RADIACION HAWKING DE LABORATORIO

Hace cuatro décadas, Stephen Hawking predijo que los agujeros negros, esas misteriosas regiones del espacio con una gravedad tan poderosa que deforma el espacio-tiempo, no lo «devoraban» todo, sino que emitían una extraña radiación, bautizada con el nombre de su descubridor, que les hace perder masa, hasta el extremo de que incluso, pasado el tiempo suficiente, podrían desvanecerse en el espacio.

Jeff Steinhauer, un físico del Technion-Instituto Tecnológico de Israel en Haifa, ha comprobado que la teoría de Hawking es cierta sin salir del laboratorio. Para ello, ha creado una «versión» de un agujero negro hecho con sonido.

El Universo está lleno de pares de partículas y antipartículas que se forman y casi inmediatamente se aniquilan la una a la otra en una batalla sin final. La radiación de Hawking se produce cuando se forman esas parejas, cerca del borde del agujero negro, llamado horizonte de eventos, la frontera más allá de la cual la luz no puede escapar. A medida que el par de partículas atraviesa el horizonte del agujero negro, uno de los miembros de la pareja es aspirado, mientras que el otro queda libre. El efecto observado es la radiación de partículas y la pérdida de masa.
En su laboratorio, el equipo de Steinhauer preparó un agujero negro sónico. Para ello, según explica en Nature Physics, utilizó una colección de átomos de rubidio enfriados a menos de una mil millonésima de grado por encima del cero absoluto. A estas temperaturas, los átomos están más apretados y se comportan como un fluido de propiedades cuánticas, conocido como un condensado de Bose-Einstein, y así pueden ser fácilmente manipulados.

Con el uso de luz láser, Steinhauer manipuló el fluido para que viajara más rápido que el sonido. 
Al igual que un nadador luchando contra una fuerte corriente, las ondas de sonido que viajan en sentido contrario al del fluido son «atrapadas». Así, el condensado se convierte en un sustituto del horizonte de sucesos.
Los pares de ondas de sonido se producen en un vacío de laboratorio, imitando pares partícula-antipartícula en el vacío del espacio. Aquellas que se sitúan a medio camino de este horizonte de sucesos sónico se convierten en el equivalente de la radiación de Hawking. Para amplificar estas ondas de sonido suficientemente de forma que fueran recogidas por los detectores, Steinhauer estableció un segundo horizonte de sucesos sonoro dentro del primero, de modo que las ondas sonoras no podían pasar este segundo horizonte de sucesos, y eran recuperadas. A medida que las ondas sonoras golpean repetidamente el horizonte exterior, crean más pares de ondas de sonido, amplificando la radiación de Hawking a niveles detectables.

Steinhauer trabaja ahora en el desarrollo de un agujero negro artificial sin necesidad de amplificar la radiación sónica. Sus hallazgos podrían permitir saber más sobre el misterioso comportamiento de los agujeros negros.

Información: http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3104.html

"Cuando el misterio es demasiado impresionante, es imposible desobedecer". Antoine De Saint Exupery

"End of transmission".

MATERIA COMO ANTIMATERIA

Desde la década de 1930 los científicos han estado buscando las partículas que se comportan de forma simultánea como materia y antimateria . Ahora los físicos han encontrado una fuerte evidencia de una tal entidad dentro de un material superconductor . El descubrimiento podría representar a la llamada partícula de Majorana, y ayudaría a los investigadores a codificar la información para los ordenadores cuánticos. Los físicos piensan que cada partícula de materia tiene una contraparte de antimateria, con igual masa pero carga opuesta. Cuando la materia cumple su equivalente de antimateria, las dos se aniquilan entre sí.

Sin embargo, algunas partículas podrían ser sus propios socios de antimateria, de acuerdo con una predicción hecha en 1937 por el físico italiano Ettore Majorana. Por primera vez, los investigadores dicen que han reflejado una de estas partículas de Majorana.

La nueva partícula se presentó dentro de un superconductor, un material en el que la libre circulación de electrones permite que fluya la electricidad sin resistencia . El equipo de investigación, dirigido por Ali Yazdani de la Universidad de Princeton, colocó una larga cadena de átomos de hierro, que son magnéticos, en la parte superior de un superconductor de plomo.

Los físicos utilizaron un microscopio de efecto túnel a la imagen de una fina cadena de átomos de hierro encima de un superconductor de plomo (barra amarilla). Los colores aquí representan la probabilidad cuántica que cualquier punto determinado contiene la llamada partícula de Majorana, que es a la vez  materia y  antimateria. La parte ampliada- muestra que la probabilidad de encontrar una partícula Majorana  aumenta en gran medida en los extremos del alambre, como la teoría predice que debería. (Yazdani Lab de la Universidad de Princeton).

Normalmente, el magnetismo interrumpe superconductores, que dependen de la falta de campos magnéticos para que sus electrones fluyan sin obstáculos. Pero en este caso la cadena magnética se convirtió en un tipo especial de superconductor en el que los electrones próximos, el uno al otro en la cadena, coordinaron sus giros para satisfacer simultáneamente los requisitos de magnetismo y la superconductividad. Cada uno de estos pares puede ser pensado como un electrón y un antielectrón, con un negativo y un positivo, respectivamente.

A diferencia de las partículas que se encuentran en un vacío, desapegado de otro asunto, estas Majoranas son lo que se llaman "partículas emergentes." Emergen de las propiedades colectivas de la materia circundante y no podrían existir fuera del superconductor.

Tal prueba, debe demostrar que las partículas no obedecen las leyes normales de las dos clases conocidas de partículas en la naturaleza- fermiones (protones, electrones y la mayoría de las otras partículas que conocemos) y bosones (fotones y otras partículas portadoras de fuerza, incluyendo el bosón de Higgs). "La gran cosa acerca de Majoranas es que sean potencialmente una nueva clase de partículas", agrega Kouwenhoven, físico de los Países Bajos. "Si usted encuentra una nueva clase de partículas, realmente sería añadir un nuevo capítulo a la física." El físico Jason Alicea del Instituto de Tecnología de California, que tampoco participó en la investigación, dijo que el estudio ofrece "evidencia convincente" de partículas de Majorana pero que "debemos tener en cuenta las posibles alternativas -incluso si no hay candidatos obvios inmediatamente."

Muchos físicos sospechan que los neutrinos ,partículas ligeras -con la extraña habilidad de alterar su identidad, o sabores-son partículas de Majorana. Ahora que sabemos que las partículas de Majorana pueden existir dentro de los superconductores, tal vez no sea sorprendente encontrarlas en la naturaleza, dice Yazdani. "Una vez que encuentre el concepto correcto, es muy probable que aparezca en otra capa de la física. Eso es lo emocionante. " El hallazgo también podría ser útil para construir ordenadores cuánticos que aprovechan las leyes de la mecánica cuántica para realizar cálculos mucho más rápido que los ordenadores convencionales. Uno de los temas principales en la construcción de un ordenador cuántico es la susceptibilidad de propiedades cuánticas como el entrelazamiento (una conexión entre dos partículas de tal manera que una acción en una afecte a la otra).

Información: http://www.scientificamerican.com/article/majorana-particle-matter-and-antimatter/?WT.mc_id=SA_WR_20141008

“La mecánica cuántica describe la naturaleza como algo absurdo al sentido común. Pero concuerda plenamente con las pruebas experimentales. Por lo tanto espero que ustedes puedan aceptar a la naturaleza tal y como es: absurda”. Richard Feynman

"End of transmission".

EL ALMA DEL SOL

Utilizando uno de los detectores de neutrinos más sensibles, físicos informan la detección directa de neutrinos creados por fusión protón-protón (pp) pasando por el núcleo del sol. La pp es el primer paso de una secuencia de reacciones responsables de aproximadamente el 99 por ciento de la energía del sol.
Los neutrinos solares se producen en los procesos nucleares y los deterioros radiactivos de diferentes elementos durante las reacciones de fusión en el núcleo del sol. Estas partículas fluyen fuera de la estrella a casi la velocidad de la luz, unos 420.000 millones de impactos por cada centímetro cuadrado de la superficie de la Tierra por segundo.
Debido a que sólo interactúan a través de la débil fuerza nuclear, pasan a través de la materia casi sin inmutarse, lo que los hace muy difíciles de detectar y distinguir del rastro de la desintegración nuclear de materiales ordinarios, señala el físico Andrea Pocar, de la Universidad de Masssachusetts Amherst, en Estados Unidos, y principal investigador del estudio, en el que participó un equipo de cien expertos.

"Con estos últimos datos de los neutrinos, estamos buscando directamente al impulsor del mayor proceso de producción de la energía del sol o la cadena de reacciones, pasando por su extremadamente caliente denso núcleo. Mientras que la luz que vemos del sol a diario nos llega en unos ocho minutos, se necesitan decenas de miles de años para que la energía que el sol irradia desde su centro se emita como luz". "Comparando los dos tipos diferentes de energía solar irradiada, los neutrinos y la luz de la superficie, se obtiene información experimental sobre el equilibrio termodinámico del sol sobre una escala de tiempo de 100.000 años", añade Pocar. "Si los ojos son el espejo del alma, con estos neutrinos, no estamos buscando sólo en su cara sino directamente en su núcleo. Hemos vislumbrado el alma del sol".

"Hasta donde sabemos, los neutrinos son la única manera que tenemos de mirar al interior del sol. Estos neutrinos pp, emitidos cuando dos protones se fusionan formando un deuterón, son particularmente difíciles de estudiar. Se debe a que son de baja energía en el rango en el que la radiactividad natural es muy abundante y enmascara la señal de su interacción", añade. 

El instrumento Borexino, situado muy por debajo de las montañas italianas de los Apeninos, detecta neutrinos cuando interactúan con los electrones de un contador de un líquido orgánico ultra-puro que centellea en el centro de una gran esfera rodeada de mil toneladas de agua. Su gran profundidad y muchas capas de protección como las de una cebolla mantienen el núcleo como el medio más libre de radiación en el planeta. De hecho, es el único detector en la Tierra capaz de observar todo el espectro de los neutrinos solares simultáneamente. Los neutrinos vienen en tres tipos o "sabores". Los de núcleo del Sol son del tipo "electrones" y, a medida que viajan lejos desde su lugar de nacimiento, oscilan o cambian entre otros dos tipos, de "muones" a "tau". Con ésta y otras mediciones de neutrinos solares, el experimento de Borexino confirma con claridad este comportamiento de las partículas elusivas, resalta Pocar.

Uno de los desafíos cruciales en el uso de Borexino es la necesidad de controlar y cuantificar con precisión toda la radiación de fondo. Pocar señala que el centelleador orgánico en el centro de Borexino está lleno de un líquido como el benceno derivado de un "antíquisimo petróleo de millones de años de edad", entre los más antiguos que se pueden encontrar en la Tierra.
"Necesitábamos esto porque queremos todo el carbono-14 deteriorado o tanto como sea posible porque la partícula beta del carbono-14 se descompone cubriendo las señales de neutrinos que queremos detectar". Un problema relacionado que los físicos discuten en su nuevo documento es que cuando dos átomos de C14 se descomponen simultáneamente en el centelleador, un evento que ellos llaman un "choque en cadena", tiene señales similares a las de una interacción de neutrinos solares pp.

Información adicional: http://www.scientificamerican.com/article/solar-neutrinos-detected-borexino/?&WT.mc_id=SA_WR_20140903

"El alma es un vaso que solo se llena con la eternidad".  Amado Nervo

"End of transmission".

BUCLES TEMPORALES CERRADOS

En 2009, el famoso físico Stephen Hawking hizo una fiesta en la Universidad de Cambridge. Todo el mundo fue invitado, pero nadie apareció. Sin embargo, para Hawking esto no fue una sorpresa, ya que había enviado las invitaciones luego de que la fiesta había terminado: Era, dijo, "una recepción de bienvenida para los futuros viajeros del tiempo", un experimento para reforzar la idea de que viajar al pasado es prácticamente imposible, y que sostiene desde 1992.
Pero Hawking podría estar equivocado. Experimentos recientes ofrecen apoyo provisional para la viabilidad del viaje en el tiempo, por lo menos desde una perspectiva matemática. Un modelo utilizando fotones revela que la mecánica cuántica puede resolver este dilema cuántico.

La fuente de la especulación del viaje en el tiempo radica en el hecho de que nuestras mejores teorías físicas parecen avalar la idea de que es posible viajar hacia atrás en el tiempo. La hazaña debería ser posible sobre la base de la teoría de Einstein de la relatividad general, que describe la gravedad como la curvatura del espacio-tiempo por la energía y la materia.
Un campo gravitatorio extremadamente poderoso, como la producida por un agujero negro que gira, podría, en principio, profundamente deformar el tejido de la existencia de modo que el espacio-tiempo se curva sobre sí mismo. Esto crearía una "curva cerrada de tipo tiempo", o CTC, un bucle que podría ser atravesado para viajar atrás en el tiempo. Hawking y muchos otros físicos encuentran esta idea imposible, porque cualquier objeto macroscópico viajando a través del tiempo inevitablemente crearía paradojas donde causa y efecto se descomponen.
Sin embargo, en un modelo propuesto por el teórico David Deutsch en 1991, las paradojas creadas por CTCs podrían evitarse a escala cuántica, ya que el comportamiento de las partículas fundamentales sigue solamente las reglas difusas de la probabilidad más que el estricto determinismo.

Recientemente Tim Ralph y su estudiante de doctorado Martin Ringbauer, hicieron un experimento que simula el modelo de los CTC de Deutsch por primera vez, lo que permitió probar y confirmar muchos aspectos de las dos décadas de teoría. Sus conclusiones se publican en Nature Communications. Gran parte de su simulación giró en torno a la "paradoja del abuelo", un escenario hipotético en el que alguien utiliza un CTC para viajar atrás en el tiempo y asesinar a su propio abuelo, lo que impide su propio nacimiento posterior.
En lugar de un ser humano que atraviesa un CTC para matar a su antepasado, debemos imaginar que una partícula fundamental se remonta en el tiempo para accionar un interruptor en la máquina de partículas de generación que lo creó. Si la partícula acciona el interruptor, la máquina emite una partícula, si el interruptor no se acciona, la máquina no emite a la partícula. 

En este escenario solo una distribución de probabilidades. La visión de Deutsch era postular la auto consistencia en el reino cuántico, al insistir en que cualquier partícula que entra a un extremo de una CTC debe emerger en el otro extremo con propiedades idénticas.
Si la partícula fuera una persona, ésta nace con 50 % de probabilidad de matar a su abuelo, lo que da a su abuelo a la mitad de probabilidad de muerte, con lo que tiene suficientes oportunidades para cerrar el lazo causal y escapar de la paradoja. Por extraño que pueda ser, esta solución está en consonancia con las leyes conocidas de la mecánica cuántica.

El modelo de Deutsch no es el único. En 2009, Seth Lloyd, un teórico en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, propuso un modelo alternativo y menos radical de los CTC que resuelve la paradoja del abuelo utilizando el teletransporte cuántico y una post-selección técnica llamada cuántica de Deutsch.

Con colaboradores canadienses, Lloyd pasó a realizar simulaciones de laboratorio exitosas de su modelo en el 2011 "la teoría de Deutsch tiene un efecto extraño de la destrucción de las correlaciones", dice Lloyd. "Es decir, un viajero del tiempo que se desprende de un CTC entra en un universo que no tiene nada que ver con el universo del que salió en el futuro. Por el contrario, un CTC-post seleccionado preserva estas correlaciones, para que el viajero del tiempo regrese al mismo universo que recuerda en el pasado".

Información adicional: http://www.scientificamerican.com/article/time-travel-simulation-resolves-grandfather-paradox/

"La energía siempre se convertirá en otra cosa, nunca desaparecerá. Si un individuo viaja en el tiempo y evita su propio nacimiento no tiene por qué desaparecer o "desvanecerse"; seguiría existiendo, pero quizás con alguna diferencia. Tal vez él mismo sea el único que tiene consciencia de su existencia y todos los demás jamás se habrían enterado de que existió". Albert Einstein

DENTRO DE LA BURBUJA LOCAL

Una vez cada 50 años, más o menos, una estrella masiva explota en algún lugar de la Vía Láctea. La explosión resultante es terriblemente poderosa, bombeando más energía en una fracción de segundo que el Sol emite en un millón de años. En su apogeo, una supernova puede eclipsar a toda la Vía Láctea. Hace unos 10 millones de años, un cúmulo cercano de supernovas estalló.

Lo sabemos porque las explosiones hicieron estallar una enorme burbuja en el medio interestelar, y estamos dentro de él.

Los astrónomos lo llaman "La Burbuja Local". Es, de unos 300 años luz de largo, y lleno de casi nada. El gas dentro de la burbuja es muy delgado (0.001 átomos por centímetro cúbico) y muy caliente (aproximadamente un millón de grados): una fuerte salida de material interestelar ordinario.
La Burbuja Local fue descubierta gradualmente en los años 1970 y 1980. Astrónomos ópticos y de radio miraban cuidadosamente el gas interestelar en nuestra parte de la galaxia, pero no pudieron encontrar mucho en el vecindario de la Tierra. Mientras tanto, los astrónomos de rayos X estaban recibiendo su primera mirada en el cielo usando cohetes sonda y satélites en órbita, que revelaron en un millón de grados el brillo de rayos-x que vienen de todas las direcciones. Todo esto argumentó que la Tierra está dentro de una burbuja de gas caliente soplado por la explosión de estrellas.

Para averiguarlo, un equipo de investigadores internacionales, dirigidos por el profesor de física Massimiliano Galeazzi en la Universidad de Miami en Coral Gables, desarrollaron un detector de rayos X que podría distinguir entre dos posibilidades (es el brillo de rayos-X que llena el cielo una señal de "intercambio de carga" en el sistema solar o evidencia de explosiones terribles en el pasado lejano) . El dispositivo fue nombrado DXL, por difusa emisión de rayos X de la galaxia local.
El 12 de diciembre de 2012, DXL fué lanzado desde White Sands Missile Range en Nuevo México en un chohete sonda Brant IX, alcanzó una altura máxima de 160 kilómetros y pasó cinco minutos por encima de la atmósfera terrestre. Eso fue todo el tiempo que necesitaban para medir la cantidad de rayos X "cambio responsable" dentro del sistema solar.
Los resultados, publicados en la revista Nature el 27 de julio, indican que sólo un 40 por ciento del fondo de rayos X blandos se origina dentro del sistema solar. El resto debe provenir de una Burbuja Local de gas caliente, la reliquia de antiguas supernovas fuera del sistema solar.
Obviamente, esas supernovas no estaban lo suficientemente cerca para exterminar la vida en la Tierra-pero estaban lo suficientemente cerca como para envolver nuestro sistema solar en una burbuja de gas caliente que persiste millones de años más tarde.

"Este es un descubrimiento significativo," dijo Galeazzi. "Afecta a nuestra comprensión de la zona de la galaxia cerca del sol, y puede, por lo tanto, ser utilizado como una base para futuros modelos de la estructura de la galaxia." Galeazzi y sus colaboradores ya están planeando el próximo vuelo de DXL, que incluirá instrumentos adicionales para caracterizar mejor la emisión. El lanzamiento está previsto para diciembre de 2015.

Información Adicional: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2014/26aug_localbubble/

"Mis pensamientos son como burbujas en el infinito océano cósmico". 

ESPEJISMO TRIDIMENSIONAL

Nuestro universo podría ser la “envoltura” tridimensional alrededor de un horizonte de sucesos de un agujero negro de cuatro dimensiones espaciales. Un grupo de científicos cree haber arribado a una conclusión que explicaría varios de los huecos que hasta ahora hay en esta teoría.

Nuestro universo pudo surgir a partir de la formación de un agujero negro en un universo con más dimensiones que el nuestro, según las sorprendentes conclusiones de la investigación realizada por el equipo de Niayesh Afshordi, Robert Mann, y Razieh Pourhasan, del Instituto Perimeter de Física Teórica en Canadá. Esos científicos tienen una nueva idea de lo que pudo haber antes del Big Bang. Es un tanto sorprendente, pero está basado en matemáticas sólidas, según afirman.

Lo que percibimos como el Big Bang, podría ser, explicaron, el “espejismo” tridimensional de una estrella derrumbándose sobre sí misma en un universo profundamente distinto al nuestro.

La interpretación convencional mantiene que el Big Bang se inició con una singularidad, un fenómeno insondablemente caliente y denso del espacio-tiempo donde las leyes estándar de la física se rompen. Las singularidades son extrañas, y el conocimiento científico sobre ellas es muy limitado.
En nuestro universo tridimensional, los agujeros negros tienen un horizonte de sucesos que sólo poseen dos dimensiones espaciales, es decir, están rodeados por un límite bidimensional que marca el “punto de no retorno”, el umbral a partir del cual ya no es posible escapar del agujero negro y regresar al universo normal. En el caso del universo de cuatro dimensiones espaciales, un agujero negro tendría un horizonte de sucesos tridimensional.
En el escenario que proponen los autores del nuevo estudio, nuestro universo nunca estuvo dentro de la singularidad; en vez de eso, se formó como la citada envoltura de un horizonte de sucesos, protegido de la singularidad.

Los investigadores argumentan que esta idea, aunque pueda parecer extravagante o incluso absurda, está afianzada en las mejores matemáticas modernas que describen el espacio y el tiempo. Su nuevo modelo de la creación del universo parece resolver incongruencias y enigmas cosmológicos que hace mucho tiempo que duran, y, lo más importante, produce predicciones que se podrán poner a prueba en experimentos.

Información adicional: https://www.perimeterinstitute.ca/node/94178

"Y por un momento he sentido que a lo mejor una idea es más importante que el mero hecho de estar vivo, porque una idea vive mucho tiempo después de que uno haya desaparecido". Douglas Coupland

"End of transmission".

TRANSFORMACION COSMICA

Una verdadera transformación cósmica parecería tener lugar si los agujeros negros acaban mediante una explosión en su opuesto exacto, los agujeros blancos que vierten todo el material que alguna vez fue tragado por el negro, hacia el espacio, dicen los físicos. La sugerencia, sobre la base de una teoría cuántica de la gravedad especulativa, podría resolver un enigma de larga data acerca de si los agujeros negros destruyen información.

La teoría sugiere que la transición de un agujero negro en un agujero blanco se llevaría a cabo inmediatamente después de la formación inicial del agujero negro, pero debido a la gravedad que dilata el tiempo, los observadores externos verían en miles de millones de años al agujero negro de duración, dependiendo de su tamaño. Si los autores están correctos, pequeños agujeros negros que se formaron durante la historia temprana del Universo estallarían y podrían ser detectados como los rayos cósmicos de alta energía u otros tipos de radiación. De hecho, dicen, su trabajo podría implicar que algunos de los brotes dramáticos comúnmente considerados como las explosiones de supernova podrían ser en realidad los estertores agonizantes de diminutos agujeros negros que se formaron poco después del Big Bang. 

Si los agujeros negros se convierten en agujeros blancos y liberan todas sus entrañas, podrían proporcionar una solución a una de las cuestiones más problemáticas de la física fundamental. Hawking calculó en 1970 que un agujero negro debería emitir radiación fuera de su horizonte de sucesos, perdiendo poco a poco la energía y la reducción en el proceso hasta que desaparezca por completo. Esta "radiación Hawking" significa que la información transportada por la materia que cae en el agujero negro parecería entonces desvanecerse para siempre. Esto violaría uno de los principios fundamentales de la teoría cuántica, según la cual la información no puede ser destruida.
Si el nuevo trabajo arroja luz sobre esta paradoja de la información del agujero negro , "sería importante", dice el físico teórico Steven Giddings, de la Universidad de California, Santa Barbara. "La comprensión de cómo se escapa la información de un agujero negro es la pregunta clave para la mecánica cuántica de los agujeros negros, y, posiblemente, por sí mismo la gravedad cuántica."

Los autores reconocen que aún algunas de las conclusiones de su trabajo tienen que ser desarrollados con los cálculos detallados. Otros físicos, entre ellos Joseph Polchinski de la Universidad de California, Santa Bárbara, también se preocupa de que el escenario implica efectos cuánticos que son irrealmente grandes.
El físico teórico Donald Marolf de la Universidad de California, Santa Barbara, advierte que el rebote cuántico podría violar uno de los principios más fundamentales de la física: la entropía, una medida de la cantidad de desorden en un sistema, que puede aumentar, pero nunca puede disminuir. Él dice que el material saliente del agujero blanco, en un principio, - todo en un pequeña región-, parecería tener una entropía menor que el propio agujero negro. Rovelli y Haggard los físicos autores del dilema, sostienen que en su entropía el escenario no disminuiría.

No obstante, la obra pone la idea de un rebote cuántico sobre una base más segura, dice Abhay Ashtekar de la Universidad Estatal de Pennsylvania en University Park, otro de los fundadores de la gravedad cuántica de bucles. Pero él dice que le gustaría ver a los cálculos más detallados antes de que él esté convencido.

En un artículo reciente, Giddings propone que la información puede escapar de un agujero negro de una manera menos explosiva , esto es posible gracias a la estructura cuántica granulosa del espacio-tiempo. Esto haría que las fluctuaciones en la geometría de la región a las afueras del agujero negro podrían ser detectables por el futuro Event Horizon Telescope, una red mundial de telescopios de radio, cuando se estudien el patrón de la luz que rodea Sagittarius A , el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia.

Información adicional: http://www.huffingtonpost.com/2014/07/18/black-holes-white-holes-explode-_n_5597006.html

"Condena sin investigación es el colmo de la ignorancia".  Albert Einstein

"End of transmission".

DE LA TIERRA A LA LUNA Y MAS ALLA

Internet de la Tierra a la Luna y mas allá. Esta disponibilidad de banda ancha interplanetaria estará accesible muy pronto gracias a un equipo de investigadores del Laboratorio Lincoln del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos que, en colaboración con la NASA, han estado desarrollando y probando un sistema láser capaz de proporcionar a personas situadas fuera de nuestro planeta una conectividad comparable a la que bastante gente de zonas urbanas disfruta aquí en la Tierra, haciendo posible transferencias de datos de gran envergadura, e incluso streaming de vídeos de alta definición.
 
En una de las últimas pruebas, el equipo de Mark Stevens, del Laboratorio Lincoln, consiguió transmitir datos con el nuevo sistema a través de 384.633 kilómetros, la distancia entre la Luna y la Tierra, a una velocidad de descarga de 622 megabits por segundo (Mbps). Los científicos también subieron datos desde la Tierra a la Luna a 19,44 megabits por segundo.
La trasmisión de datos a altas velocidades desde la Tierra a la Luna con haces láser es un reto debido a que la distancia de unos 400.000 kilómetros tiende a dispersar el haz de luz.
Otra dificultad es atravesar la atmósfera terrestre, debido a que las turbulencias del aire pueden curvar la luz, causando debilitamientos o cortes de la señal en el receptor.
A fin de sobrellevar los problemas del desvanecimiento de la señal al recorrer distancias tan grandes, el sistema utiliza varias técnicas para lograr una comunicación libre de errores bajo una amplia gama de condiciones atmosféricas ópticamente difíciles, tanto en la oscuridad como a plena luz del Sol. Un terminal en la superficie terrestre, concretamente en White Sands, Nuevo México, Estados Unidos, utiliza cuatro telescopios separados para enviar la señal del enlace o conexión de subida a la Luna. Cada telescopio tiene unos 15 centímetros (6 pulgadas) de diámetro y usa un emisor láser que envía la información codificada en forma de pulsos de luz infrarroja, invisible para el ojo humano. La potencia total emitida es de 40 vatios, que es la suma de los cuatro emisores. 

La razón para usar cuatro telescopios es que cada uno transmite la luz a través de una columna de aire diferente, que la atmósfera curva de manera diferente. Esto aumenta las probabilidades de que al menos uno de los haces láser interactúe con el receptor, que está montado en un satélite en órbita a la Luna. Este receptor utiliza un telescopio ligeramente más estrecho para capturar la luz, que luego es enfocada dentro una fibra óptica similar a las usadas en las redes de fibra óptica terrestres.
A continuación, se amplifica la señal en la fibra unas 30.000 veces. Un fotodetector convierte los pulsos de luz en pulsos eléctricos, que a su vez son convertidos en patrones de bits de datos que representan el mensaje transmitido. De la señal de 40 vatios enviada por el transmisor, el satélite recibe una de menos de una milmillonésima de vatio, lo cual sin embargo es cerca de 10 veces el mínimo necesario para lograr una comunicación libre de errores.

Información adicional: http://www.cleoconference.org/home/news-and-press/cleo-press-releases/first-broadband-wireless-connection%E2%80%A6to-the-moon-!/


"Todo lo que una persona puede imaginar, otros pueden hacerlo realidad". Julio Verne 


"End of transmission".

 

! HOLA MUNDO ¡ LASER ESPACIAL

Cuando en Febrero de 2002, aquello que parecía cosa de ciencia ficción se convirtió en realidad: dos satélites de la Agencia Espacial Europea (ESA) lograron intercambiar informaciones entre sí gracias a un haz de láser que transmitió información a una velocidad de 50 megabites por segundo con un margen de error de 1 bite por mil millones. Fue la primera comunicación óptica entre satélites realizada en la historia. Esta hazaña fue concretada por los satélites Spot-4 y Artemis, que orbitan alrededor de la Tierra. El Spot-4 es un satélite de moitoreo y es el primero dotado de una terminal de comunicación Silex, sigla en inglés de experiencia de comunicación entre satélites por medio de láser de semiconductor. 

Ahora, la NASA ha remitido el primer vídeo desde la Estación Espacial Internacional a la Tierra a través de láser, este último jueves, 5 de junio. Se trata de la primera transmisión oficial del instrumento Optical Payload for Lasercomm Science (OPALS). Con un homenaje a la primera salida estándar de un programa de ordenador, y un guiño al entusiasmo del joven equipo detrás de esta nueva tecnología, el mensaje y título del video es: "Hola, mundo".
Esta demostración de tecnología es un paso importante para cambiar la forma que la NASA se comunicará con la nave espacial en el futuro. La transmisión de datos para la comunicación óptica es mucho más elevada que para las frecuencias de radio.
Los instrumentos científicos utilizados en las misiones espaciales requieren cada vez más altas velocidades de comunicación para transmitir los datos recogidos hacia la Tierra o para soportar aplicaciones de alta velocidad de datos, como transmisiones de vídeo de alta definición.

Las comunicaciones ópticas por láser (lasercom) es una tecnología emergente con la que se envían los datos a través de rayos láser. Esto ofrece la promesa de velocidades de datos mucho más altas de lo que se puede lograr con la radiofrecuencia (RF) y tiene la ventaja de que opera en una banda de frecuencias que actualmente no está regulada.
"Las comunicaciones ópticas tiene un gran potencial", dijo el director de la misión, Matt Abrahamson. "En este momento, muchas de nuestras misiones en el espacio profundo se comunican en 200 a 400 kilobits por segundo. OPALS demostrará hasta 50 megabits por segundo y futuros sistemas de comunicación óptica de espacio profundo proporcionarán más gigabits por segundo desde Marte.
Con esta tecnología laser lograron transmitir ese video de 175 megabits. Toda la transmisión duró 148 segundos a una velocidad de datos máxima de 50 megabits por segundo, anteriormente este  mensaje de video que habría tomado más de 10 minutos utilizando métodos tradicionales de comunicación.

"El hombre moderno se rodea de infinitas posibilidades de comunicación y, paradójicamente, es lo que siempre le falta, ya que cada uno se comunica con un mundo que no es de la Tierra, de nuestra época o dimensión; depende de cada uno".

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RECUPERANDO EL PASADO

En mi publicación anterior:  http://astrocosmos2002.blogspot.com.ar/2014/05/retorno-al-pasado.html  informaba que el satélite ISEE-3 protagonizó en el pasado aventuras notables en la exploración cósmica. Después de un largo silencio y de haberse perdido buena parte del interés científico en esta nave, cuya existencia muchos consideraron definitivamente anclada en la historia, la ISEE-3 se revela ahora como tema de máxima actualidad y como un coloso de la ingeniería de los años 70 que se resiste a extinguirse, incluso cuando ya ni siquiera existía en la Tierra el equipamiento técnico necesario para comunicarse con ese viajero, un equipamiento que tiempo atrás fue desechado por usar una tecnología ya obsoleta.
Sin un centro apto de Control de Vuelo en la Tierra, no era posible restablecer el contacto con la ISEE-3. Gracias al voluntariado en una modalidad calificable como ciencia ciudadana, en que cada cual ha aportado sus conocimientos y habilidades, y al crowdfunding que permite que la gente financie proyectos sin que el dinero tenga que pasar primero por el gobierno ni por otros canales institucionales o tradicionales, se ha conseguido improvisar en un tiempo récord un centro de Control de Vuelo con equipamiento apto.
Poco antes de este primer contacto tras casi dos décadas de silencio, la NASA firmó un acuerdo con la empresa Skycorp, Inc., en Los Gatos, California, Estados Unidos, una de las entidades que más han impulsado este proyecto de recuperación de la nave, para concederle el permiso legal de intentar comunicarse con la ISEE-3, hacerse con su control, y darle nuevos objetivos.

El 29 de mayo, el equipo del proyecto consiguió establecer un enlace de comunicaciones en ambos sentidos con la ISEE-3, y comenzó a enviarle nuevas órdenes, primeramente para comprobar el estado de sus sistemas y su nivel de funcionalidad.
Este primer contacto con la ISEE-3 se logró desde el radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico. La enorme potencia de esta antena ha sido vital para poder comunicarse en buenas condiciones con la nave, ya que debido a su lejanía a la Tierra las señales llegan muy debilitadas.
Conviene tener en cuenta que la ISEE-3 fue diseñada básicamente como un satélite, ya que en su misión principal permanecería bastante cerca de la Tierra. Su segunda misión, enviarla al 
encuentro con un cometa, fue darle a la nave un uso para el que no había sido diseñada.

El equipo del proyecto ha reconfigurado parte de los sistemas de la nave, haciendo, entre otras cosas, que emita la información de telemetría del modo deseado. Durante las próximas semanas, estos voluntarios evaluarán el estado general de la nave y refinarán el procedimiento para afrontar un nuevo y azaroso desafío: Hacer que active sus motores y se coloque en una órbita que la mantenga lo bastante cerca de la Tierra, el 10 de Agosto es la fecha donde podemos recuperar el pasado y darle un futuro.

Información adicional: www.denniswingo.wordpress.com 


"No es necesario destruir el pasado, se ha ido; en cualquier momento, puede volver a aparecer, parecer ser y ser presente". John Cage

"End of transmission".

LUZ EN MATERIA

Otra contribución de la ciencia ficción Star Trek puede volverse realidad. "Replicadores", transformar la luz en materia. Todavía falta pero se están dando los primeros pasos ( primero con impresoras 3D ), pero hoy físicos del Imperial College de Londres han descubierto cómo crear materia a partir de la luz: un logro que se creía imposible cuando se teorizó por primera vez, hace 80 años. En un solo día, en una pequeña oficina del Laboratorio de Física Blackett, del Imperial College, tres físicos elaboraron una forma relativamente sencilla de probar físicamente una teoría ideada inicialmente por los científicos Breit y Wheeler, en 1934.

Breit y Wheeler sugirieron que debería ser posible convertir la luz en materia haciendo chocar dos partículas de luz (fotones), y creando un electrón y un positrón: el método más simple de convertir la luz en materia jamás predicho. El cálculo demostró ser teóricamente sensato, pero Breit y Wheeler dijeron que no esperaban que nadie demostrara físicamente su predicción. Nunca se ha observado en el laboratorio y los experimentos anteriores para probarla requirieron la adición de partículas masivas de alta energía.
La nueva investigación, publicada en la revista Nature Photonics, muestra por primera vez cómo la teoría de Breit y Wheeler podría probarse en la práctica. Este "colisionador fotón-fotón", que convertiría la luz directamente en materia mediante una tecnología que ya está disponible, sería un nuevo tipo de experimento de física de alta energía.
Este experimento recrearía un proceso que fue muy importante en los primeros 100 segundos del universo y que también se ve en los estallidos de rayos gamma, que son las mayores explosiones del universo, y uno de los mayores misterios sin resolver de la física. 

Los científicos habían estado investigando problemas de la energía de fusión no relacionados con esto, cuando se dieron cuenta de que lo que estaban trabajando podría aplicarse a la teoría Breit-Wheeler. El avance se logró en colaboración con un físico teórico del Instituto Max Planck de Física Nuclear, de Alemania, que estaba de visita en el Imperial. 
Demostrar la teoría Breit-Wheeler proporcionaría la pieza definitiva de un rompecabezas de la física que describe las maneras más simples de interacción entre la luz y la materia. Las otras seis piezas de este rompecabezas, incluyendo la teoría de Dirac de 1930 sobre la aniquilación de electrones y positrones y la de 1905 de Einstein sobre el efecto fotoeléctrico, están relacionadas con investigaciones ganadoras del Premio Nobel.
El profesor Steve Rose, del Departamento de Física del Imperial College, explica :"A pesar de todos los físicos que aceptaron que su teoría era cierta, Breit y Wheeler dijeron que no esperaban que se demostrara en el laboratorio. Hoy, casi 80 años más tarde, demostramos que estaban equivocados. Lo que más sorprendente nos resultó fue el descubrimiento de cómo podemos crear materia directamente a partir de la luz utilizando tecnología que tenemos hoy en día en el Reino Unido. Como somos teóricos, estamos hablando con personas que puedan utilizar nuestras ideas para llevar a cabo este experimento histórico".

El experimento colisionador que han propuesto los científicos implica dos pasos principales.

En primer lugar, los científicos usarían un láser de alta intensidad extremadamente potente para acelerar los electrones hasta justo por debajo de la velocidad de la luz.
Luego dispararían estos electrones hacia una placa de oro para crear un haz de fotones mil millones de veces más energéticos que la luz visible. La siguiente etapa del experimento implica una pequeña cápsula de oro llamada hohlraum ("cuarto vacío", en alemán). Los científicos dispararían un láser de alta energía en la superficie interna de este recipiente de oro, para crear un campo de radiación térmica, que generaría una luz similar a la luz emitida por las estrellas.
Luego dirigirían el haz de fotones de la primera etapa del experimento a través del centro de la cápsula, haciendo que los fotones de las dos fuentes chocaran y formaran electrones y positrones. Entonces sería posible detectar la formación de los electrones y positrones cuando salieran de la cápsula.

Volviendo al tema del "replicador", una empresa de Texas (USA) ha recibido una subvención de 125.000 dólares de la NASA para ver si es viable la impresión de alimentos. El objetivo es crear en seis meses un prototipo que ejecute esta tarea. Si los resultados son positivos, se podrían aplicar para crear máquinas que ‘impriman’ comida en las futuras misiones espaciales.
Si bien el principio con el que funciona una impresora 3D no es el mismo que (en la ficción) utilizaban los replicadores de "Star Trek”, la verdad es que la NASA ha otorgado una beca Small Business Innovation Research (SBIR) en fase I a la compañía texana Systems and Materials Research Consultancy para explorar la posibilidad de usar la denominada ‘fabricación aditiva’, más conocida como impresión 3D, en la elaboración de alimentos en el espacio.
Para desarrollar el prototipo la empresa cuenta con una subvención de 125.000 dólares y un plazo de seis meses, según informa la revista Quartz.
La NASA, por su parte, subraya que las propuestas SBIR en fase I “son conceptos en fase muy temprana, que pueden o no madurar en sistemas reales”.
Si esta tecnología de impresión de alimentos tuviera éxito, podría derivar en un estudio en fase II, que todavía llevaría varios años de desarrollo hasta ser probado en algún vuelo espacial real.
En cualquier caso, la empresa desarrollará el sistema de impresión 3D para sintetizar los productos alimenticios pensando en las misiones espaciales de larga duración, que pueden prolongarse durante más de una década.  

"La forma en que estamos trabajando en esto es que todos los hidratos de carbono, proteínas y nutrientes estén en forma de polvo, retirando la humedad, y así, de esta forma, los componentes quizá puedan durar 30 años", plantea Anjan Contractor, el ingeniero mecánico encargado del proyecto. 

Después, con un sistema de mezcladores y válvulas se podrá hidratar e ‘imprimir’ la comida según se vaya necesitando. La NASA contempla esta fórmula como una de las posibles mejoras a introducir en los ‘sistemas de soporte de vida’ de las futuras misiones. Los sistemas de alimentación actuales –al margen de los alimentos frescos perecederos– no satisfacen las necesidades nutricionales y las buenas condiciones biológicas que se requerirían durante los cinco años que, por ejemplo, duraría una misión a Marte. La idea es consumir pocos recursos de las naves y que la tripulación no pierda mucho tiempo en el procesado.
Ahora la refrigeración y congelación de los alimentos consumen importantes recursos en el espacio, y las provisiones actuales que utiliza la NASA consisten únicamente en comida perecedera individual y envasada, procesada, además, ​​con un tipo de tecnología que va degradando sus micronutrientes.
Los promotores de las impresoras 3D de alimentos confían en demostrar su viabilidad para las misiones de la NASA, aunque si no triunfaran en el espacio, consideran que también se podrían usar en la Tierra como una nueva forma de fabricar alimentos, incluso a la carta.

Información adicional: http://www.agenciasinc.es/Noticias/La-NASA-quiere-crear-una-impresora-3D-de-alimentos

"Como un replicador de sueños, el conocimiento no sólo se muestra sino que se pone a prueba".

"End of transmission".

RETORNO AL PASADO

Como en la película "Cowboys Espaciales"-pero sin salida al espacio-, se está tratando de volver a activar el satélite ISEE-3, de la NASA y la Agencia Espacial Europea, que despegó de la Tierra el 12 de agosto de 1978. Fue el primer satélite en estudiar el flujo constante del viento solar moviéndose hacia la Tierra, desde un punto orbital estable entre nuestro planeta y el Sol conocido como Lagrange 1, o L1. Vigilar ese viento ayudó a los científicos a entender mejor el sistema interconectado Sol-Tierra, que en su estado más turbulento puede afectar a los satélites en torno a la Tierra.
En 1984, al ISEE-3 se le dio un nuevo nombre y misión: ICE (International Cometary Explorer). En septiembre de 1985, pasó directamente a través de la cola del cometa Giacobini-Zinner, una hazaña que la convirtió en la primera nave espacial en visitar un cometa y en obtener datos directos del mismo. Para recibir los datos, se tuvo que recurrir a uno de los radiotelescopios más grandes del mundo, el emplazado en Arecibo, Puerto Rico, ya que las señales eran muy débiles. Conviene tener en cuenta que el ISEE-3 fue diseñado básicamente como un satélite, ya que en su misión principal permanecería bastante cerca de la Tierra. Enviarla al encuentro con un cometa era darle a la nave un uso para el que no había sido diseñada, y por eso no fue fácil recibir las señales. También sobrevoló el cometa Halley en marzo de 1986. De 1991 a 1997, cuando estaba demasiado lejos para unas comunicaciones fiables, este satélite continuó investigando el Sol.

Después de un largo silencio y de haberse perdido buena parte del interés científico en esta nave, que muchos consideraron muerta en vida, la ISEE-3 comienza a despertar otra clase de admiración, la de un coloso de la ingeniería de los años 70 que se resiste a extinguirse. Tras 35 años en el espacio, esta reliquia en funcionamiento de otra era de la astronáutica podría "resucitar" para la ciencia contra todo pronóstico si se consigue enviarle las órdenes adecuadas para emplazarla en el punto de Lagrange 1. Si no se consigue, tras su máxima aproximación a la Tierra, en agosto de 2014, se alejará nuevamente de la Tierra, volviéndose imposible, quizás para siempre, todo nuevo intento de enviarle órdenes y de volver a ponerla en servicio activo para una nueva misión-(que en estos tiempos de escases de divisas sería muy importante)-.
Las señales de baliza procedentes del sistema de comunicaciones de la nave espacial demuestran que aún está operando, pero los científicos e ingenieros no saben en qué medida. Esta baliza es también el modo por el cual saben que la nave está siguiendo la misma órbita alrededor del Sol, moviéndose ligeramente más rápido que la Tierra.
La misión ISEE-3 era el último grito tecnológico cuando fue lanzada. Utilizó para sus comunicaciones una frecuencia que en aquellos tiempos era muy valiosa, estando reservada para las comunicaciones aéreas y espaciales del Gobierno, pero que hoy en día se ha quedado anticuada.

En la actualidad, algunos científicos están investigando si sería posible comunicar con la ISEE-3 por primera vez en casi dos décadas para poder enviar órdenes que la devuelvan al punto de Lagrange 1. La idea es que si se le envía a esta veterana nave la orden de encender sus motores en el momento apropiado (algo que debe ocurrir en unos pocos meses) sería factible posicionarla de nuevo en una órbita de halo, en el punto de Lagrange 1, entre la influencia gravitacional de la Tierra y la del Sol. Los puntos de Lagrange son lugares en el espacio donde la fuerza gravitacional de un planeta y la del Sol se compensan mutuamente, permitiendo que otros cuerpos más pequeños se mantengan estables.
Una vez situada en el punto de Lagrange 1, la nave podría proporcionar datos científicos útiles y también resultaría una valiosa plataforma de entrenamiento para iniciativas parecidas de aprovechamiento de viejas naves espaciales, experimentos de longevidad de hardware en el espacio, y otros trabajos científicos con cooperación internacional.
El problema es que el hardware necesario para transmitir la señal debidamente modulada que introduzca la orden deseada en la nave fue desechado hace más de una década, ya que estaba obsoleto. En la actualidad hay antenas disponibles para las transmisiones, pero falta ese sistema de modulación. El retorno al pasado bien vale la pena para recibir a un viejo amigo.

Información adicional: http://www.nasa.gov/content/isee-3-an-old-friend-comes-to-visit-earth/

"No perdamos nada del pasado. Sólo con el pasado se forma el porvenir". Anatole France

"End of transmission".

TERREMOTOS GRAVITACIONALES

Hay varios detectores de ondas gravitacionales tanto en la Tierra como en el espacio. Ahora el planeta entero podría actuar como un detector gigante de las ondas que se desprenden de las estrellas, los agujeros negros y otros objetos masivos del espacio profundo en el tejido del espacio-tiempo. La Luna podría ser sometida de la misma manera.
La gravedad es la consecuencia de que masas tales como planetas deforman el tejido del espacio- tiempo a su alrededor, según la teoría de la relatividad general de Einstein. Cuando cuerpos masivos como estrellas y agujeros negros se mueven, producen ondas en el espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales.
Cuando una onda gravitacional pasa a través de un objeto, debe dar lugar a muy pequeñas pero potencialmente detectables vibraciones. Los detectores de ondas gravitacionales abarcan desde instrumentos que pueden caber en los escritorios a dispositivos que tienen kilómetros de largo. Sin embargo, hasta ahora nadie ha informado de la detección directa de una onda gravitacional.
Ahora, científicos han considerado que la propia Tierra podría ser utilizada como un detector de ondas gravitacionales. Uno podría potencialmente detectar los efectos combinados de las ondas gravitacionales que fluyen a través del planeta mediante el análisis de su actividad sísmica, es decir, cómo tiembla la Tierra.En el nuevo estudio, los investigadores se centraron en las ondas gravitacionales con frecuencias de 0,05 a 1 hercio, una banda en gran parte ignorada por otros esfuerzos de detección.

Los emisores potenciales de esta gama incluyen pares de objetos cósmicos tales como enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros que orbitan entre sí. Las ondas gravitatorias con tales frecuencias también ser producidas por estrellas de neutrones que giran rápidamente conocidas como púlsares.
Los científicos emplearon supercomputadoras para peinar el valor de los datos a disposición del público de una red mundial de 40 sismógrafos normalmente utilizados para estudiar los terremotos y la estructura interna de la Tierra de un año.
No detectan los efectos de las ondas gravitacionales per sí mismos, sino que establecen un nuevo límite superior para la cantidad de energía que el planeta podría recibir de las ondas gravitacionales de estas frecuencias. Este límite superior mejora por un factor de mil millones los límites establecidos por los experimentos de laboratorio anteriores, afirman los investigadores.
Los investigadores tienen la intención de llevar a cabo un análisis similar utilizando sismómetros que las misiones Apolo de la NASA colocados en la Luna. Estos pueden proporcionar incluso mejores datos que los instrumentos en la Tierra, porque la luna es mucho menos activa sísmicamente que la Tierra, declaró el autor principal del estudio, Michael Coughlin, un físico de la Universidad de Harvard.

Información adicional: http://www.space.com/25781-earth-moon-gravitational-wave-detector.html?cmpid=557585

"Si el universo surgió a la existencia y luego se expandió exponencialmente, se obtiene ondas gravitacionales que viajan a través del espacio-tiempo. Estos llenaban el universo, un patrón de ecos de la propia inflación". Neil Turok

"End of transmission".

ENTRELAZANDO DISTANCIAS

Siempre recuerdo el episodio de la serie The Twilight Zone (La dimensión desconocida), "Walking Distance", en esa historia se explora las sensaciones que le suscitan al hombre con el paso del tiempo, esta vez, haciendo que el protagonista visite por un momento la época de su niñez y se vea a si mismo a la edad de 11 años. El relato se concentra más en la sensación y experiencia evocadora, que en sustentar exteriormente la historia, de ahí que no recurra a ninguna explicación científica para explicar el viaje de la mente, más allá que por la nostalgia misma que se siente por el pasado. Eso mismo lo experimento a veces, busco también los lugares de mi niñez, pero no he encontrado todavía ningún vórtice temporal que me lleve como al personaje, al pasado tan buscado. 
Antes de seguir decepcionado, recurro a la física cuántica, ya que podría aportar la solución. 
El entrelazamiento cuántico, muestra que las partículas apareadas (de las cuáles también estamos hechos los seres humanos), imitan su comportamiento a través de distancias potencialmente infinitas. Pero hay que decir que la distancia no es la única dimensión que aparentemente es ignorada por el entrelazamiento cuántico. Investigaciones realizadas por muchos físicos diferentes han revelado que los pares de partículas pueden comunicarse entre sí a lo largo de la línea de tiempo.
Un grupo de físicos israelíes acaba de conseguir entrelazar dos fotones que nunca habían coincidido en el tiempo, esto es, que existieron en momentos diferentes. Primero generaron un fotón y midieron su polarización, un procedimiento que destruye la partícula que se quiere medir. Después generaron un segundo fotón, y a pesar de no haber existido al mismo tiempo que el primero, comprobaron que tenía exactamente la polarización opuesta, lo que demuestra que ambos estaban entrelazados.
A pesar de que el experimento parece más propio de la ciencia ficción que de un laboratorio real, no hay que olvidar que en el mundo de la física cuántica, el de las partículas subatómicas, las reglas no son las mismas que en el mundo que nos rodea. De hecho, las leyes de la física clásica, las que gobiernan la realidad que vemos a diario, dejan de funcionar a pequeñísima escala. Allí, en el reino de lo infinitamente pequeño, nuestra percepción y nuestra lógica, basados en la mecánica clásica, sencillamente, no sirven.
A pesar de ello, y por extraño que parezca, la mecánica cuántica no tiene problema alguno con el comportamiento observado por los físicos israelíes en su experimento. El entrelazamiento cuántico, en efecto, no es una propiedad que pueda explicarse con las leyes físicas a las que estamos acostumbrados. Se trata de un estado en el que dos partículas (por ejemplo, dos fotones) entrelazan sus propiedades de forma tal que cualquier cambio que sufra una de ellas es inmediatamente “sentido” por la otra, que reacciona al instante y sin importar cual sea la distancia que las separa.
Y es que las partículas subatómicas, debido a un principio llamado de“superposición cuántica”, pueden existir en cualquier estado teóricamente posible al mismo tiempo. Un fotón, por ejemplo, es capaz de girar horizontal y verticalmente (polarizaciones diferentes) simultáneamente. Solo cuando se efectúa una medición concreta la partícula observada adopta un estado determinado. Y cuando se trata de partículas entrelazadas, como las del experimento, cuando se mide una de las dos y ésta se “congela” en un estado determinado, podemos estar seguros de que la otra ha asumido, en el mismo instante, el estado opuesto. Si medimos un fotón y observamos que tiene una polarización vertical, su “alter ego” tendrá una polarización horizontal.
La técnica usada por los físicos israelíes para entrelazar dos fotones que nunca habían coincidido en el tiempo es bastante compleja. El experimento empezó produciendo dos fotones (que llamaremos 1 y 2) entrelazándolos. El fotón 1 fue inmediatamente medido, por lo que quedó destruido, aunque no sin fijar antes el estado del fotón 2. Entonces los físicos generaron otra pareja de fotones entrelazados (3 y 4) y enlazaron a su vez el fotón 3 con el “superviviente” de la primera pareja, el fotón 2. Lo cual, por asociación, también entrelazó el fotón 1 (que ya no existía) con el 4. A pesar de que los fotones 1 y 4 no habían coincidido en el tiempo, el estado del 4 era exactamente el opuesto del 1. Es decir, ambos estaban entrelazados.
El entrelazamiento funciona de forma instantánea sin importar cual sea la distancia entre las dos partículas, ya sea de pocos cm. ó que ambas se encuentren en extremos opuestos del Universo. Ahora, este experimento ha demostrado que el entrelazamiento no solo existe en el espacio, sino también en el tiempo o, más propiamente dicho, en el espaciotiempo.

Información adicional: http://arxiv.org/abs/1209.4191

"El tiempo no es sino el espacio entre nuestros recuerdos".

"End of transmission".

EMISIONES WIMPs

Nadie conoce la verdadera naturaleza de la materia oscura, pero las Partículas Masivas de Interacción Débil, o WIMPs , representan una clase destacada de candidatas. Los teóricos han descrito un amplio abanico de tipos potenciales de WIMPSs, algunos de los cuales podrían tanto aniquilarse mutuamente como producir una partícula intermedia y de desintegración rápida, cuando colisionan. Ambos caminos terminan llegando a la producción de rayos gamma, la forma de luz más energética, en niveles de energía dentro del rango de detección del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi.

Ahora, un nuevo estudio sobre rayos gamma provenientes del centro de nuestra galaxia aporta los indicios más firmes obtenidos hasta el momento, de que parte de esta emisión podría deberse a la materia oscura, una sustancia desconocida que según se cree conforma la mayor parte del universo material. Usando datos del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, de la NASA, unos científicos han desarrollado nuevos mapas que muestran que el centro galáctico produce más rayos gamma de alta energía que los que pueden explicarse mediante fuentes conocidas y otras alternativas de materia normal. En cambio, esta emisión en exceso concuerda muy bien con las predicciones hechas mediante modelos simples sobre algunas formas de materia oscura.

La investigación la han hecho expertos del Laboratorio del Acelerador Nacional estadounidense Fermi (Fermilab), en Illinois, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, la Universidad de Chicago, y el Centro para la Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts, gestionado conjuntamente por la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano, todas estas entidades en Estados Unidos.  

El centro galáctico está repleto de fuentes de  rayos gamma, desde sistemas binarios interactuando y púlsares aislados, hasta remanentes de supernovas y partículas colisionando con el gas interestelar. Es también donde los astrónomos esperan prevén que hallarán la mayor densidad de materia oscura de la galaxia. La materia oscura afecta a la materia normal y a la radiación sólo a través de su gravedad. Grandes acumulaciones de materia oscura atraen a la materia normal, formando, por así decirlo, los cimientos sobre los cuales se edifican las galaxias y otras grandes estructuras visibles.
Cuando los astrónomos restan cuidadosamente todas las fuentes conocidas de rayos gamma de las observaciones del centro galáctico realizadas por el satélite Fermi, queda un resto de emisiones. Este exceso destaca sobre todo a energías entre los 1.000 y los 3.000 millones de electronvoltios (entre 1 y 3 gigaelectronvoltios, o GeV) y se extiende hacia fuera hasta al menos 5.000 años-luz del centro galáctico.
El equipo de Dan Hooper, del Fermilab, Tracy Slatyer, del MIT, y Douglas Finkbeiner, del CfA, ha determinado que la aniquilación de partículas de materia oscura con una masa entre 31 y 40 GeV encaja a la perfección con el exceso observado de rayos gamma, por su simetría alrededor del centro galáctico, por su espectro y por su brillo global.

Información adicional: http://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.89.042001

"Cuando estamos ante una oscuridad constante, sólo podemos leer entre relámpagos".

"End of transmission".

GRAVITONES ELUSIVOS

La interacción gravitatoria se asocia al intercambio de partículas mediadoras, llamadas gravitones, y el campo gravitatorio debería viajar por el espacio en forma de ondas gravitacionales -del mismo modo que las cargas aceleradas emiten ondas electromagnéticas, las masas aceleradas deberían de emitir ondas gravitacionales-. Según el físico Freeman Dyson, la sensibilidad necesaria para detectar el cambio de distancia tan minúsculo causado por un gravitón haría necesario usar espejos tan masivos que se derrumbarían sobre sí mismos y formarían un agujero negro.
Debido a esto, se ha afirmado que es imposible medir un solo gravitón. Pero, ¿y si se usa el "objeto" más grande conocido, el universo, para buscar los efectos reveladores de los gravitones? Eso es lo que dos físicos están proponiendo.
Lawrence Krauss, un cosmólogo de la Universidad Estatal de Arizona, y Frank Wilczek, un físico galardonado con un Premio Nobel que trabaja en la misma universidad así como en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, han propuesto que medir cambios minúsculos en la radiación del fondo cósmico del universo podría ser una vía de detectar los reveladores efectos de los gravitones. Krauss y Wilczek sugieren que la existencia de los gravitones, y la naturaleza cuántica de la gravedad, pueden ser comprobadas a través de algún rasgo (aún por ser determinado) del universo en su etapa inicial. 

Esto podría proporcionar, si Freeman Dyson está en lo correcto sobre que los detectores terrestres no pueden detectar los gravitones, la única verificación empírica directa posible de la existencia de los gravitones. De hecho, el universo actúa como un detector que es precisamente del tipo que es imposible o muy difícil de construir en la Tierra, tal como valora Krauss. 

El universo en las primeras fracciones de segundo después del Big Bang, experimentó un crecimiento rápido y drástico durante un período llamado "Inflación Cósmica". Si existen los gravitones, estos debieron generarse como "fluctuaciones cuánticas" durante la Inflación Cósmica.
Con el paso del tiempo, a medida que el universo se expandía, estas fluctuaciones cuánticas se habrían acabado convirtiendo en ondas gravitacionales observables mediante métodos clásicos, las cuales estiran el espacio-tiempo en una dirección y lo contraen en la otra. Esto habría afectado al modo en que se produjo la radiación electromagnética en la radiación del fondo cósmico de microondas generada por el Big Bang. Analizando las "huellas" de la Inflación Cósmica en la polarización del fondo cósmico de microondas, es factible hallar indicios indirectos de la existencia de los gravitones ( con el telescopio ubicado en el Polo Sur, Bicep 2, como se informó en publicación anterior ).

En su nuevo estudio, Wilczek y Krauss muestran cómo la generación de ondas gravitacionales durante la Inflación Cósmica es proporcional al cuadrado de la constante de Planck.

Información adicional: https://asunews.asu.edu/20140303-graviton-research

"No hay nada mas elusivo que lo mas obvio". Sherlock Holmes

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EL FANTASMA DE LA EXPANSION

El "fantasma" de la expansión del Universo es la energía oscura, pero entre las muchas teorías que tratan de explicar la naturaleza de la energía oscura se encuentran la quintaesencia y los campos fantasmas, dos hipótesis formuladas a partir de los datos de satélites como Planck y WMAP. Ahora investigadores de Barcelona y Atenas plantean que ambas posibilidades son solo un espejismo en las observaciones y es el vacío cuántico el que podría estar detrás de esa energía que mueve nuestro universo.
Los cosmólogos consideran que unas tres cuartas partes del universo están constituidas por una misteriosa energía oscura que explicaría su expansión acelerada. La verdad es que no saben lo que puede ser, así que plantean posibles soluciones.
Una es que exista la quintaesencia, un agente invisible gravitatorio que en lugar de atraer, repele y acelera la expansión del cosmos. Desde el mundo clásico hasta la Edad Media, ese término hacía referencia al éter o quinto elemento de la naturaleza, junto a la tierra, el agua, el fuego y el aire. Otra posibilidad es la presencia de una energía o campo fantasma, cuya densidad aumenta con el tiempo provocando una aceleración cósmica exponencial. Esta llegaría a ser tan alta que podría romper las fuerzas nucleares en los átomos y poner fin al universo en unos 20.000 millones de años, en el llamado Gran Desgarro o Big Rip. 

Los datos experimentales que sirven de base para estas dos hipótesis proceden de satélites como Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA) y Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) de la NASA. Las observaciones de las dos sondas son esenciales para resolver la denominada ecuación de estado de la energía oscura, una fórmula matemática que la caracteriza, igual que los estados sólido, líquido y gaseoso tienen la suya. Pero ahora investigadores de la Universidad de Barcelona (UB) y la Academia de Atenas (Grecia) han utilizado los mismos datos satelitales para demostrar que el comportamiento de la energía oscura no necesita recurrir ni a la quintaesencia ni a la energía fantasma para ser explicado. Los detalles se publican en la revista Montly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Nuestro estudio teórico demuestra que la ecuación de estado de la energía oscura puede simular un campo de quintaesencia, o incluso un campo fantasma, sin serlo en realidad; así que cuando observamos estos efectos a partir de las observaciones de WMAP, Planck y otros instrumentos, lo que estamos viendo es un espejismo", dice Joan Solà, uno de los autores.
"Lo que pensamos que ocurre es un efecto dinámico del vacío cuántico, un parámetro que podemos calcular", explica el investigador. El concepto de vacío cuántico no tiene nada que ver con la noción clásica de la nada absoluta. "No hay nada más 'lleno' que el vacío cuántico, ya que está repleto de fluctuaciones que contribuyen de forma fundamental a los valores que observamos y medimos".
La propuesta de estos científicos es que la energía oscura es un tipo de energía del vacío cuántico que actúa en la expansión acelerada de nuestro universo. El inconveniente con este extraño vacío es que origina problemas como el de la constante cosmológica, una discrepancia en los datos teóricos y las predicciones de la teoría cuántica.
“Sin embargo, la quintaesencia y los campos fantasmas todavía son más problemáticos, así que la explicación basada en el vacío cuántico dinámico podría ser la más simple y natural", concluye Solà. Esta energía oscura parece repeler gravitacionalmente toda la materia y, por tanto, es probable que cause que el universo se expanda para siempre.

"El espacio-tiempo es un "ahora" en expansión".

"End of transmission".

SOMOS POLVO COSMICO

La frase hecha realidad por los continuos avances de la astrobiologia: "Estamos hechos de ingredientes que se encuentran en el polvo cósmico", es más actual que nunca ya que los científicos están encontrando más y más pruebas de que material creado en el espacio y llevado a la Tierra por impactos de cometas y meteoritos podría haber sido el impulso definitivo que hizo surgir vida aquí. Algunos meteoritos proporcionan sustancias que pueden servir de "ladrillos" con los que se pueden formar ciertos tipos de moléculas, más grandes y complejas, que son fundamentales para la vida.
Mientras, la comunidad científica ha analizado meteoritos ricos en carbono (condritas carbonáceas) y ha encontrado aminoácidos, los "ladrillos" de los que están hechas las proteínas. Las proteínas figuran entre las moléculas más importantes de la vida, y sirven para producir estructuras como el pelo y la piel, y para acelerar o regular reacciones químicas. En los meteoritos también se han hallado a veces los componentes que permiten la formación de ADN, la sustancia que transporta las instrucciones de cómo crear y regular un organismo viviente, así como otras moléculas biológicamente importantes.  

Sin embargo, estos meteoritos ricos en carbono son relativamente raros, representando menos del cinco por ciento de los meteoritos encontrados e identificados como tales, y estos últimos son a su vez una minúscula porción de todo el material extraterrestre que llega a la Tierra. Aparte de esto, las sustancias básicas para la vida encontradas en los meteoritos por lo general están presentes en bajas concentraciones, típicamente del orden de algunas partes por millón o incluso partes por mil millones. Esto plantea la cuestión de hasta qué punto los meteoritos pudieron hacer aportaciones decisivas de sustancias decisivas para la creación de vida. Sin embargo, la Tierra constantemente recibe otro tipo de material extraterrestre: polvo de cometas y asteroides.
A pesar de su reducido tamaño, estas partículas de polvo interplanetario pudieron proporcionar mayores cantidades y un suministro estable de material orgánico extraterrestre a la Tierra primitiva. Desafortunadamente, han sido poquísimos los estudios sobre su composición orgánica, especialmente con respecto a los compuestos biológicamente relevantes que pudieron contribuir al surgimiento de vida. El motivo de esta escasa actividad analítica ha sido esencialmente el minúsculo tamaño de las muestras.

Esto puede cambiar a partir de ahora. El equipo de Michael Callahan, del Laboratorio Analítico de Astrobiología, dependiente del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos, ha aplicado recientemente una tecnología avanzada para inspeccionar muestras de tamaño ínfimo de meteoritos, y determinar con gran detalle y fiabilidad si contienen o no ingredientes para la vida.
Estos científicos han encontrado aminoácidos en una muestra de 360 microgramos (millonésimas de gramo) del meteorito Murchison. Este tamaño de muestra es 1.000 veces más pequeño que el tamaño de muestra típico utilizado en los sistemas convencionales de análisis.
El meteorito Murchison tiene 4.600 millones de años de antigüedad y debe su nombre al de la ciudad australiana de Murchison, donde fue encontrado en 1969. Este estudio es una demostración de la fiabilidad de la nueva técnica. El de Murchison es un meteorito que ha sido ampliamente analizado, y por eso ha servido para calibrar la precisión y fiabilidad de la nueva técnica. Callahan y sus colaboradores obtuvieron los mismos resultados examinando tanto un fragmento muy pequeño como uno mucho mayor del mismo meteorito.
Esta nueva técnica permitirá investigar con gran eficacia materiales extraterrestres como micrometeoritos, partículas de polvo interplanetario y partículas cometarias.

Información adicional: http://www.nasa.gov/content/new-technique-could-be-used-to-search-space-dust-for-lifes-ingredients/#.UzXShqh5MbA


"La impresión de “infinito” que nos produce mirar al firmamento en una noche clara la podemos sentir también cada vez que miramos a nuestro alrededor y recordamos que todos y cada uno de los átomos que forman toda esa materia que nos rodea (incluidos nosotros mismos) no es ni más ni menos que polvo de estrellas”. Carl Sagan

"End of transmission".