué hay de la gente? Si va a mover a la gente, ¿tiene que mover sus átomos o sólo su información? En principio se podría pensar que mover la información es mucho más fácil; en primer lugar, la información puede viajar a la velocidad de la luz. Sin embargo, en el caso de la gente, hay dos problemas: primero, hay que extraer la información, lo cual no es tan fácil, y luego hay que recombinarla en forma de materia.

Si el transportador acarrea el flujo de materia y la señal de información, este fenómeno de división es imposible. El número de átomos con que terminas tiene que ser el mismo que con el que empiezas. No hay forma posible de replicar gente de este modo. Por otro lado, si sólo fuera enviada la información, uno podría imaginar que se la podría combinar con átomos que podrían estar almacenados para hacer tantas copias como se quisiera de cada individuo.
Quizá la pregunta más fascinante sobre la transportación —una que no es usual preguntarse— sea: ¿en qué consiste un cuerpo humano? ¿Somos meramente la suma de todos nuestros átomos? Más precisamente, si se fuera a recrear cada tomo de un cuerpo, precisamente en el mismo estado de excitación en que está en este momento, ¿produciría una persona funcionalmente idéntica que tendría exactamente todas sus memorias, esperanzas, sueños, su espíritu? Tenemos todos los motivos para pensar que este sería el caso, pero es de notar que rozamos una gran cantidad de creencias espirituales acerca de la existencia de un "alma" que es de alguna forma distinta del cuerpo de uno. Después de todo, ¿qué sucede cuando uno se muere? ¿No hay muchas religiones que sostienen que el "alma" puede existir después de la muerte? ¿Qué pasa entonces con el alma durante el proceso de transportación? En este sentido, el transportador sería un maravilloso experimento en espiritualidad. Si una persona fuera transportada y permaneciera intacta y visiblemente inalterada, proveería dramática evidencia de que un ser humano no es más que la suma de sus partes, y la demostración confrontaría directamente una montaña de creencias espirituales.

Los argumentos precedentes sugieren que en ambos sentidos, el práctico y el ético, debería ser mejor imaginar un transportador que acarree un flujo de materia junto con la señal, justo como se nos dice que hacen los transportadores de Viaje a las Estrellas. El problema entonces se convierte en, ¿cómo mover los átomos? El desafío resulta ser energético, aunque en una forma algo más sutil.

¿Qué se requeriría para "desmaterializar" algo en el transportador? Para responder a esto, tenemos que considerar más cuidadosamente una cuestión más simple: ¿qué es la materia? Toda la materia normal está hecha de átomos, que están a su vez hechos de núcleos rodeados por una nube de electrones.

La región ocupada por los electrones externos es aproximadamente 10.000 veces mayor que la región ocupada por el núcleo. Entonces, si los átomos son mayormente espacio vacío, ¿la materia no pasa a través de otra materia? La respuesta a esto es que lo que hace sólida a una pared no es la existencia de las partículas sino de los campos eléctricos entre las partículas.

Estos campos eléctricos no sólo hacen a la materia tangible, en el sentido de evitar que los objetos se atraviesen unos a otros, sino que también la mantienen unida. Por lo tanto, para alterar esta situación normal uno debe superar las fuerzas eléctricas interatómicas. Superar estas fuerzas requerira trabajo, lo cual requiere energía. De hecho, así es como funcionan todas las reacciones químicas.

La configuración de conjuntos individuales de átomos y sus enlaces recíprocos son alterados a través del intercambio de energía.

La energía de unión entre los átomos es, no obstante, minúscula comparada con la energía de unión de las partículas —protones y neutrones— que comprenden los núcleos increíblemente densos de los átomos. Las fuerzas que mantienen unidas estas partículas en un núcleo resultan en energías de unión que son millones de veces más fuertes que las energías de unión atómica. Por lo tanto, las reacciones nucleares liberan una cantidad de energía significativamente mayor que las reacciones químicas, lo cual explica por qué las armas nucleares son tan poderosas.

Finalmente, la energía de unión que mantiene unidas las partículas elementales, llamadas quarks, que componen los protones y neutrones mismos, es todavía mayor que la que mantiene unidos los protones y neutrones en los núcleos. De hecho, es común creer —basados en todos los cálculos podemos utilizar la teoría que describe las interacciones de los quarks— que se requeriría una cantidad infinita de energía para separar completamente los quarks que componen cada protón o neutrón.
Basado en este argumento, uno podría suponer que romper completamente la materia en quarks, sus componentes fundamentales, sería imposible; y lo es, al menos a temperatura ambiente. Sin embargo, la misma teoría que describe las interacciones de los quarks dentro de los protones y neutrones nos indica que si calentáramos los núcleos a más o menos un billón de grados (como un millón de veces más caliente que la temperatura en el centro del Sol), entonces no sólo los quarks interiores perderían su energía de unión sino que en las proximidades de esta temperatura la materia súbitamente perdería casi toda su masa. La materia se convertiría en radiación, o, en el lenguaje de nuestro transportador, la materia se desmaterializaría.

Ahora bien, a fin de poner en movimiento partículas como los protones y neutrones a una velocidad cercana a la de la luz, uno debe entregarles una energía comparable a su energía en estado de reposo. Esto resulta ser cerca de 10 veces mayor que la cantidad de energía requerida para calentar y "disolver" los protones en quarks. No obstante, aun cuando es necesaria más energía por partícula para acelerar los protones a una velocidad cercana a la de la luz, esto sigue siendo más fácil de hacer que depositar y almacenar suficiente energía dentro de los protones el tiempo suficiente para calentarlos y disolverlos en quarks.

Es por esto que hoy podemos contar con enormes aceleradores de partículas —como el Tevatron del Fermilab, en Batavia, Illinois y el CERN en Europa— que pueden acelerar protones individuales hasta superar un 99,9% de la velocidad de la luz, pero todavía no logramos construir un acelerador que pueda bombardear protones con energía suficiente para "fundirlos" en sus quarks constituyentes. De hecho, una de las metas de los físicos que diseñan la siguiente generación de grandes aceleradores es realmente lograr este "derretimiento" de la materia.

Así, los futuros diseñadores de transportadores tendrán una elección. O deberán encontrar una fuente de energía que produzca temporariamente un poder que excede el total de energía consumida hoy en toda la Tierra por un factor de 10.000 aproximadamente, en cuyo caso podrán crear un "flujo de materia" capaz de moverse junto con la información a una velocidad cercana a la de la luz, o podrían reducir los requerimientos totales de energía en un factor de 10 y descubrir una forma de calentar a un ser humano instantáneamente a una temperatura de más o menos un millón de veces la del centro del Sol. Quizás para el siglo XXIII la ciencia y la tecnología puedan hacer realidad la famosa frase "Transportación, Scotty !!!".

"Probablemente sería más fácil caminar que teletransportarse hoy en día".

Información adicional:  https://physics.le.ac.uk/journals/index.php/pst/article/view/558

EL PROYECTO SETI-MERLIN

Vamos a necesitar un poderoso mago como "Merlin" para poder encontrar inteligencia aliénigena. El Reino Unido ha creado una nueva red (UKSRN) para promover la investigación académica en la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI). Para la captación de señales se empleará una gigantesca red de radiotelescopios ubicada en Gran Bretaña, que permite estudiar el Universo con mayor profundidad de lo que hasta ahora había sido posible.
Se trata del complejo e-Merlin, que cuenta con un total de siete radiotelescopios para los proyectos SETI, entre ellos el Telescopio Lovell. El complejo está conectado por fibra óptica al llamado Observatorio Jodrell Bank y se extiende 217 kilómetros, entre Cheshire y Cambridge.
Este enfoque multi-telescopio ofrece la posibilidad de distinguir señales extraterrestres verdaderas de interferencias generadas en la Tierra, un problema clave para todos los proyectos SETI de radio.  

Los responsables del proyecto se mostraron entusiasmados, y creen que e-MERLIN y otras instalaciones previstas, como el radiotelescopio SKA que estará ubicado en territorio de Australia y de Sudáfrica en 2020,“ supondrán una importante contribución a la búsqueda de vida inteligente en el Universo “.  El segundo tema a trabajar será cómo afrontar un posible contacto con extraterrestres. A este respecto, John Elliott, investigador de la comunicación de la Universidad Metropolitana de Leeds explicó que se han analizado más de 60 idiomas humanos que abarcan todos los tipos distintos de sistemas comunicativos, así como la comunicación no humana, esto es, la de robots y delfines. Elliot cree que mediante la comprensión de nuestra capacidad de análisis para la comunicación, se pueden desarrollar estrategias para la interpretación y comprensión de mensajes de origen extraterrestre. 

Por ejemplo, sus investigaciones se centran en averiguar si existen elementos unitarios en todos los fenómenos comunicativos, independientemente de cuál sea su fuente, de tal manera que se puedan distinguir las comunicaciones de cualesquiera otras señales del universo.

"Al mirar por debajo de la superficie de sonidos y símbolos arbitrarios, podemos "ver" la máquina del lenguaje mismo: sus mecanismos, restricciones, las fuerzas evolutivas de la eficiencia y del compromiso que lo conforman. Mediante la comprensión de estas estructuras, debería ser posible recabar información sobre la inteligencia del autor del mensaje ", afirmó Elliott.
En la investigación sobre vida extraterrestre, existe una importante paradoja: las estimaciones señalan que existe una alta probabilidad de que haya civilizaciones extraterrestres en el Universo. Sin embargo, no hay pruebas de su existencia. La falta de contactos con estas posibles civilizaciones es un área clave de investigación del proyecto SETI.

En esta dirección, Anders Sandberg, del Future of Humanity Institute de la Universidad de Oxford está investigando la cuestión de a qué distancia en el espacio y el tiempo podría encontrarse una civilización extraterrestre –con respecto a la Tierra- y la probabilidad de que ésta interactúe con nuestro planeta, en función de esas variables.
Según Sandberg: “Hay millones o miles de millones de galaxias desde las cuales una civilización podría haber llegado a nosotros, si se hubiese establecido pronto”, afirma Sandberg.
Para ello, además, debería haber vivido lo suficiente como para desarrollar la tecnología suficiente como para desplazarse entre galaxias, un punto que ha analizado Austin Gerig, investigador de redes complejas de la Universidad de Oxford. 
Según él, el análisis de redes y las estimaciones sobre la supervivencia de éstas sugieren que es probable que existan muchas civilizaciones pero también es probable que éstas sean pequeñas y que no sean de larga duración, lo que disminuye las posibilidades de que podamos cruzarnos con ellas. Duncan Forgan, del Observatorio Real de Edimburgo, por su parte, está estudiando la posibilidad de detectar grandes estructuras construidas por civilizaciones extraterrestres, y que se encuentren orbitando estrellas.
Sería con el llamado “método de tránsito”, un sistema que ya se usa para detectar planetas extrasolares a través de la medición de la reducción de la luz estelar, cuando un planeta pasa frente a la estrella.
Este sistema es el más empleado actualmente en la búsqueda de planetas extrasolares. Las misiones Corot (2006) de la ESA, y Kepler(2009) de la NASA, han puesto en órbita satélites con sensores fotométricos del tipo CCD extremadamente sensibles, con los que se espera averiguar el número de planetas existentes en la galaxia, así como encontrar planetas del tamaño y órbita de la Tierra. 

Información adicional: http://www.ras.org.uk/news-and-press/224-news-2013/2316-uk-launches-search-for-extraterrestrial-intelligence-research-network

"Una búsqueda comienza siempre con la suerte del principiante y termina siempre con la prueba del conquistador".  Paulo Coelho

"End of transmission".

ENERGIA Y MATERIA OSCURA: EL NUEVO ETER

¿Es la materia oscura y la energia oscura el nuevo éter, ó son partículas que fluyen en el vacío cuántico?. La materia oscura es mucho más abundante en el universo que la materia visible normal; constituye nada menos que el 85 por ciento de toda la materia del universo. La composición de la materia oscura lleva siendo un enigma desde que los físicos comenzaron a debatir sobre ella, pero quizá este enigma esté en vías de resolverse si, como parece respaldar un análisis reciente, es correcta la teoría de que la materia oscura (o la mayor parte de ella) corresponde a partículas que poseen un inusual campo electromagnético en forma de toroide, conocido como anapolo.  

El análisis realizado por los físicos teóricos Robert Scherrer y Chiu Man Ho, de la Universidad Vanderbilt, en Nashville, Tennessee, Estados Unidos, apoya esa idea de que la identidad de la materia oscura es la de esas partículas con un raro campo electromagnético. Concretamente, esas partículas serían fermiones de Majorana. La existencia del fermión de Majorana fue predicha en la década de 1930, pero de momento aún no ha sido detectado.
Diversos físicos han sugerido que la materia oscura está compuesta por partículas de Majorana, pero Scherrer y Ho han realizado detallados cálculos que demuestran que estas partículas son particularmente apropiadas para poseer ese raro tipo de campo electromagnético con forma de toroide. Este campo les concede propiedades diferentes a las de las partículas que poseen los campos de dos polos (norte y sur, positivo y negativo) y explica por qué son tan difíciles de detectar.
La mayoría de los modelos de la materia oscura asumen que ésta interactúa mediante fuerzas exóticas que no encontramos en la vida cotidiana. La materia oscura con anapolo utiliza el electromagnetismo común sobre el que uno aprende en la escuela (la misma fuerza que hace que los imanes se peguen al refrigerador), sólo que con la citada configuración inusual.
Un aspecto importante del trabajo de Scherrer y Ho es que ofrece vías claras y factibles para poner a prueba la veracidad de su teoría. El modelo que han desarrollado y los experimentos que proponen ofrecen predicciones muy específicas que se pueden poner a prueba en los enormes detectores de materia oscura que están emplazados a gran profundidad en el subsuelo de distintas partes del mundo. Los experimentos podrán demostrar o descartar la existencia de materia oscura con anapolo.
Las partículas con los conocidos dipolos eléctricos y magnéticos interactúan con los campos electromagnéticos aunque no estén en movimiento. Las partículas con campos de anapolo, no. Deben estar en movimiento para poder interactuar, y cuanto más rápido se muevan más fuerte será la interacción. Por tanto, las partículas con anapolo habrían interactuado mucho más durante la infancia del universo, interactuando cada vez menos a medida que el universo se expandía y enfriaba, hasta llegar a nuestros días en que su detección es muy difícil, aunque no imposible.

¿El éter puede considerarse como el quinto elemento ?   

La mecánica cuántica se puede utilizar para describir el espacio-tiempo como no vacío a escalas extremadamente pequeñas, fluctuante con la generación de pares de partículas que aparecen y desaparecen con una rapidez increíble. Se ha sugerido por algunos como Paul Dirac que este vacío cuántico puede ser el equivalente en la física moderna de partículas de éter. Sin embargo, la hipótesis del éter de Dirac fue motivada por su insatisfacción con la electrodinámica cuántica, y nunca obtuvo el apoyo de la comunidad científica dominante.

Robert B. Laughlin, premio Nobel de Física, cátedra de física de la Universidad de Stanford, decía que es irónico que el trabajo más creativo de Einstein, la teoría general de la relatividad, se reducía a conceptualizar el espacio como un medio en que su premisa original era que tal medio existía la palabra "éter" con connotaciones muy negativas en la física teórica debido a su asociación con la oposición a la relatividad. Esto es lamentable porque, despojados de estas connotaciones, capta muy bien la forma en que la mayoría de los físicos realmente piensan del vacío .. .. Relatividad en realidad no dice nada acerca de la existencia o inexistencia de la materia que llena el universo, sólo que dicha cuestión debe tener simetría relativista. Resulta que sí parece que existe esa materia. Los estudios de radiactividad comenzaron a mostrar que el vacío del espacio-tiempo tenía estructura espectroscópica similar a la de sólidos y fluidos cuánticos.

Ahora, estudios posteriores con grandes aceleradores de partículas nos han llevado a comprender que el espacio es más como una pieza de vidrio, está lleno de "cosas" que normalmente son transparentes, pero se puede hacer visibles golpeándola suficientemente fuerte para verlas.
El concepto moderno del vacío del espacio, confirmado todos los días por la experiencia, es un éter relativista.

También, algunos científicos están empezando a ver a la energía oscura como una nueva referencia al concepto del éter. Anteriormente, la revista New Scientist informó sobre la investigación de un equipo de la Universidad de Oxford en el objetivo de conectar la energía oscura y el éter para resolver un problema con la gravedad y la masa. 

Glenn Starkman ,Tom Zlosnik y Pedro Ferreira de la Universidad de Oxford están reencarnando el éter en una nueva forma de resolver el enigma de la materia oscura, la misteriosa sustancia que se propuso para explicar por qué las galaxias parecen contener mucha más masa que puede explicarse por la materia visible. Plantean que el éter es un campo, en lugar de una sustancia, y que impregna el espacio-tiempo. Esta no es la primera vez que los físicos han sugerido la modificación de la gravedad para acabar con esta materia oscura invisible. La idea fue propuesta originalmente por Mordehai Milgrom, en la Universidad de Princeton en 1980. Sugirió que la ley del inverso del cuadrado de la gravedad sólo se aplica cuando la aceleración causada por el campo se encuentra por encima de un determinado umbral, digamos a0. Por debajo de ese valor, el campo se disipa más lentamente, lo que explica la gravedad adicional observada. "En realidad no era una teoría, era una conjetura", dice el cosmólogo Sean Carroll de la Universidad de Chicago en Illinois.

Los astrónomos han atribuido la aceleración del Universo a algo que se llama energía oscura, por lo que en cierto sentido, el éter está relacionado con esta entidad. Se ha encontrado que esta conexión es algo verdaderamente profundo. Andreas Albrecht, un cosmólogo de la Universidad de California, cree que este modelo del éter vale la pena investigarlo más a fondo. "Nos hemos topado con algunos problemas muy profundos en cosmología con la materia oscura y la energía oscura", dice. "Eso nos dice que tenemos que repensar la física fundamental y probar algo nuevo".

Información adicional: http://news.vanderbilt.edu/2013/06/dark-matter/

“Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo”. Albert Einstein

"End of transmission".

LA HELIOCOLA DEL SISTEMA SOLAR

Al igual que los cometas, el sistema solar tiene una cola. Por primera vez, la nave espacial IBEX (acrónimo de Interstellar Boundary Explorer, en idioma inglés, o Explorador de la Frontera Interestelar, en idioma español), de la NASA, confeccionó un mapa de la estructura de esta cola, que tiene forma de trébol de cuatro hojas.
En un trabajo publicado en la edición del 10 de julio de la revista Astrophysical Journal, los científicos describen la cola, denominada heliocola, tomando como base las imágenes recolectadas durante los tres primeros años de operación del IBEX.A pesar de que algunos telescopios han detectado estas colas alrededor de otras estrellas, ha sido difícil descubrir si nuestra estrella produjo alguna. Las partículas que fueron halladas en la cola (y en toda la heliosfera, que es la región del espacio sobre la cual tiene influencia nuestro Sol) no brillan, de manera que no se pueden observar a través de los instrumentos convencionales. 

"Al examinar los átomos neutros, el IBEX ha podido llevar a cabo las primeras observaciones de la heliocola", dijo David McComas, quien es el investigador principal del IBEX, en el Instituto de Investigaciones del Sudoeste (Southwest Research Institute, en idioma inglés), ubicado en San Antonio, Texas, y también es el autor principal del trabajo. "Muchos modelos han sugerido que la heliocola podría parecerse a esto o a aquello, pero no hemos realizado observaciones. Siempre hacíamos dibujos en los cuales la cola del sistema solar simplemente se iba 'apagando' ya que ni siquiera podíamos especular sobre cómo se veía realmente".
El IBEX mide las partículas neutras creadas por las colisiones en los confines del sistema solar. Esta técnica, denominada imágenes de átomos neutros energéticos, se basa en el hecho de que las trayectorias de las partículas neutras no se ven afectadas por el campo magnético del Sol. En cambio, las partículas viajan en línea recta desde el sitio de la colisión hasta IBEX. En consecuencia, la observación del sitio del que provienen las partículas neutras describe lo que está sucediendo en estas regiones distantes. 

"Desde que comenzó a trabajar, en el año 2008, el equipo de la misión IBEX nos ha sorprendido con sus descubrimientos en la frontera interestelar, incluyendo un desconocido cinturón de partículas neutras energéticas que la atraviesa", declaró Arik Posner, un científico del programa IBEX, de la NASA, en Washington. "La nueva imagen de la heliocola proporcionada por el IBEX completa un área que previamente tenía un vacío en el mapa. Somos testigos de primera mano del rápido progreso de la ciencia heliofísica".
Al reunir las observaciones llevadas a cabo durante los tres primeros años de trabajo del IBEX, el equipo mostró una cola con una combinación de partículas que se mueven rápidamente y otras que lo hacen lentamente. Hay dos lóbulos de partículas más lentas a los costados y partículas más rápidas arriba y abajo. Esta forma de trébol de cuatro hojas se puede atribuir al hecho de que, en los últimos años, el Sol ha estado enviando viento solar de rápido desplazamiento hacia la región cercana a sus polos y viento solar más lento hacia la región de su ecuador. 

Este es un patrón común en la fase más reciente del ciclo solar de 11 años de nuestro Sol.  Sin embargo, la forma de trébol no se alinea perfectamente con el sistema solar.

 La forma completa está levemente rotada, lo cual indica que se aleja del Sol y de su influencia magnética, y las partículas cargadas comienzan a abrirse paso hacia una nueva orientación, alineándose de este modo con los campos magnéticos de la galaxia local. Los científicos no saben cuán larga es la cola, pero creen que se va desvaneciendo hasta tornarse indistinguible del resto del espacio interestelar. Asimismo, los científicos están poniendo a prueba sus actuales modelos del sistema creados por computadora y los están comparando con las nuevas observaciones con el fin de poder lograr un mejor entendimiento de la cola, similar a la de un cometa, que se mueve detrás de nosotros.

Información adicional: http://www.nasa.gov/mission_pages/ibex/index.html

"La llave que se usa constantemente reluce como plata: no usándola se llena de herrumbre. Lo mismo pasa con el entendimiento". Benjamin Franklin

"End of transmission".

OBJETOS CERCANOS A LA TIERRA

Son extraterrestres, pero no ovnis.....por ahora. Han informado que se han descubierto recientemente más de 10.000 asteroides y cometas que pueden pasar cerca de la Tierra. El objeto cercano a la Tierra número 10.000, el asteroide llamado 2013 MZ5, fue detectado por primera vez durante la noche del 18 de junio de 2013 por el telescopio Pan-STARRS-1 (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System, en idioma inglés, o Telescopio de Sondeo Panorámico y Sistema de Respuesta Rápida, en idioma español), ubicado en la cumbre del cráter Haleakala, en Maui. La exploración que lleva a cabo el telescopio PanSTARRS está financiada por la NASA y es dirigida por la Universidad de Hawái.

"El hallazgo de 10.000 objetos cercanos a la Tierra es un hito realmente significativo", dijo Lindley Johnson, quien es un ejecutivo del Programa de Observaciones de Objetos Cercanos a la Tierra (Near-Earth Object Observations o NEOO, por su acrónimo en idioma inglés), de la NASA, en las oficinas centrales de la entidad. "Pero debemos encontrar al menos diez veces más objetos para poder asegurar que hallamos algunos, o todos, los que podrían impactar y ocasionar un daño importante a los ciudadanos aquí en la Tierra".

Los objetos cercanos a la Tierra (Near-Earth objects o NEO) son asteroides y cometas que pueden acercarse a una distancia orbital de la Tierra, dentro de aproximadamente los 45 millones de kilómetros (alrededor de 28 millones de millas) de distancia. Su tamaño varía desde unos pocos metros (o pies) hasta los 41 kilómetros (25 millas), en el caso de Ganímedes 1036, el asteroide cercano a la Tierra más grande que se ha encontrado. El 98 por ciento de todos los objetos cercanos a la Tierra conocidos fue detectado primero por exploraciones respaldadas por la NASA. 
El asteroide 2013 MZ5 mide aproximadamente 300 metros (1.000 pies). Su órbita es muy conocida y no se acercará lo suficiente a la Tierra como para ser considerado potencialmente peligroso.
"El primer objeto cercano a la Tierra fue descubierto en el año 1898", dijo Don Yeomans, quien es, hace mucho tiempo, el director de la Oficina del Programa de Objetos Cercanos a la Tierra (Near-Earth Object Program Office), de la NASA, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory), de la NASA, en Pasadena, California. "En los últimos cien años, únicamente se habían encontrado alrededor de 500. Pero luego, a través del Programa de Observaciones de NEOs, de la NASA, en el año 1998, los hemos estado 'cosechando'. Y con los nuevos y más competentes sistemas, estamos aprendiendo aun más acerca de dónde están los NEO en la actualidad, en nuestro sistema solar, y dónde estarán en el futuro".

De los 10.000 descubrimientos, aproximadamente el 10 por ciento son más grandes que seis décimos de un kilómetro (casi el tamaño que podría producir consecuencias en nuestro planeta, si alguno de ellos impactara contra la Tierra). No obstante, el programa NEOO, de la NASA, ha descubierto que ninguno de estos NEO más grandes representa en la actualidad una amenaza de impacto y, probablemente, solo queden por descubrir algunas docenas más de estos grandes NEOs.
La gran mayoría de los NEO miden menos que un kilómetro (la cantidad de objetos de un tamaño en particular aumenta a medida que sus tamaños disminuyen). Por ejemplo, se espera que haya alrededor de 15.000 NEOs del tamaño de un campo y medio de fútbol (140 metros o 460 pies), y más de un millón que miden aproximadamente un tercio de un campo de fútbol (30 metros o 100 pies). Para que un NEO golpee la Tierra y provoque una significativa devastación en áreas pobladas, tendría que medir alrededor de 30 metros (100 pies) o más. Se ha descubierto casi el 30 por ciento de los NEO de 140 metros, pero se ha detectado menos del 1 por ciento de los NEO de 30 metros.
Cuando fue creado, el Programa de Observaciones de Objetos Cercanos a la Tierra, de la NASA, proporcionó apoyo para programas de búsqueda llevados a cabo por el Laboratorio Lincoln del Instituto de Tecnología de Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology's Lincoln Laboratory o LINEAR, por su acrónimo en idioma inglés); el Laboratorio de Propulsión a Chorro (NEAT); la Universidad de Arizona (Spacewatch y, posteriormente, Catalina Sky Survey) y el Observatorio Lowell (LONEOS). Todos estos equipos de búsqueda informan sus observaciones al Centro de Planetas Menores (Minor Planet Center, en idioma inglés). En este centro, se reciben los informes de observatorios de todo el mundo y se realizan las correlaciones con los objetos. Allí se les otorgan designaciones únicas para cada uno y se calculan sus órbitas.

"Cuando comencé a buscar asteroides y cometas, en el año 1992, el descubrimiento de un objeto cercano a la Tierra era un suceso raro", señaló Tim Spahr, quien es el director del Centro de Planetas Menores. "En la actualidad, registramos un promedio de tres descubrimientos de NEOs por día, y, por mes, el Centro de Planetas Menores recibe cientos de miles de observaciones de asteroides, incluyendo los que se encuentran en el cinturón principal. El trabajo que han realizado las exploraciones de la NASA, y los demás astrónomos profesionales y aficionados, para descubrir y rastrear NEOs es verdaderamente notable".
En una docena de años, el programa logró su meta de descubrir el 90 por ciento de los objetos cercanos a la Tierra más grandes que 1 kilómetro (3.300 pies). En diciembre de 2005, la NASA recibió instrucciones del Congreso para extender la búsqueda con el fin de hallar y catalogar el 90 por ciento de los NEO de un tamaño mayor que los 140 metros (500 pies). Cuando se logre esto, el riesgo de que se produzca un futuro impacto no advertido contra la Tierra se reducirá a un nivel de apenas el 1 por ciento, comparado con los niveles de riesgo anteriores a la exploración. Esto reduce el riesgo para las poblaciones de seres humanos porque una vez que una amenaza de NEO se conoce con anticipación, el objeto podría ser desviado utilizando las actuales tecnologías espaciales.

Actualmente, los equipos más importantes dedicados al descubrimiento de NEOs son Catalina Sky Survey, Pan-STARRS, de la Universidad de Hawái y LINEAR. La tasa actual de descubrimiento de NEOs es de aproximadamente 1.000 por año.

"Los objetos en el espejo están más cercanos de lo que parecen"

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UNA CENTURIA CUANTICA

En 1900, el físico alemán Max Planck se enfrentaba a un fenómeno que estaba en total desacuerdo con la física clásica: el perfil de la gráfica de la radiación emitida por objetos a cierta temperatura. Planck propuso una solución desesperada, pero increíblemente acertada: la radiación no se emitía de forma continua, sino a través de pequeños paquetes de energía, los famosos cuantos de Planck. Y en 1905, Albert Einstein utilizó este hallazgo para explicar el efecto fotoeléctrico; fue su annus mirabilis en que conmocionó al mundo de la física con su teoría de la relatividad especial.
Eran tiempos en que el mar de la ciencia estaba muy revuelto; parecía que los pilares fundamentales de la física se derrumbaban. Frente a estas situaciones hay dos tipos de físicos, los conservadores, que se sienten angustiados, y los transgresores que se miden contra las olas y quieren que el mar no se calme. El físico danés Niels Bohr era de los valientes. 
En 1911 y con solo 26 años, Bohr fue a Inglaterra a trabajar, primero con el grupo de Thomson y después con Rutherford, que acababa de descubrir el núcleo del átomo. 
Bohr se preguntó: ¿cómo podemos explicar con la física clásica que un átomo emita luz en pequeños paquetes de energía?

En 1913, Bohr respondió a esta pregunta en tres artículos que describían su modelo del átomo, del que este año se celebra su centenario. El primero de ellos contenía la idea más transgresora: la energía de los electrones que orbitan alrededor del núcleo también viene dada en paquetes, es decir, está cuantizada. Con este supuesto y, dado que la energía del electrón depende de la distancia a la que orbita del núcleo, concluyó que el electrón solo puede orbitar a determinadas distancias, o niveles, del núcleo. Cuando un átomo gana energía, el electrón se desplaza hacia las órbitas más alejadas, y al perderla, salta de órbita en órbita, como si bajara los peldaños de una escalera. Estos saltos, que pueden ser de uno o varios escalones, emiten luz, fotones, cuya frecuencia es proporcional a la diferencia de energía que existe entre los dos niveles orbitales.

De esta manera, tan sencilla, Bohr consiguió explicar muchos de los experimentos sobre la emisión de luz de los átomos. No le importaba que los electrones derraparan al girar y perdieran energía, simplemente postuló que eso no sucedía en estas órbitas, ya que estas eran estables por alguna razón desconocida. El modelo, pese a sus limitaciones, explicaba muchos resultados de las líneas espectrales de los gases y del orden de los elementos en la tabla periódica. Hoy sabemos que el átomo de Bohr es demasiado simple, pero introduce rasgos importantes de la física atómica. Aunque al visualizar el mundo cuántico hay que ser siempre precavido, en el caso del átomo es más correcto imaginar los electrones, no como partículas, sino como nubes difusas alrededor del núcleo, cuya densidad en cada punto representa la probabilidad de encontrar el electrón en ese sitio. Bohr fue un científico emblemático que aglutinó en su instituto a los mejores físicos cuánticos. Famosas fueron sus discusiones con Einstein sobre la interpretación de la física cuántica. En desacuerdo con él, Bohr creía que la naturaleza, en su expresión más íntima, está indeterminada, o sea, que sí juega a los dados. Y acertó.

Hoy, en numerosos laboratorios de todo el mundo, miles de físicos y físicas investigan y experimentan acerca de esos fenómenos cuánticos. Los átomos que Bohr imaginó hace 100 años se manipulan como si fueran marionetas: se atrapan individualmente con pinzas ópticas, se enfrían hasta casi el cero absoluto y se manejan sus estados internos con enorme precisión. Hace un siglo, la física cuántica estableció un nuevo paradigma y el conocimiento del átomo supuso un cambio revolucionario en la historia científica y tecnológica del mundo. 

Ahora, la realidad es que la física cuántica es un recurso sin precedentes para avanzar aún más en la nueva tecnología: desde construir relojes atómicos ultraprecisos o encriptar información muy sensible de manera absolutamente segura, hasta el desarrollo del ordenador cuántico y por supuesto de la Internet cuántica.

"Todo lo que llamamos real está compuesto por cosas que no pueden considerarse como reales" N.Bohr

"End of transmission"

CUESTION DE ONDAS

Einstein intentó tratar unificadamente la gravedad y el electromagnetismo mediante una teoría de campos unificados. Previamente Maxwell había logrado en 1864 lo que denominaríamos primera teoría unificada, al formular una teoría de campo que integraba la electricidad y el magnetismo.
La búsqueda de Einstein de una teoría de campo unificado para el campo electromagnético y el campo gravitatorio, generalizando su teoría general de la relatividad fue infructuosa. Otro intento interesante de unificar estas dos teorías fue la teoría de Kaluza-Klein alguna de cuyas ideas inspiraron algunos aspectos de la teoría de cuerdas moderna, un ambicioso intento de formular una teoría del todo. 

¿Pero cómo comparamos estos tipos de movimientos ondulatorios en el espacio?.

Así como las ondas electromagnéticas están generadas por cargas aceleradas, en las teorías gravitatorias, es decir la Relatividad General (RG) usualmente por ser la más aceptada y comprobada experimentalmente, las ondas gravitatorias estarán generadas por configuraciones de masa que no son estacionarias, por ejemplo dos grandes masas orbitando una alrededor de la otra.
Hay una diferencia esencial entre las ondas electromagnéticas y las ondas gravitatorias.  Si uno mira a una fuente de ondas electromagnéticas astrofísicas, por ejemplo una estrella o una galaxia, tenemos que las longitudes de onda de dichas ondas es mucho más pequeña que el tamaño de la fuente que las produce. Recordemos que la longitud de onda es la distancia entre dos puntos de la onda en el mismo estado de vibración: Esto hace posible que podamos sacar fotos de la fuente, de hecho de la superficie de la fuente emisora.

 

Por contra, las ondas gravitacionales tienen longitudes de onda que son del mismo tamaño o mayores que la fuente que las emite.  Esto no nos permite “hacer fotos gravitacionales” de la fuente pero lo que nos permitiría, en caso de poder detectarlas de una forma eficiente, es aprender del interior y de la estructura de los sistemas que las producen.  Por ejemplo, en un proceso de supernova, el núcleo debería de emitir ondas gravitacionales, evidentemente no podemos acceder a él por medio de ondas electromagnéticas así que las ondas gravitacionales sería perfectas para obtener tal información. 

Por no hablar de sistemas con agujeros negros, u otros objetos compactos como estrellas de neutrones, en concreto una onda gravitacional haría que los objetos se contraigan y estiren a su paso.

El efecto sería muy pequeño, pero podría amplificarse con el estudio de objeto de gran extensión por lo que observatorios de ondas gravitacionales LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) en EEUU consisten en dos largos brazos perpendiculares (4 km cada uno) al final de los cuales hay un espejo. Un láser mide la distancia a cada espejo, la que aumentará y disminuirá alternadamente en cada brazo ante el paso de una onda gravitacional. 

Dado que otros fenómenos podrían producir una señal parecida a una onda gravitacional, se construyeron dos de estos observatorios en EEUU, uno en Hanford (estado de Washington) y otro en Livingston (Louisiana), ya que así una onda gravitacional debe detectarse al mismo tiempo y tener las mismas características en ambos observatorios.

 "En algún sitio, algo increíble está esperando ser descubierto". Carl Sagan

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EN LOS CONFINES DEL UNIVERSO

Si bien ya existe una iniciativa global para detectar ondas gravitacionales, un nuevo método ideado por el equipo de los físicos Andrew Geraci de la Universidad de Nevada en Reno, y Asimina Arvanitaki de la Universidad de Stanford en California, representa un enfoque alternativo, basado en un dispositivo bastante más pequeño y con mayor sensibilidad, que podría detectar las escurridizas ondas gravitatorias procedentes de los confines del cosmos conocido.

Este nuevo detector complementaría a los detectores ya existentes de ondas gravitatorias, puesto que es más sensible a las fuentes de tales ondas en una banda de frecuencia más alta, por lo que podría darse el caso de que captase señales que otros detectores no lograran percibir.Geraci y Arvanitaki proponen el uso de un pequeño sensor, enfriado por rayos láser (usados para empujar del modo adecuado la materia e impedir los movimientos que constituyen lo que determina la temperatura) y sintonizable, que "flota" en una cavidad óptica, por lo que no resulta afectado por la fricción. 

Las ondas gravitacionales, que se propagan desde los rincones más remotos de nuestro universo, estiran y comprimen el tejido del espacio-tiempo. Una onda gravitacional que pasa por un sitio en un momento dado, cambia la distancia física medida entre dos masas (pequeños discos o esferas) usadas a modo de balizas, y eso se puede detectar.Aunque ya se obtuvieron evidencias indirectas de las ondas gravitatorias al estudiar los cambios en el período orbital de un sistema binario de estrellas de neutrones, lo que resultó en un Premio Nobel de Física en 1993, las ondas gravitacionales aún no se han observado directamente.
El enfoque técnico que Geraci y Arvanitaki describen puede exceder la sensibilidad de los observatorios de ondas gravitacionales de la próxima generación hasta en un orden de magnitud, en el rango de frecuencias de entre 50 y 300 kilohercios. 
Información adicional: http://www.unr.edu/nevada-today/news/2013/space-time-gravitational-waves

"Cuando hayamos descubierto las leyes que rigen el Universo, nos daremos cuenta de que el hombre de acción se ilusiona más que el soñador". Oscar Wilde 

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UN LUGAR EN EL COSMOS

Cada uno de nosotros en algún momento de su vida tuvo un lugar en el Cosmos, cada uno de nosotros tuvo una infancia en algún barrio de algún lugar en este planeta Tierra. Fué cuando creíamos que alla afuera existía una frontera que nos separaba de algo más grande aún. 
Asimismo la Tierra también tiene su propio barrio, que no es tan tranquilo o humilde como pensábamos. Un nuevo modelo que examinó la estructura de la Vía Láctea dice que nuestro “Brazo Local” de estrellas es más importante de lo que creíamos.
“Hemos encontrado que no hay mucha diferencia entre nuestro brazo local y los otros brazos prominentes de la Vía Láctea, en contraste con lo que los astrónomos pensaban antes”, dijo el investigador Alberto Sanna, del Instituto Max-Planck de Radioastronomía, al hablar en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Americana en Indianapolis, Indiana-USA.
Sanna dijo que una de las principales cuestiones de la astronomía es cómo vería la Vía Láctea un observador fuera de nuestra galaxia.
Si usted se imagina la Vía Láctea como una galleta ondulada, nuestra estrella se encuentra en un barrio en medio de dos grandes ondas (el brazo de Sagitario y el brazo de Perseo). Antes pensábamos que el brazo local (o brazo de Orión) era sólo un pequeño espolón entre los brazos.
Nuevas investigaciones, que utilizaron mediciones de paralaje trigonométrico, sin embargo, sugieren que el brazo local podría ser un “ramal significativo” de uno de los dos brazos.
En pocas palabras, nuestro vecindario estelar es más grande y más brillante de lo que pensábamos.

Como parte del BeSSeL Survey (Bar and Spiral Structure Legacy Survey, o Estudio del Patrimonio de la Estructura de Barra y Espiral), utilizando el Very Long Baseline Array (VLBA), los astrónomos pueden hacer mediciones más precisas de distancias cósmicas. El VLBA utiliza una red de 10 telescopios que trabajan juntos para averiguar lo lejos que están las estrellas y otros objetos.
Es difícil calcular la distancia de la Tierra a otras estrellas. Generalmente, los astrónomos utilizan una técnica llamada paralaje, que mide la cantidad que se mueve una estrella cuando la vemos desde la Tierra.
Cuando nuestro planeta está en sitios opuestos de su órbita —en primavera y otoño, por ejemplo— la ubicación aparente de los objetos estelares cambia ligeramente.Cuanto mayor es la precisión con que se puede medir este cambio, mejor el sentido que tenemos de la distancia de una estrella.

El VLBA llevó a cabo una búsqueda de lugares en nuestra galaxia donde las moléculas de agua y de metanol mejoran las ondas de radio (en un efecto también conocido como máser), de manera similar a cómo los láseres fortalecen las ondas de luz. Los másers son como faros estelares para los radiotelescopios, declararon desde el Observatorio Nacional de Radioastronomía. Entre 2008 y 2012, el VLBA ha seguido las distancias (y los movimientos de) varios másers con una mayor precisión que antes, lo que llevó a los nuevos hallazgos. ¿Los resultados ayudarán a aliviar nuestro “complejo de inferioridad”, después de todos esos grandes descensos? “Yo diría que sí, es una buena conclusión decir que somos más importantes”, dijo Sanna. “Pero lo más importante, ahora estamos mapeando la Vía Láctea y descubriendo cómo podría aparecer la Vía Láctea para un observador externo. ¡Ahora sabemos que el Brazo Local es algo que un observador sin duda notará desde lejos en su propio barrio del espacio y tiempo! ”.

"El tiempo es la distancia más larga entre dos lugares". Tennessee Williams

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LAS GRIETAS DEL UNIVERSO

Un equipo de físicos dice que el Big Bang debería modelarse como un cambio de fase: el momento en que un universo amorfo análogo al agua líquida enfriada, cristaliza repentinamente para formar un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, que sería análogo al hielo.

En el nuevo estudio, el autor principal James Quach y sus colegas de la Universidad de Melbourne en Australia dicen que la hipótesis puede ponerse a prueba buscando defectos en la estructura del espacio-tiempo cuando se cristalizó el universo. Actualmente, el universo tiene unos 13 700 millones de años.

“Piensa en los inicios del universo como en un líquido”, dice Quach en un comunicado. “Luego, cuando se enfría el universo, ‘cristaliza’ en las tres dimensiones espaciales y una temporal que vemos hoy. Imaginado de esta forma, cuando se enfría el universo, esperaríamos que se formasen grietas, similares a las que se forman en el hielo cuando se congela el agua”.

De existir, estas grietas serían detectables, dicen los investigadores, debido a que la luz y otras partículas se curvarían o reflejarían cuando cubren su camino a través del cosmos.

La idea de que el espacio y el tiempo son propiedades emergentes que se materializan repentinamente a partir de un estado amorfo, se propuso inicialmente por físicos del Instituto Perimeter de Canadá. Conocida como “quantum graphity”, la teoría mantiene que la geometría de cuatro dimensiones del espacio-tiempo descubierta por Albert Einstein no es fundamental; en su lugar, el espacio-tiempo es más similar a una retícula construida a partir de bloques básicos discretos de espacio-tiempo, de la misma forma que la materia tiene aspecto continuo, pero en realidad está hecha de bloques básicos llamados átomos.

Originalmente, a temperaturas extremadamente altas, los bloques básicos eran como el agua líquida: no tenían estructura, “representando un estado sin espacio”, escriben los investigadores en su artículo. En el momento del Big Bang, cuando la temperatura del universo empezó a bajar hasta el “punto de congelación” de los bloques básicos de espacio-tiempo, cristalizaron en la forma de retícula tetradimensional que vemos hoy.

Las matemáticas que describen la teoría cuadran bien, pero “el desafío ha sido que estos bloques básicos de espacio son muy pequeños, por lo que es imposibles verlos directamente”, explica Quach. Desde el punto de vista humano, el espacio-tiempo parece suave y continuo.

No obstante, aunque los propios bloques básicos podrían ser demasiado pequeños para detectarlos, los físicos esperan observar los límites que se habrían formado cuando las regiones de cristalización de los bloques básicos chocaron entre sí en el momento del Big Bang, creando “grietas” en el universo. 

Puede ser posible que por esas grietas se conecten las otras dimensiones espaciales explicadas en la teoria de los multiversos o sólo sean pasadizos espacio-tiempo dentro de nuestro propio universo.

Se requiere más trabajo para predecir la distancia media entre grietas – no se sabe si es microscópica o de años luz – para caracterizar sus efectos sobre las partículas.

La investigación de Quach y su equipo se detalla en la revista Physical Review D.

"Hay una grieta en todo, así es como entra la luz". Leonard Cohen

 
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ENTRELAZAMIENTO WARP

El entrelazamiento cuántico ya fue predicho por Einstein y fue el famoso gato de Schrödinger, quien estableció la dificultad de conocer determinada información hasta que no se la mida.
Un equipo de físicos de la Universidad Científica Tecnológica de Shangai ha podido calcular la velocidad a la que se produce la variación del estado cuántico de una partícula cuando otra que se encuentra enlazada a la misma experimenta una alteración.
En el experimento se emplearon fotones separados por 16 kilómetros de distancia pero que habían sido previamente enlazados a nivel cuántico, es decir, sus estados cuánticos reflejaban respectivamente la modificación forzada en el otro. En concreto se alteraba la polarización vertical de un fotón y se ha podido comprobar el escaso tiempo transcurrido hasta que el fotón enlazado cuánticamente replicaba dicha variación.

La mecánica de la prueba consiste en enviar a dos lugares opuestos ambos fotones entrelazados, por lo que cada uno de ellos mostrará una polarización opuesta. A partir de ahí, si sometemos a uno de ellos a un proceso que haga variar dicha polarización se producirá en un escaso espacio de tiempo una modificación a la inversa en su pareja. Si desde el punto medio hemos enviado el fotón A hasta 8 kilómetros a la derecha y el B hasta 8 kilómetros a la izquierda y el A presenta una polaridad arriba, el B estará en polaridad abajo. Si alteramos el A hasta que su polaridad es abajo de forma casi instantánea el B cambiará a polaridad arriba sin que se efectúe acción alguna sobré el mismo.
En concreto la velocidad a la que se produjo la modificación por parte del fotón que permanecía a la espera equivalía a 3.000.000.000 de kilómetros por segundo, lo que es 10.000 veces más rápido que la velocidad de la luz. Sólo que se puede cambiar la polarización de un fotón hasta que no se comprueba dicha alteración ya que no se conoce el estado de la misma.

Ahora queda por delante averiguar cómo aprovechar esta vertiginosa velocidad,
el sueño dorado de la informática y las telecomunicaciones, y del retardo en las transmisiones de información interplanetarias, de hecho algunos físicos teóricos incluso elucubran que al poder enviar información a mayor velocidad que la luz podrían enviarse mensajes que llegarían antes de ser enviados. Aún no tienen muy claro los científicos que han realizado este descubrimiento cuáles pueden ser sus posibles usos, pero sí se ha confirmado la vertiginosa velocidad a la que funciona la capacidad de transmisión de los estados cuánticos entre partículas, independientemente de la distancia que las separa. Transferencia de datos inmediata, teletransportación… hoy en día todo parece posible.

"La única posibilidad de descubrir los límites de lo posible es aventurarse un poco más allá de ellos, hacia lo imposible". Arthur C. Clarke


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EL" FANTASMA" DE EINSTEIN

Me persigue el mismo "fantasma" que perturbaba a Einstein. El entrelazamiento cuántico es uno de los grandes misterios de la ciencia. Nos muestra un funcionamiento de la física que parece magia (como el teletransporte en el espacio y el tiempo).
Dos partículas, como fotones, pueden entrelazarse. En ese estado están conectadas y se influyen una a otra, aunque estén separadas millones de kilómetros en el tiempo y el espacio, es una conexión llamada no-local. Quizás las razones fueran distintas entre el gran físico alemán y este humilde investigador, pero la obsesión por el tiempo puede unirnos como a esas partículas.
Ahora resulta que la Estación Espacial Internacional (ISS) se podría usar para un importante experimento de entrelazamiento cuántico, la famosa "acción fantasmal a distancia".
Hasta ahora, los experimentos que examinan este aspecto peculiar de la física se han limitado a distancias relativamente pequeñas en la Tierra.
En un nuevo estudio, unos investigadores han propuesto la utilización de la Estación Espacial Internacional para poner a prueba los límites de esta "acción fantasmal" y, potencialmente, ayudar a desarrollar la primera red global de comunicación cuántica.

Sus planes incluyen lo que se conoce como Experimento Bell, para poner a prueba la contradicción teórica entre las predicciones de la mecánica cuántica y las de la física clásica, y un experimento de distribución de claves cuánticas que utilizará a la ISS como repetidor para enviar una clave de codificación secreta a través de distancias mucho más grandes que las que ya se han logrado con fibra óptica en la Tierra.
Los cálculos del equipo de Rupert Ursin, de la Academia de Ciencias de Austria, muestran que los principales objetivos experimentales podrían alcanzarse con sólo unos pocos pases de la ISS sobre la estación de tierra (figura 1), teniendo cada experimento una duración de menos de 70 segundos por cada sobrevuelo. El único equipamiento necesario a bordo de la ISS sería un módulo de detección de fotones, que podría ser enviado a la ISS y conectado a instrumental ya existente.

Para el experimento Bell, se genera en la superficie terrestre un par de fotones entrelazados cuánticamente. Uno de estos fotones se envía desde la base de tierra a la ISS, mientras que el otro se puede medir de manera local en la superficie terrestre para su posterior comparación. Los fotones entrelazados cuánticamente tienen una íntima conexión entre sí, incluso cuando se les separa a grandes distancias. Esta conexión desafía las leyes de la física clásica.
Una medición en uno de los fotones entrelazados del par determinará el resultado de la misma medición en el segundo fotón, sin importar lo alejados que estén. Según la física cuántica, el entrelazamiento es independiente de la distancia. En el experimento, se pondrá a prueba esta afirmación con una distancia muy grande. Los experimentos como éste también permitirán poner a prueba los potenciales efectos que la gravedad pueda tener sobre el entrelazamiento cuántico.

Información adicional:  http://iopscience.iop.org/1367-2630/15/4/043008/article

"Toda dificultad eludida se convertirá más tarde en un fantasma que perturbará nuestro reposo".
Frédéric Chopin

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TRAMPA DE ANTIMATERIA

No es ciencia ficción del tipo "Star Trek" ó "Los Iluminati" de Angeles y Demonios, pero ya en el año 2010 los miembros del experimento ALPHA del CERN consiguieron atrapar antihidrógeno, el átomo de antimateria neutra más simple. Ahora han medido por primera vez su masa gravitacional –fuerza de atracción en un campo gravitatorio–.
En realidad el objetivo original de este experimento no era estudiar la gravedad, pero los investigadores se dieron cuenta de que los datos recogidos también podrían ser susceptibles a los efectos gravitacionales.
“Uno de los grandes interrogantes sobre la antimateria neutra es cómo se comporta cuando interactúa gravitacionalmente con la materia”, explica Marcelo Baquero-Ruiz, de la Universidad de California en Berkeley (EE.UU.) y coautor del estudio que publica Nature Communications.

“Hay muchos argumentos que sugieren que ambas se deberían atraer y comportarse de la misma manera –prosigue–. Sin embargo, nunca nadie ha tenido la posibilidad de poner a prueba experimentalmente esta afirmación hasta ahora. Pero quedan preguntas sin resolver: ¿Se caerá la antimateria hacia arriba o hacia abajo? ¿O tal vez es atraída hacia la materia pero con una aceleración diferente?”
Estas cuestiones siguen intrigando a los físicos, añade Joel Fajans, otro miembro de la colaboración en la Universidad de California-Berkeley, ya que "en el caso improbable de que la antimateria se cayera hacia arriba, tendríamos que revisar radicalmente nuestra visión de la física y repensar cómo funciona el universo".

Pero los argumentos teóricos actuales predicen que los átomos de hidrógeno y antihidrógeno tienen la misma masa y deben interactuar ante la gravedad de la misma manera. Si se libera un átomo, debería experimentar una fuerza hacia abajo tanto si está hecho de materia o antimateria.
"El aparato ALPHA puede atrapar átomos de antihidrógeno y luego liberararlos a propósito", aclara Jeffrey Hangst, el portavoz de ALPHA. "Utilizamos nuestro detector de aniquilación sensible a la posición para ver si podíamos observar la influencia de la gravedad en esos átomos liberados".
El equipo ha analizado retroactivamente cómo los átomos de antihidrógeno se movieron cuando se liberaban, lo que les ha permitido establecer unos límites a los efectos gravitacionales anómalos, pero de momento se trata de un primer paso.
Los científicos confían en que cuando se reanude el experimento en 2014 con una trampa de antimateria actualizada bautizada com ALPHA-2 se logren más avances. Además, el CERN prepara otros experimentos, como AEgIS y GBAR, para seguir midiendo y comprendiendo cómo la gravedad afecta al antihidrógeno.

"Lo que hacemos no es nunca comprendido, y siempre es acogido sólo por los elogios o por la crítica". Friedrich Nietzsche

 
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EL UNIVERSO ES SOLO ESPACIO TIEMPO

¿Cuántas partes componentes son necesarias para construir el universo?. El modelo estándar tiene tantas partes componentes que es difícil establecer un número específico. La teoría de cuerdas tiene cuerdas, branas, partículas de intercambio y 11 dimensiones. Este libro de John A. Macken plantea que todo en el universo puede estar formado por un bloque construido por solo las 4 dimensiones del espacio-tiempo. Sin embargo, este no es el Universo de curvatura espacio-tiempo previsto por Albert Einstein. En su lugar, es el material compuesto del espacio-tiempo de Einstein y la mecánica cuántica del espacio-tiempo lleno de una tremenda densidad de energía por las fluctuaciones cuánticas. Este libro muestra cómo todas las partículas fundamentales, las fuerzas y la cosmología se pueden derivar de este energético 4 dimensiones espacio-tiempo.

La mecánica cuántica es la teoría más exitosa ideada por el hombre. Sin embargo, este éxito es en gran medida un caso de las ecuaciones correspondientes a la observación experimental. La interpretación física actual de la mecánica cuántica no conduce a un modelo conceptualmente comprensible del universo. Además, no hay pruebas claras de que las hipótesis de partida actuales de algunos cálculos mecánicos cuánticos contienen por lo menos un error. Cuando los cálculos se desintegran y generan una respuesta posible, como el infinito, estas ecuaciones están diciendo que una extensión rigurosa de las hipótesis de partida tiene sentido.

Podría parecer que para solucionar el problema, no es más que un caso de ajustar artificialmente la respuesta por lo que ya no es una extensión lógica de las hipótesis de partida. En cambio, la respuesta razonable debe ser tomada como una indicación de que el modelo que se está analizado contiene al menos una suposición errónea. El enfoque adoptado en este libro es la construcción de un nuevo modelo conceptual del universo, que es compatible con las ecuaciones de la mecánica cuántica y la relatividad general, pero se basa en el supuesto de partida más simple posible:
 El universo es sólo el espacio-tiempo.
 
Para la mayoría de los científicos este supuesto de partida inicialmente parece imposible.
¿Cómo pueden la materia, la luz, las galaxias y las fuerzas de la naturaleza existir en lo que parece ser el vacío del espacio-tiempo?, Bueno, el espacio-tiempo está lejos de ser un vacío sin rasgos distintivos. Tiene propiedades bien conocidas, tales como una velocidad de la luz y la constante gravitatoria, así como propiedades propuestas tales como la impedancia y un módulo de compresibilidad. Lo más importante, la versión de la mecánica cuántica del espacio-tiempo está llena de actividad. Las fluctuaciones del vacío (energía de punto cero) poseen una vasta densidad de energía que sólo interactúa con nuestro universo observable (fermiones y bosones) a través de las operaciones de la mecánica cuántica. La comprensión de las propiedades de la mecánica cuántica del espacio-tiempo y la conciliación de estas propiedades con la relatividad general revela cómo este bloque constituído puede ser el origen de todo en el universo. Por otra parte, los mayores misterios de la mecánica cuántica son conceptualmente comprensibles cuando se utiliza el modelo que construye las partículas y fuerzas de las propiedades de la mecánica cuántica del espacio-tiempo.

El modelo del universo que se describe aquí no sólo es compatible con las ecuaciones existentes, sino que va más allá. Por ejemplo, este modelo proporciona nuevos conocimientos sobre las fuerzas de la naturaleza. La gravedad se muestra estar estrechamente relacionada con las otras fuerzas de la naturaleza. Ecuaciones simples muestran la estrecha relación y explican por qué la gravedad es una fuerza débil en comparación con las otras fuerzas. La inercia se deriva y se conecta a la energía de las partículas fundamentales. Un campo eléctrico se demuestra que es una distorsión asimétrica del espacio-tiempo. Los fotones muestran la misma impedancia que las ondas gravitacionales.
En este nuevo modelo cosmológico del universo se explica cómo el Big Bang y la expansión del universo es el resultado del espacio-tiempo experimentando una transformación continua y eterna.

"La eternidad no es un lugar ni un tiempo. Porque el lugar y el tiempo poco significan. Es saber que nuestra verdadera naturaleza vive simultáneamente en algún lugar del espacio y el tiempo"

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BEHOLD ECK ! MATERIA OSCURA

Como si fuera un episodio de la famosa serie de culto " The Outher Limits", poco a poco, se va haciendo la luz sobre la materia oscura (¿Estará en nuestra dimensión o fluctuará con otras?).

El cemento del universo, la enigmática materia que mantiene unidas las estrellas y las galaxias, que no emite ni absorbe luz, está cada vez más cerca de ser capturada. Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts han hallado indicios de esta materia en una antigua mina de hierro convertida en centro de investigación en Soudan, Minnesota (EEUU).
A pesar de que se cree que, juntas la energía y la materia oscura forman el 96% de la materia del universo, nunca se ha conseguido probar realmente la existencia de estas partículas.
Son partículas que no interactúan con la luz, pero sí son capaces de desviarla. Mediante el sistema de lentes gravitatorias se puede detectar la materia oscura, o al menos la falta de materia ordinaria, cuando ésta desvía los rayos de luz. Esa materia "borrosa" que queda, que observaron ya hace un siglo diversos astrónomos, es la materia oscura. 
Un material que se niega a ser capturado, a pesar que el detector (AMS) a bordo de la ISS logró el mes pasado sus primeros resultados en la búsqueda de la misteriosa materia oscura con evidencia en la colisión entre partículas invisibles de materia oscura, lo que da lugar a un fenómeno que llaman “aniquilación”. El resultado de la aniquilación sería una mayor presencia de las partículas cargadas conocidas como positrones, que son la contraparte de los electrones en la antimateria.

Y ahora mediante el sistema CDMS (Búsqueda Criogénica de Materia Oscura), cientos de científicos buscan resolver el enigma. Ésta materia atraviesa constantemente la tierra sin causar ningún efecto, sin ser detectada. Pero cuando golpea el núcleo de un átomo hace acto de presencia. Durante años se han utilizado placas de germanio congeladas a casi cero absoluto, aisladas en las minas subterráneas, para que, cuando las partículas de materia oscura atraviesen el núcleo de sus átomos, la temperatura varíe y se pueda probar su existencia.
Después de 3 años utilizando el germanio, los científicos, al ser incapaces de obtener resultados satisfactorios, decidieron cambiar de material. El silicio, mucho más sensible a las colisiones de partículas de baja energía, parecía más propicio para la detección de materia oscura. Y en efecto, lo ha sido. Ocho detectores creados con este material han conseguido registrar tres eventos que podrían representar colisiones de partículas masivas de interacción débil (WIMPs).

Estos nuevos indicios están lejos del objetivo de aislar y capturar la materia, pero son muy positivos para la investigación, que durante años no ha dado frutos. Los científicos han fijado la señal en un nivel de confianza del 99,81 por ciento (o alrededor de tres sigma en el lenguaje estadístico). Sin embargo, no será hasta dentro de varios meses cuando puedan explicar exáctamente lo que han encontrado y si son verdaderamente señales que conducen a la ambicionada materia oscura.
Descubrir la materia oscura es crucial para conocer el universo. Cómo se formó y cómo se expande. Gracias a su estudio se pueden descubrir más cúmulos de galaxias, como afirma el astrofísico Rashid Sunyaev del Instituto Max Planck, y comprender cómo crece el universo, como fue en el pasado y cómo será en el futuro.

"El presente es el período en el que el futuro pasa por un mientras antes de transformarse en pasado". Laurence Peter

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UN ASTEROIDE PARA LA LUNA

Ya no basta con orbitar un asteroide, ni pisar su superficie. Ahora la NASA busca un asteroide de unos 7 a 10 metros para ser utilizado como base para los astronautas. Es la sorprendente misión que acaba de anunciar el gobierno estadounidense. Se van a destinar unos 100 millones de dólares de los presupuestos del próximo año, para seleccionar el objeto ideal. Se pretende además de atraparlo, cambiar su órbita llevarlo hacia la Luna y estudiar su composición.

En lo que parece ciencia ficción es la recreación que ha hecho la NASA de la sorprendente misión que pretende capturar un asteroide. Lo más novedoso ideado hasta ahora era la destrucción de estos objetos o desviarlos antes de que impactaran en la tierra...Ahora el anuncio de este experimento ha sorprendido a la propia comunidad aeroespacial.
Primero habría que seleccionar el asteroide. No podría ser muy grande de unas 500 toneladas. Después, una nave no tripulada, se acercaría, lo atraparía con una especie de red y lo trasladaría a una órbita estable, alrededor de  la luna. El siguiente paso sería el viaje de un grupo de astronautas, se habla de 4, a bordo del nuevo vehículo Orion  para establecer un asentamiento. Estos vehículos, todavía en período de pruebas serán los próximos transbordadores espaciales.
"Ahora estamos experimentando con la presión de la capsula. esperamos que el primer vuelo de prueba sea el año que viene", dice Cindy Jih, investigadora de la NASA.

La fecha que se ha marcado el gobierno americano es el año 2025. Los beneficios: desarrollar nuevas tecnologías para viajar a Marte, 5 años después en el 2030, extraer los minerales de los asteroides para ser utilizados en la tierra e incluso aspiran a poder atrapar los objetos que puedan suponer un peligro para nuestro planeta.

"El buen pescador, no es aquel que captura el pez más grande, sino el que se contenta con ver el rio y saber capturar a los más pequeños que están alli".


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