Los resultados cuestionan los méritos de los experimentos de axiones

Los primeros resultados de una serie de “experimentos de “iluminar a través de un muro” han puesto límites restrictivos a las propiedades del axión — una partícula hipotética que podría explicar la esquiva materia oscura. Los resultados, que fueron tomados por el experimento BMV en Toulouse, Francia y el experimento GammeV en el Fermilab en los Estados Unidos, ponen en duda los méritos de otros experimentos similares en desarrollo.

Láser en el experimento GammeV en el Fermilab en los Estados Unidos. (Crédito: GammeV/Fermilab)

La única prueba para los axiones llegó en 2005, cuando los investigadores del experimento PVLAS en Italia notaron una ligera rotación en la polarización de un rayo láser que pasaba a través de un campo magnético. Aunque los investigadores más tarde encontraron que de hecho era un error en los aparatos más que una verdadera señal de axiones, ya se había comenzado a construir muchos otros experimentos para ver si realmente podía haber axiones con el tipo de parámetros sugeridos por PVLAS — ALPS en el laboratorio DESY en Alemania; OSQAR en el CERN; LIPSS en el Laboratorio Jefferson en los Estados Unidos; y BMV y GammeV.

El principio de todos estos experimentos es lanzar un rayo láser a través de un campo magnético sobre un muro grueso que tiene un detector de fotones en el otro lado. Normalmente ninguno de los fotones del rayo pasaría a través del muro, pero si uno de los fotones del campo magnético se combinase con otro del rayo para producir un axión, el axión atravesaría el muro sin impedimentos. Una vez atravesado, este axión se convertiría de nuevo en fotón registrando una señal en el detector, demostrando de esta forma la existencia de los axiones.

Los experimentos BMV y GammeV no han detectado tal señal. El equipo BMV descarta la existencia de un axión con la masa de PVLAS y parámetros de acoplamiento de fotones con una certeza del 99,9% (Phys. Rev. Lett. 99 190403), mientras que el equipo GammeV incrementa esta certeza al 99,9999% (arXiv:0710.3783v1). El equipo de GammeV también puso la mayor restricción en la fuerza del acoplamiento de los axiones a fotones — suponiendo una masa aproximada de 1 meV — o menos de 5 × 10-7 GeV-1.

Pruebas ‘redundantes’

Carlo Rizzo del equipo de BMV dijo a physicsworld.com que esto hace que el resto de experimentos con axiones, los cuales aún tienen que publicar sus primeros datos, sean mayormente redundantes. “Hasta donde comprendo, no hay más razones especiales para buscar partículas similares a los axiones en el rango de masa y acoplamiento constante que ya han sido excluidos”, dijo.

Pero esta opinión no es compartida por Andreas Ringwald de DESY. Apunta que el experimento ALPS de DESY y otros serán más sensibles a la masa que un orden de magnitud, y por tanto podrían ser capaces de detectar otras partículas aparte de los axiones. Esto incluye nuevas partículas ligeras como las predichas en las extensiones “supersimétricas” del actual Modelo Estándar de la física de partículas. Con una pequeña modificación, dijo, los experimentos podrían ser capaces de detectar las hipotéticas partículas “camaleón”. Tales partículas, con cambios en su masa dependiendo de la densidad de materia en la que habitan, podrían explicar la expansión acelerada del universo.

“Creo que estos experimentos [de axiones] apenas han arañado un trozo de un terrotorio anteriormente desconocido”, dijo Ringwald. “Más experimentos como ALPS u OSQAR tienen el potencial de profundizar verdaderamente en parámetros del espacio anteriormente inexplorados”.


Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 21 de noviembre de 2007
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Los doctores desmontan el remedio de té herbal para la diabetes

Algunos doctores en Texas están echando agua fría sobre el té herbal mexicano por algunas afirmaciones de que es un remedio para la diabetes.

Dibepan es un remedio herbal para la diabetes que algunos juran que cambió sus vidas, informó la emisora de televisión KENS de San Antonio.

Los doctores, sin embargo, dicen que no están seguros.

“Nosotros supimos sobre esto en la web (y) esta gente es muy inteligente, no hay nada en la web sobre de esto. Sólo dicen que funcionan”, informó el Doctor Sherwyn Schwartz, un endocrinólogo e investigador de la diabetes del área de San Antonio, en la emisora de televisión.

El producto herbal de México salió a la venta en San Antonio hace seis meses. Fabricado a partir de la corteza de la raíz y hojas de un árbol que crece en el México tropical, los fabricantes de dibepan dicen que ayuda al proceso pancreático de la glucosa reduciendo a la normalidad los niveles de azúcar en sangre.

“Me siento mucho mejor. Tengo mucha más energía, y esto verdaderamente controla mi nivel de azúcar”, dice el consumidor de té Richard Sepulveda a KENS. Otros dicen haber dejado de administrarse su insulina sin efectos nocivos hasta el momento, informaron a la emisora de televisión.

“No estoy diciendo que funcione o no”, dijo Schwartz. “No conozco los efectos secundarios. No lo entiendo; ellos no me dan información”.


Fecha Original: 14 de noviembre de 2007
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El cielo nocturno en diciembre

En este mes, el día 22, a las 6:08 TU, el sol alcanza su máxima posición boreal, alcanzando su punto más alejado al sur del ecuador celeste, dando paso al invierno en el hemisferio norte, y al verano en el hemisferio sur.

En este mes, el día 22, a las 6:08 TU, el sol alcanza su máxima posición boreal, alcanzando su punto más alejado al sur del ecuador celeste, dando paso al invierno en el hemisferio norte, y al verano en el hemisferio sur. El solsticio es aquel instante en que el Sol se halla en uno de los dos trópicos, en este caso, en el trópico de Capricornio. El solsticio de diciembre hace, en el hemisferio boreal, que el día sea más corto y la noche más larga del año; y en el hemisferio austral, la noche más corta y el día más largo (cambio de estaciones).

Nebulosa Cabeza de Caballo (IC434) Crédito: HubbleSite

En las latitudes norte, las constelaciones de Orión y Taurus serán las protagonistas de estas noches, La Vía Láctea cruza desde Orión hasta la costelación de Aquila, pasando por Auriga, Perseus, Cassiopeia, Cepheus y Cygnus. Aparece en los cielos el triángulo de invierno, formado por las estrellas Sirius (de Canis Major), Procyon (de Canis Minor) y Betelgueuse (de Orión).

Durante este mes podremos disfrutar de la considerada como mejor segunda lluvia de estrellas del año, las Gemínidas, con radiante cercano a la estrela Cástor, la cual alcanza su máximo alrededor del día 14, pudiendo alcanzar una frecuencia de 1 meteoro por minuto. Son meteoros de velocidad moderada que radian de la constelación de Géminis. Aunque su declinación (+33º) la convierte en una lluvia de meteoros septentrional, su ascensión recta permite su visibilidad desde antes incluso de la medianoche. El cuerpo progenitor de las Gemínidas es el asteroide (3200) Phaeton. Esta relación fue puesta de manifiesto tras el descubrimiento del asteroide en 1983 por el satélite IRAS y fue la primera lluvia claramente relacionada con un asteroide. Aunque se cree que dicho asteroide es tan sólo un cometa extinto, y las partículas fueron eyectadas hace siglos.

Desde la península española se podrá contemplar la ocultación de las estrellas Asterope y Taigeta (pertenecientes al cúmulo estelar de las Pléyades) el día 21, entre las 21:30 y 22:25 horas TU.

Además de ser un magnífico momento para observar M42, en la constelación de Perseus también podremos divisar el cúmulo de las Hyades en Taurus (Mel 25), así como el cúmulo alfa de Persei, o Mel 20, en torno a su estrella central Mirphak . También es una magnífica ocasión para observar el doble cúmulo de Perseus, formado por los cúmulos NGC 869 y NGC 884.

El cielo en las latitudes sur se verá dominado por Orion, Taurus y Gemini en el norte, con Canis Major y Puppis cerca del cenit y en el sur estarásn las Nubes de Magallanes, con las constelaciones de Carina, Vela y Crux. Se acerca el verano y por eso se puede observar hacia el norte el triángulo de estrellas que nos lo avisa, formado por Betelgeuse en Orion, Sirius en Canis Major y Procyon en Camis Minor. La Gran Nube de Magallanes se sitúa muy alta en los cielos, siendo un momento muy interesante para intentar observar la Nebulosa de la Tarántula (NGC 2070). Cabe destacar que durante este y el siguiente mes es aconsejable observar los grandes cúmulos estelares de las Pléyades (M45) y las Hiades (Mel 25), ambas localizables en la constelación de Taurus.

Durante este mes habrá tres conjunciones con la Luna: el día 1 se aproximará Saturno a 2,4º, el día 24 será Marte que estará a 0,9º y por último Saturno se aproximará a 2,8º el día 28. El día 17, Mercurio estarán en conjunción superior y Júpiter, el día 23, se encontraá en conjunción con el Sol. Las mejores condiciones para la observación astronómica estarán entre los días 7 y 11 del mes, cuando la Luna tendrá su menor luminosidad (la Luna nueva tendrá lugar el día 9).

Venus podrá observase un par de horas antes del amanecer. Mercurio no será observable, pues el día 17 del mes alcanzará su conjunción superior, encontrándose detrás del Sol.. Marte será el dominante de las noches, siendo visible durante todas las horas nocturnas. Júpiter alcanzará su conjunción con el Sol, lo que lo hará inobservable. Saturno irá ganando terreno y cada vez se podrá observar un poco antes de la medianoche, disponiendo, según avance el mes, cada vez de más horas de observación. Tanto Urano como Neptuno, serán visibles durante las primeras horas nocturnas, aunque será necesaria ayuda óptica para ello.

Las constelaciones que alcanzan su momento de mejor visibilidad son Caelum, Dorado, Mensa, Lepus, Orion, Pictor, Columba, Camelopardalis y Auriga. Este mes lo dedicaremos a la constelación de Orion, una de las constelaciones más conocidas dada su espectacularidad y visibilidad, facilmente reconocible por sus tres características estrellas que forman el cinturón de Orión, conocidas tambien como las “Tres Marías”.

Constelación de Orion (El Cazador)
Nombre abreviado: Ori
Localización: AR 5,59 horas, Dec 4,58º
Franja de observación: 79ºN – 67ºS
Carta de la constelaciónEs una de las constelaciones más conocidas dada su espectacularidad y visibilidad, facilmente reconocible por sus tres características estrellas que forman el cinturón de Orión, conocidas tambien como las “Tres Marías”. Es visible desde casi todas las latitudes y su mejor visibilidad se da el 15 de diciembre. En esta constelación se encuentran varios objetos interesantes y famosos, como la Gran Nebulosa de Orión M42, la Nebulosa de Mairan M43 (parte de la Nebulosa de Orión) y la Nebulosa Cabeza de Caballo (en IC 434). La estrella mas brillante es la supergigante azul Rigel (Beta orionis) y la segunda es la gigante y rojiza Betelgeuse (Alpha orionis).Otras estrellas importantes de esta constelación son Bellatrix (arriba derecha), Saiph (abajo izquierda), Almitak, Almilam y Mintaka (de izquierda a derecha en el cinturón).Particularmente interesante para la observación con un telescopio modesto es su estrella Sigma ( s , debajo del cinturón, cerca de Anilak), de magnitud 4. Se trata de un sistema quíntuple, de las que se pueden apreciar bien a cuatro de ellas: la primera es la principal, y las otras tres compañeras se pueden observar dos a un lado y una muy cercana al otro. La quinta se trata de una estrella muy débil difícil de observar.

Estrellas mas importantes:

Belgeuse: Alpha de Orión (a)pergigante roja, tipo M. Magnitud 0,1. Distancia: 427 años luz.
Rigel – Algebar : Beta de Orión (b) . Supergigante azul, tipo B. Magnitud 0,08. Distancia: 773 años luz.
Bellatrix: Gamma de Orión (g) . Gigante azul, tipo B. Magnitud 1,64. Distancia: 243 años luz.
Mintaka: Delta de Orión (d) . Doble blanca, tipo B. Magnitudes 2,41 y 3,76. Distancia: 916 años luz.
Alnilam: Épsilon de Orión (e) . Supergigante azul, tipo B. Magnitud: 1,7. Distancia: 1.350 años luz.
Alniltak: Zeta de Orión (z) . Doble blanca, tipo B. Magnitudes: 1,82 y 3,95. Distancia: 815 años luz.
Saiph: Kappa de Orión (k) . Blanca, tipo B. Magnitud: 2,06. Distancia: 720 años luz.
Meissa – Meissa : Lambda de Orión (l) . Estrella tipo O. Magnitud: 3,54.

Objetos de interés:

M42/M43: Gran Nebulosa de Orión (M42) y Nebulosa de Mairan (M43). Es una nebulosa difusa. Está iluminada gracias a una estrella múltiple. El diámetro de la nebulosa está calculado en 30 años luz, y su distancia a la Tierra en 1.500 años luz. En el cielo se distingue claramente a la M42 como una mancha difusa de magnitud 4.
CR 69: Cúmulo abierto de magnitud 2,8. Tiene 20 estrellas y una nebulosa asociada.


NGC 1980: Nebulosa débil con algunas estrellas brillantes, es un cúmulo nebular. Magnitud 2,5.

CR 70: Cúmulo abierto formado por las estrellas del cinturón de Orión de magnitud 0,4.

NGC 1981: Cúmulo abierto pobre de unas 20 estrellas. Magnitud 4,2.
NGC 1999: Nebulosa de reflexión a 1.500 años luz de distancia.
IC 434:Nebulosa oscura Cabeza de Caballo.

Estrellas en color amarillo
Nebulosas en color verde
Galaxias en color azul
Cúmulos en color azul claro


Publicado originalmente por Vicente Díaz para El Cielo del Mes y cedido a Ciencia Kanija

Un mesón de cuatro quarks desafía la física y los físicos

Los físicos del experimento Belle del Laboratorio KEK en Japón descubrieron un curioso mesón bautizado Z(4430). Según algunos, se trataría de una partícula compuesta de cuatro quarks.

Los físicos del experimento Belle del Laboratorio KEK en Japón descubrieron un curioso mesón bautizado Z (4430). Según algunos, se trataría de una partícula compuesta de cuatro quarks. Tal cosa parece imposible o casi en el marco de la teoría de la cromodinámica cuántica.

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Tres ejemplos de mesones formados por un quark y por un antiquark designado por una barra sobre la parte superior.
© KEK Laboratory

Desde su introducción en el mundo de la física de las partículas al principio de los años 1960 por Gell-Mann, Ne’eman y Zweig, los quarks no han dejado de intrigar a los físicos por su comportamiento anormal respecto al de otras partículas elementales. Sin embargo, la teoría de las interacciones fuertes que dominaban el mundo de los hadrones construida con ellos, se mostró particularmente perfecta para describir experimentos en los aceleradores.

No obstante, las ecuaciones de la QCD (cromodinámica cuántica) que describen los intercambios de gluones entre los quarks, y son responsables de la estructura compuesta de los protones y de los neutrones, son notoriamente difíciles de resolver a causa de su estructura no lineal. Lo que hace que no siempre se comprenda muy bien por qué los quarks quedan confinados en los hadrones, aunque se ha progresado mucho desde finales de los años 1960, es casi siempre imposible predecir la masa de los protones y de los neutrones sin utilizar ordenadores.

A pesar de todo, la teoría implica de modo bastante sólido que los quarks pueden unirse sólo por pares de partícula-antiparticula, para formar mesones, y por tres para formar bariones.

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Las colisiones electrón-positrón producen numerosos tipos de partículas que se desintegran según diferentes modos en cadena. Aquí un excelente mesón (B) se desintegra en Z (4430) y él mismo da un charmonium también llamado mesón J/psi.
© KEK Laboratory

Fue pues con una cierta sorpresa que los experimentadores ocupados en analizar los productos de las reacciones de colisiones entre electrones y positrones, con el experimento BaBar del Centro del Acelerador Lineal de Stanford y Belle en el Laboratorio KEK, descubrieron importantes indicadores de la presencia de mesones constituidos por cuatro quarks.

¿Un estado excitado del charmonium?

A primera vista, esto no parecía la explicación más plausible. En efecto, los mesones, como los bariones, siendo compuestos a ejemplo de los átomos, poseen niveles de energía y pueden encontrarse en un estado excitado. La primera hipótesis presentada era pues que precisamente en presencia de este fenómeno con un mesón en estado de reposo y llamado aún charmonium porque está compuesto por un quark en reposo y por un antiquark en reposos (el reposos designa un estado cuántico análogo al espín para este tipo de quark), lo encontramos justamente en estado de desintegración de uno de los mesones inestables que podían interpretarse como constituido por 4 quarks.

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¡Ocurre entonces, que el méson Z (4430) hoy descubierto está cargado mientras que el charmonium es neutro! Parece pues difícil de creer que se trata de un estado de excitación. Además, Z (4430) se desintegra en charmonium y en un mesón ? (PI) cargado. Estamos pues en presencia de un candidato mesón con cuatro quarks que parece muy discernible de un estado excitado del charmonium al contrario que el otro mesón: el X(3872).

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La prueba de la existencia de Z(4430) con una resonancia en el índice de producción a 4430 de MeV.
© KEK Laboratory

No todos los físicos están todavía convencidos y algunos piensan que son necesarios aún nuevos experimentos. En efecto, si la existencia de un mesón con cuatro quarks se confirmara, habría que reexaminar las ecuaciones de la QCD, si no la teoría de las interacciones nucleares fuertes en si misma.


Agradecimiento a Xavier Civit por la traducción de este artículoAutor: Laurent Sacco
Fecha Original: 23 del 11 de 2007
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Lo innato y lo adquirido en el cosmos

El descubrimiento de galaxias “adolescentes” está dando a los científicos un mejor manejo de cómo las galaxias se transforman de “sexys” fábricas espirales de estrellas a casa de retiro sin forma para estrellas viejas.

A principios del siglo XX, Edwin Hubble descubrió que la Vía Láctea no está sola. Nuestra galaxia es sólo una de muchas “islas universo”, como las llamó Hubble, nadando en la inmensidad de los mares del espacio.

Ahora los astrónomos pueden medir la edad de cada galaxia, su actividad de formación estelar y otros datos relacionados, están uniendo las piezas y comprendiendo que las galaxias crecen poco a poco, como niños, pasando por sus visiblemente distintos años adolescentes antes de llegar a la edad adulta.


Una galaxia espiral clásica con brazos abiertos y vigorosa formación estelar, la joven galaxia NGC 300 está situada a aproximadamente siete millones de años luz de distancia en la constelación de Sculptor. Imagen del Explorador de Evolución Galáctica de la NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Las Campanas

Los resultados se publicarán en el ejemplar de diciembre de la revista Astrophysical Journal proporcionando la prueba más firme hasta ahora sobre esta idea, llamada Teoría del crecimiento, en la cual las elegantes espirales (galaxias jóvenes) y las elípticas similares a manchas (galaxias viejas) están vinculadas evolutivamente.

Color codificado

Los científicos han pensado durante mucho tiempo que las galaxias jóvenes crecen hasta convertirse en viejas, refiriéndose a galaxias azules y rojas respectivamente. El color indica cómo de activamente está creando la galaxia nuevas estrellas. Las estrellas más jóvenes brillan en luz ultravioleta o azul, y por tanto las galaxias con gran actividad de creación estelar parecen azules. Las estrellas más viejas emiten luz infrarroja o roja. En las galaxias ancianas, su “reproducción estelar” ha comenzado a apagarse y por tanto las estrellas que quedan sólo vivirán el resto de su vida.


Esta imagen del Explorador de Evolución Galáctica de la NASA muestra una galaxia adolescente, NGC 1291, situada a aproximadamente 33 millones de años luz en la constelación de Eridano. Crédito: NASA/JPL-Caltech/CTIO

Aproximadamente la mitad de las galaxias son azules y la otra mitad rojas. Se ha propuesto que ambas están vinculadas, con las jóvenes azules pasando a galaxias pasivas rojas cuando agotan su material de formación estelar.

Si esta teoría es cierta, se esperaría ver una población de galaxias “adolescentes” en proceso de transición hacia viejas. Encontrar estas adolescentes es un problema difícil, dado que los cambios cósmicos ocurren a lo largo de miles de millones de años.

“La Teoría del crecimiento de la evolución galáctica predice que habría galaxias en transición”, dijo el autor principal Christopher Martin, investigador principal de la misión Explorador de Evolución Galáctica de la NASA (GALEX) en el Caltech de Pasadena, California. “Hallar estas galaxias requería de luz ultravioleta, dado que destacan especialmente en esta longitud de onda”.

Historia cósmica

Los datos de GALEX, lanzado en 2003, permitieron a Martin y sus colegas observar galaxias en luz ultravioleta a lo largo de 10 mil millones de años de historia cósmica. Los análisis de los investigadores de decenas de miles de imágenes tomadas por GALEX han revelado que las jóvenes galaxias espirales de hecho maduran en “adolescentes” antes de apagarse en ancianas elípticas.

Los detalles de esta imagen que surge ahora sugieren que una galaxia espiral podría fusionarse con otra espiral o tal vez con una galaxia de forma irregular antes de crear unas pocas ráfagas de estrellas de nuevo cuño. Finalmente, la galaxia comienza a agotar se producción estelar y se asienta al final de su vida como elíptica.

“Nuestros datos confirman que todas las galaxias comienzan su vida formando estrellas”, dijo Martin. “Entonces, a partir de una combinación de fusiones, el agotamiento del combustible y tal vez la supresión por parte de los agujeros negros, las galaxias finalmente dejan de producir estrellas”.

Los hallazgos también sugieren que algunas galaxias jóvenes pasan a la edad vieja rápidamente, mientras otras pasean placenteramente hacia sus años dorados.


Autor: Jeanna Bryner
Fecha Original: 19 de noviembre de 2007
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Físicos de la UWM implicados en un proyecto internacional para peinar el espacio buscando ondas gravitatorias

Investigadores de la UWM, respaldados por considerables fondos de la Fundación Nacional de Ciencia, están tomando un papel de liderazgo en la búsqueda de ondas gravitatorias en el espacio. Tal hallazgo cambiaría literalmente lo que conocemos sobre el cosmos.

Las series de números de LIGO son como pistas en un disco compacto, dice Patrick Brady. Esto significa que, una vez detectadas, las señales de ondas gravitatorias pueden ser convertidas en sonido. De hecho los científicos ya han simulado, basándose en predicciones matemáticas, cómo sonarían ciertos eventos espaciales. Cuando se fusionan dos agujeros negros, por ejemplo, se esperaría escuchar un “gorjeo” que representa el giro en espiral de los dos agujeros antes de colisionar. “La espiral puede continuar durante diez mil años”, dice Brady. “¡El sonido es la señal identificativa de los últimos segundos del proceso!”. Aquellos que analicen los datos del espacio podrían realmente escuchar los datos. En lugar de esto, los científicos buscan las señales usando ordenadores como Nemo.

Usar nuevas herramientas para observar el universo, dice Patrick Brady, a menudo ha conducido a descubrimientos que cambiaron el curso de la ciencia. La historia está llena de ejemplos.

“Galileo fue la primera persona en usar un telescopio para observar el cosmos”, dice Brady, profesor de física en la UWM. “Sus observaciones con la nueva tecnología llevaron al descubrimiento de las lunas que orbitaban Júpiter prestando apoyo al modelo heliocéntrico del Sistema Solar”.

Tal oportunidad existe hoy con un observatorio único que escanea el cielo, buscando una de las mayores predicciones de Einstein – las ondas gravitatorias.

Las ondas gravitatorias se producen cuando objetos masivos en el espacio se mueven violentamente. Las ondas portan la huella de los eventos que las causan. Los científicos ya tienen pruebas indirectas de que las ondas gravitatorias existen, pero no las han detectado directamente.

Los investigadores de la UWM, respaldados por considerables fondos de la Fundación Nacional de Ciencia, están tomando un papel de liderazgo en la búsqueda.

Es una empresa épica que involucra a aproximadamente 500 científicos de todo el mundo, incluyendo a Brady y otros miembros del Centro para Cosmología y Gravitación de la UWM: los profesores asociados Alan Wiseman y Jolien Creighton, y el profesor asistente Xavier Siemens.

Dos físicos adjuntos a la UWM, que trabajan en el Instituto Max Planck en Alemania, también están implicados – así como el profesor de la UWM Bruce Allen y la científico María Alessandra Papa.

“Es una oportunidad inimaginable de estar en la vanguardia del descubrimiento científico”, dice Creighton.

El Observatorio de Ondas Gravitatorias Interferómetro Láser, o LIGO, consta de detectores en dos lugares de los Estados Unidos gestionados por el Instituto Tecnológico de California (Caltech) y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Los físicos de la UWM están analizando los datos generados por las instalaciones de LIGO.

El proyecto está financiado con una notable inversión tanto de fuentes federales como de la UWM. El año pasado, el grupo de LIGO de la UWM logró 3 millones de dólares en fondos de becas. Desde 1999, la UWM ha recibido más de 9 millones para el proyecto, con la mayoría de los mismos yendo al supercomputador Nemo que funciona discretamente en la segunda planta de Edificio de Física.

Alargado y apiñado

Los observatorios LIGO usan lásers para monitorizar con precisión la distancia entre una estación central y espejos suspendidos a 5 kilómetros de distancia a lo largo de unos brazos perpendiculares. Cuando una onda gravitatoria, una ola en el espacio-tiempo, pasa cerca, el espejo de uno de los brazos se moverá más cerca de la estación central, mientras que el otro espejo se moverá alejándose.

La medida en el cambio en la distancia causado por el alargamiento y apiñamiento es para lo que LIGO está diseñado, dice Wiseman.

Esos cambios son inconcebiblemente diminutos. LIGO puede registrar distorsiones a una escala tan pequeña, que es comparable a medir una milésima del tamaño de un núcleo atómico.

LIGO registra series de números – grandes cantidades de ellas – y alimenta con ellas a varios clústers de superordenadores en todo el país, incluyendo el clúster Nemo de la UWM.

Piensa en un disco duro moderno en un ordenador de sobremesa, el cual almacena aproximadamente 100 gigabytes. LIGO llena unos 10 de estos en Nemo cada día, dice Brady.

El trabajo del ordenador es obtener los patrones numéricos que representan las ondas gravitatorias enterradas en el ruido ambiental producido por grandes cantidades de otras vibraciones – desde vibraciones internas del equipo, a fluctuaciones magnéticas de tormentas, vibraciones sísmicas de los trenes que pasan a pocos kilómetros del observatorio, o de terremotos en la otra punta del mundo.

“Existen miles o incluso millones de señales distintas que podrían ser emitidas desde el espacio”, dice Wiseman. “Por lo que tienes que tomar cada segmento de datos individualmente. Esto resulta ser un formidable problema de computación”.

Nemo realiza muchos miles de millones de cálculos por segundo en su búsqueda de estas señales.

Para aumentar la capacidad de cómputo, UWM ofrece una forma de que cualquiera con un ordenador y una conexión a Internet de alta velocidad se una a la caza de tesoros astrofísica. Llamado “Einstein@Home, el programa comparte la potencia disponible del ordenador cuando los participantes no la están usando, y reúne esos recursos para ayudar en el filtrado de las masivas cantidades de datos procedentes de LIGO.

Posibles secretos

Los científicos admiten que las actuales instalaciones de LIGO necesitarán una mejora para aumentar las opciones de detectar ondas gravitatorias. Se han solicitado más fondos de la Fundación Nacional de Ciencia para hacer esto en los presupuestos de 2009 de los Estados Unidos, actualmente en proceso de aprobación.

Por ahora. La mejor esperanza es detectar eventos relativamente cercanos a la Tierra.

Por tanto, ¿cuál es la probabilidad de éxito?

“Los eventos que buscamos puede que sólo tengan lugar una vez cada millón de años en nuestra galaxia”, dice Wiseman, “pero si tus instrumentos son lo bastante sensibles como para ver estos eventos en, digamos, un millón de galaxias, entonces la probabilidad de detectar algo es mucho mayor”.

Las ondas gravitatorias pueden contener secretos sobre la naturaleza de los agujeros negros, las propiedades desconocidas de la materia nuclear y, tal vez, incluso de cómo se inició el universo.

“Sólo hemos sido capaces de informarnos sobre el universo desde que se enfrió”, dice Siemens. “Pero con las ondas gravitatorias, veremos el universo cuando era mucho más joven y caliente”.

Pero de nuevo, los científicos no lo saben con certeza.

“Creo que nos llevaremos una sorpresa”, dice Siemens. “Tenemos todas esas ideas sobre lo que pensamos que encontraremos, pero podría ser algo completamente distinto”.


Autor: Laura L. Hunt
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Planetas rocosos podrían habitar un popular cúmulo estelar cercano

Se han hallado evidencias de planetas rocosos en uno de los cúmulos estelares más queridos por la humanidad.

Imagen a color compuesta del cúmulo estelar de las Pléyades y región de los alrededores producida por Inseok Song del Centro de Ciencia Spitzer. La imagen fue creada combinando imágenes en bandas B, R e I a partir de imágenes individuales de la Investigación Digital del Cielo en capas de imágenes azul, verde y rojo, respectivamente. La situación de HD 23514 se muestra con la flecha amarilla. Crédito: Inseok Song/Digital Sky Survey, interior: Gemini Observatory/Lynette Cook

Los astrónomos han señalado una gruesa nube de polvo alrededor de una estrella en las Pléyades, o “las Siete Hermanas”, especulan que los restos en el cúmulo estelar se crearon a partir de colisiones de embriones de planetas rocosos o planetas completamente formados.

“Nuestras observaciones indican que planetas terrestres similares a los que tenemos en nuestro Sistema Solar son, probablemente, bastante comunes”, dijo Benjamin Zuckerman, astrónomo en la Universidad de California en Los Ángeles, que estuvo implicado en el descubrimiento.

Los hallazgos se detallarán en un próximo ejemplar de Astrophysical Journal.

Usando el Observatorio Géminis y el Telescopio Spitzer de la NASA, los investigadores hallaron que el polvo alrededor de HD 23514, una estrella de las Pléyades que es ligeramente más masiva y brillante que nuestro Sol, es cientos de miles de veces más grueso que en nuestro Sistema Solar.

Aunque las estrellas muy jóvenes de 10 millones de años o menos están habitualmente envueltas en gruesas nubes de polvo, HD 23514 tiene aproximadamente 100 millones de años, y su polvo “primordial” debería haberse disipado hace mucho. Por tanto, el polvo que ven los astrónomos ahora es probable que se generase por restos de segunda generación provocados por la colisión de grandes objetos.

“En el proceso de creación de planetas terrestres rocosos, algunos objetos colisionan y crecen en planetas mientras otros se dispersan en polvo”, dijo el miembro del equipo de estudio Inseok Song de Caltech. “Estamos viendo ese polvo”.

El equipo calculó que los planetas terrestres o los embriones planetarios de las Pléyades colisionaron en los últimos cientos de miles de años y, tal vez, mucho más recientemente.

Las partículas creadas durante las colisiones podrían, con el tiempo, fusionarse para formar cometas y asteroides o incluso nuevos planetas.

Las Pléyades han sido bien conocidas durante todos los registros históricos de la humanidad. Los antiguos griegos las llamaron las Siete Hermanas por sus siete estrellas azules calientes más visibles; los aztecas en México y América Central basaron su calendario en las Pléyades; y el cúmulo mencionado en la Biblia, cuando Dios pregunta a Job, “¿Puedes unir las bellas Pléyades? ¿Puedes liberar las cuerdas de Orión?”

Las Pléyades contienen en realidad un total de 1400 estrellas. A 400 años luz de distancia en la constelación de Tauro, es uno de los cúmulos estelares más cercano a la Tierra.


Autor: Ker Than
Fecha Original: 15 de noviembre de 2007
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Análisis se enfrenta a modelo de la formación del universo

Las diminutas variaciones de temperatura encontradas en mapas del fondo cósmico de microondas habitualmente se piensa que son prueba del crecimiento de estrellas, galaxias y otras estructuras a gran escala a partir de perturbaciones en el joven universo. Pero un físico de los Estados Unidos afirma de forma controvertida que estas variaciones observadas son de hecho causadas por átomos de hidrógeno de nuestra propia galaxia. Si está en lo cierto, los cosmólogos tendrán que replantear drásticamente sus modelos de la evolución del universo.

Gerrit Verschuur afirma que las emisiones de radio del hidrógeno en nuestra propia galaxia (arriba) podrían ser la huella de la investigación de la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson sobre el fondo cósmico de microondas (abajo). (Crédito: Universidad de Bonn, equipo científico de NASA/WMAP)

En el plasma caliente de los inicios del universo, la luz dejada por el Big Bang no podía seguir viajando sin verse dispersada por los electrones. Pero en la época en la que el universo contaba con 380 000 años de antigüedad, se enfrió lo suficiente para permitir que los protones y electrones se combinasen y formasen átomos de hidrógeno. Los fotones podían entonces viajar libremente grandes distancias sin ser dispersados, extendiéndose en longitudes de onda conforme el universo se expandía para convertirse en el fondo de microondas cósmico (CMB) – un mapa de la estructura de los inicios del universo congelado en el tiempo.

Los datos recopilados por el satélite COBE en 1993, y ampliamente extendidos por la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson (WMAP) en 2003, demostraron que las diminutas variaciones de temperatura impregnaban el CMB. Esto demostró que los inicios del universo no tenían una distribución equitativa de masa, sino que tenían regiones densas que – como sugieren los modelos cosmológicos – fueron la semilla de las galaxias y otras estructuras que vemos hoy.

Fuente equivocada

Gerrit Verschuur, un físico de la Universidad de Memphis en los Estados Unidos, no está de acuerdo. Ha notado que las variaciones de temperatura registradas por WMAp tienden a coincidir con las emisiones de radio del hidrógeno neutro en la Vía Láctea. En otras palabras, las fluctuaciones pueden no ser parte del CMB en absoluto (Astro. J. en publicación; preimpresión disponible en arXiv.org:0704.1125v2).

Verschuur hizo su descubrimiento mientras estudiaba la investigación Leiden-Argentina-Bonn (LAB), un mapa de las emisiones de radio del hidrógeno neutro en la Vía Láctea que se completó para todo el cielo en 2005.“Muchos datos son desalentadores y los usuarios de la investigación LAB de todo el cielo aún tienden a extraer sólo los datos de la pequeña área en la que están interesados”, dijo a physicsworld.com. “He estado trabajando con los datos a lo largo de una gran área”. En este artículo Verschuur apunta seis áreas donde ha encontrado correlación visual entre las investigaciones LAB y WMAP, aunque dice que desde entonces ha encontrado otras 200 áreas correladas.

Si su análisis es correcto, minaría el modelo ampliamente establecido de “materia oscura fría” sobre la evolución del universo, la cual dice que las estructuras a gran escala crecieron a partir de pequeñas perturbaciones de densidad en los inicios del universo. De acuerdo con los estudios de la investigación WMAP, la materia normal forma sólo el 4% del universo, con las misteriosas materia y energía oscuras formando el 24% y 72% respectivamente. Aunque los científicos de WMAP han extraído cuidadosamente contribuciones conocidas a partir de procesos en la Vía Láctea, Verschuur señala que la correlación en las emisiones de hidrógeno podría originarse a partir de procesos no identificados.

Análisis estasdístico

Sin embargo, no todo el mundo está de acuerdo con las conclusiones del físico de los Estados Unidos. Kate Land de la Universidad de Oxford en el Reino Unido y Anže Slosar en la Universidad de Ljubljana en Eslovenia compararon distintos mapas de las investigaciones LAB y WMAP en distintas bandas de frecuencia y escalas usando las técnicas “Monte Carlo” de ordenador, pero no encontraron correlaciones estadísticamente significativas (Phys. Rev. D 76 087301).

Sobre la fiabilidad de las inspecciones visuales, Land y Slosar recuerdan la leyenda urbana de que cierto punto en la investigación WMAP contiene las iniciales de Stephen Hawking. “Las correlaciones a ojo son muy engañosas”, concluyen.

Sin desánimo

Incluso así, Verschuur persiste en continuar sus análisis. “Mi aproximación ahora es determinar lo que puedo aprender sobre la física interestelar al estudiar estos casos, y no preocuparme sobre argumentos estadísticos”, comentó.

Pero Gary Hinshaw, físico del equipo de la misión WMAP en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, también discute las conclusiones de Verschuur. “ Mi impresión es que está basado principalmente en una comparación visual de los mapas y no en un riguroso análisis estadístico, por lo que los resultados son bastante anecdóticos”, dijo a physicsworld.com. Refiriéndose al estudio de Land y Slosar añadió: “Creo que este artículo realmente acaba con su afirmación”.


Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 16 de noviembre de 2007
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Los físicos aprenden a predecir eventos de ozono dañinos

El ozono puede ser un salvavidas en la atmósfera superior donde nos protege de los rayos ultravioleta dañinos, pero más cerca del suelo es un contaminante que causa asma en los humanos y un crecimiento atrofiado de los cereales. En grandes ciudades como Los Ángeles, el ozono forma un ingrediente clave de la niebla tóxica, generada cuando la luz del sol reacciona con los gases expulsados por los coches y otros humos. Sin embargo, el ozono también puede alcanzar el nivel del suelo en pequeñas cantidades a través de “intrusiones” desde la estratosfera. Ahora, Wayne Hocking de la Universidad de Ontario Occidental y otros físicos de Canadá han demostrado que sería posible predecir cuándo y dónde se producirían tales intrusiones de ozono (Nature 450 281).

Wayne Hocking y sus colegas lanzan una de las ozonosondas. (Crédito: Wayne Hocking)

Hocking y sus colegas llegaron a esta conclusión monitorizando la posición de la tropopausa – la región que separa la troposfera, que se extiende desde el nivel del suelo y la estratosfera – en estaciones de Montreal y Walsingham en Canadá. Para hacer esto usaron “analizadores de viento”, un tipo de radar que opera en frecuencias alrededor de los 50 MHz que detecta si el aire es estable, como en la tropopausa, o turbulento. También liberaron aproximadamente cien globos para elevar dispositivos llamados ozonosondas, los cuales muestrean continuamente los niveles de ozono en el aire conforme se elevan.

La tropopausa varía en altitud entre 7 y 28 kilómetros, pero habitualmente reside entre los 8 y 10 km. Los investigadores encontraron que, en ciertas ocasiones, la altitud de la tropopausa cambia rápidamente – una caída seguida por un rápido ascenso – que sería seguida por una intrusión de ozono en la troposfera, a veces llegando hasta el nivel del suelo. De acuerdo con Hocking, los científicos deberían por tanto ser capaces de usar el radar para dar una alerta temprana, entre 12 horas y dos días de adelanto, de eventos de intrusión de ozono que puedan alcanzar el suelo. Esto permitiría a la gente con dificultades respiratorias o problemas oculares mantenerse en ambientes húmedos.

Martyn Chipperfield, científico atmosférico en la Universidad de Leeds en el Reino Unido, dijo a physicsworld.com que el estudio también mostraba que podría ser posible descubrir cómo de a menudo suceden las intrusiones de ozono y cuánto contribuyen al ozono de la troposfera. Sin embargo, añadió que esto también requeriría un conocimiento de la masa de ozono transportada durante el evento de intrusión, el cual no se indica en el estudio del Hocking y sus colegas. “Esto sería un reto”, comentó.


Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 7 de noviembre de 2007
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El cometa Holmes más grande que el Sol

Anteriormente, el sol era el objeto más grande del Sistema Solar. Ahora, el cometa 17P/Holmes ostenta tal distinción.

El espectacular aumento del cometa 17P/Holmes explotó en tamaño y brillo el 24 de octubre. Continuó expandiéndose y ahora es el objeto individual más grande del Sistema Solar, siendo mayor que el Sol (ver figura). El diámetro de la débil atmósfera del cometa fue medido en 1,4 millones de kilómetros el 9 de noviembre de 2007 por Rachel Stevenson, Jan Kleyna y Pedro Lacerda del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai. Usaron observaciones de una cámara de gran angular del Telescopio Canadiense-Franco-Hawaiano (CFHT), uno de los pocos instrumentos profesionales capaces de capturar todo el cometa en una imagen. Otros astrónomos implicados en el programa de la UH para estudiar al cometa incluyen a Bin Yang, Nuno Peixinho y David Jewitt. La erupción actual del cometa Holmes se informó por primera vez el 24 de octubre y ha continuado a un ritmo constante de 0,5 km/sec desde entonces. El cometa es medio millón de veces más brillante que antes de comenzar la erupción, algo sin precedentes. Esta sorprendente erupción del cometa se produjo por el polvo expulsado del núcleo sólido hecho de hielo y roca, de sólo 3,6 km de diámetro.

(Izquierda) Imagen del cometa Holmes desde el telescopio Canadiense-Franco-Hawaiano de 3,6 metros en Manua Kea mostrando la coma de diámetro de 1,4 millones de kilómetros. La “estrella” blanca cerca del centro de la coma es de hecho el núcleo rodeado de polvo. (Derecha) el Sol y el planeta Saturno mostrados a la misma escala como comparación. (El Sol y Saturno son imágenes cortesía de los proyectos SOHO y Voyager de la NASA).

La nueva imagen también muestra el crecimiento de la cola del cometa Holmes (la región difusa abajo a la derecha en la imagen del cometa), provocada por la presión de la luz solar sobre los granos de polvo en la coma. A lo largo de las próximas semanas y meses, la coma y la cola se espera que se expandan incluso más mientras que el cometa se irá apagando conforme se disperse el polvo. El cometa Holmes mostró un doble estallido en noviembre de 1892 y enero de 1893. No se sabe si la presente actividad del cometa sigue el patrón de 1892, pero están planeadas nuevas observaciones desde Mauna Kea para observar un segundo estallido. La mayoría de los comentas muestran pequeñas fluctuaciones en brillo y algunos tienen estallidos distintos. El enorme evento en proceso en el cometa Holmes no tiene precedentes, sin embargo.

El periodo orbital del cometa Holmes es aproximadamente de 6 años, colocándolo en la clase de Cometas de la Familia de Júpiter cuyas órbitas están fuertemente influenciadas por Júpiter. Se piensa que estos objetos han pasado la mayor parte de los últimos 4500 millones de años orbitando el Sol más allá de Neptuno, en una región conocida como el Cinturón de Kuiper. Holmes probablemente fue rechazado a su órbita actual en los últimos pocos miles de años y está perdiendo masa conforme se evapora por el calor del Sol. En otros pocos miles de años es probable que impacte con el Sol o un planeta, sea expulsado del Sistema Sola, o simplemente muera por agotamiento del gas.


Autor: David Jewitt
Fecha Original: 9 de noviembre de 2007
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Un siglo más tarde, Einstein sigue teniendo razón sobre el tiempo

El tiempo, tal y como todos sabemos, es relativo: las buenas experiencias parecen pasar volando, mientras que las malas parecen no acabar nunca.

“Tras dos horas, miré mi reloj”, se dice que escribió un crítico de una ópera de Wagner. “Encontré que sólo habían pasado 17 minutos”.

En 1905, Albert Einstein escribió su propio tratado sobre la relatividad del tiempo, teorizando maravillosamente que el tiempo acelera o decelera de acuerdo a lo rápido que se mueve un objeto en relación con otro.

Así pues, de acuerdo con su hipótesis, un reloj que está en movimiento avanza más lentamente que un reloj idéntico que está en reposo – un fenómeno que Einstein llamó dilación.

En un estudio publicado en domingo, el experimento más preciso llevado a cabo sobre la dilación del tiempo ha demostrado que el gran físico alemán dio de lleno en la diana.

Un grupo internacional de investigadores usó un acelerador de partículas para acelerar dos chorros de átomos alrededor de un curso en forma de rosquilla para representar los relojes de movimiento rápido de Einstein.

Entonces sincronizaron los chorros con un espectroscopio láser de gran precisión y hallaron que, comparado con el mundo exterior, el tiempo para estos viajeros atómicos efectivamente se ralentiza.

“Fuimos capaces de determinar el efecto de forma más precisa que nunca antes”, dijo el investigador principal Gerald Gwinner de la Universidad de Manitoba en Winnipeg, Canadá.

“Encontramos que el efecto observado concordaba completamente”.

Los experimentos, dijo Gwinner, confirman la tecnología a bordo de los satélites militares de los Estados Unidos que proporcionan señal para el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) – la red “satnav” que se usa como ayuda de navegación en todo el mundo.

Los satélites GPS tienen precisos relojes atómicos a bordo para enviar señales sincronizadas que se transcriben trigonométricamente para dar la posición.

“El GPS usa satélites para medir la posición de los objetos en tierra, pero necesita tener en cuenta el hecho de que los mismos satélites están en movimiento a altas velocidades alrededor de la órbita de la Tierra”, dijo Gwinner.

“Nuestras pruebas validan la teoría usada por los dispositivos para compensar el movimiento de los satélites”.

Los experimentos tuvieron lugar en el Instituto Max Planck para Física Nuclear en Heidelberg, Alemania, e incluye a investigadores de tal organización, del Instituto Max Planck para Óptica Cuántica en Garching, y la Universidad de Mainz.

Los hallazgos fueron publicados en la red el domingo por la revista Nature Physics.

La primera medida de la dilación temporal de Einstein tuvo lugar en 1938, cuando científicos de los Estados Unidos usaron el efecto Doppler – el cambio del tono en el sonido cuando la fuente se acerca o aleja de la persona que lo escucha – como herramienta de medida.

La Teoría de la Relatividad de Einstein se ha convertido en la base de innumerables historias de ciencia-ficción, dado que abre la posibilidad de doblar y distorsionar el tiempo.

Si uno de dos gemelos idénticos se lanzara al espacio a una velocidad muy alta, cuando volviese a la Tierra sería más joven que si hermano de la tierra.


Fecha Original: 11 de noviembre de 2007
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Dos son multitud para las partículas cuánticas

Aunque un electrón solo se comportará como una entidad cuántica pura, la mera presencia de otro electrón es suficiente para provocar que el electrón haga una transición del comportamiento cuántico al clásico – de acuerdo con un equipo internacional de físicos que han realizado una extraña aunque simple versión del famoso experimento de la “doble rendija”. El resultado podría tener importantes implicaciones para los que buscan crear dispositivos de computación cuántica de estado sólido, donde minimizar las interacciones electrón-electrón es un reto clave (Science 318 949).

La doble rendija más pequeña: La absorción de uno de los fotones emite dos electrones de la molécula de hidrógeno. La interacción entre los electrones (línea amarilla ondulada) lleva a una pérdida de interferencia en la distribución angular del electrón. El experimento muestra el primer paso de la transición del mundo cuántico al mundo clásico. (Cortesía de Till Jahnke, Universidad de Frankfurt)

El comportamiento ondulatorio, o cuántico, de las partículas individuales es observado raramente dado que las partículas tienden a interactuar con el entorno – por ejemplo a través de la gravedad, interacciones eléctricas o radiación térmica. Estas interacciones dan como resultado una transición del comportamiento cuántico al clásico llamado decoherencia. Se ha observado decoherencia en electrones, átomos, pequeñas moléculas y más recientemente en objetos macroscópicos, tales como moléculas C60 y C70.

Todos estos experimentos implican pasar las partículas o moléculas altamente aisladas a través de una doble rendija y observar como el patrón de interferencia – que es la firma del comportamiento cuántico – se hace más débil conforme las partículas interactúan con el entorno.

Sin embargo, los investigadores no estaban seguro sobre el nivel mínimo de interacción al que tiene lugar la decoherencia. Ahora, Reinhard Doerner de la Universidad de Frankfurt en Alemania y sus colegas han ayudado a contestar esta pregunta estudiando lo que ellos llaman la “doble rendija más simple de todos los tiempos” – una molécula de hidrógeno, la cual comprende dos electrones y dos protones.

Los investigadores comenzaron lanzando un simple fotón de alta energía a una molécula de hidrógeno, la cual expulsó los dos electrones de la molécula. Uno de los electrones y los dos protones formaron un sistema simple de partícula/rendija. Este electrón forma un patrón de interferencia cuántica cuando pasa a través de la rendija. El segundo electrón, que se mueve mucho más lento que el primero, actúa como un entorno mínimo para el otro electrón. Interactúa con el primer electrón a través de las interacciones de Coulomb, llevando a una pérdida de contraste en los contornos de interferencia observados en la distribución angular de este electrón.

El experimento demuestra que sólo es necesario un pequeño número de partículas para volver un sistema cuántico en uno clásico. “La fragmentación de la molécula de hidrógeno es un problema de cuatro cuerpos que puede resolverse de forma numérica usando los ordenadores de hoy”, dijo Doerner a physicsworld.com. “Nuestros resultados podrían proporcionar un banco de resultados para algunas de las teorías más avanzadas de la física de pocos cuerpos”

Lo siguiente que plantea hacer el equipo, compuesto por científicos de Estados Unidos, España y Rusia es observar cómo se destruye la interferencia rompiendo la simetría de la molécula de hidrógeno. Harán esto sustituyendo uno de los átomos de hidrógeno por su isótopo más pesado de deuterio.


Autor: Belle Dumé
Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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“Asteroide letal” es una sonda espacial

Una alerta sobre una pasada cercana de un amenazador asteroide ha sido cancelada tras descubrirse que era el paso de la sonda Rosetta. La alarma fue enviada por el Centro de Planetas Menores (MPC), el cuartel general oficial a nivel mundial para el registro de rocas espaciales de nuevo descubrimiento y para el chequeo de “Objetos Cercanos a la Tierra” que amenacen con un impacto devastador.

Concepción artística de Rosetta acercándose a la Tierra

Informaron en una circular por correo electrónico a los observatorios profesionales que se había detectado un asteroide que fallaría la Tierra por un pelo el martes 13 de noviembre.

El fallo, 5600 km – menos de la mitad del diámetro de la Tierra – parecía ser uno de los más cercanos registrados. El MPC, gestionado por el Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Massachusetts, para la Unión Astronómica Internacional, incluso le dio un nombre al cuerpo, 2007 VN84.

Se usaron observaciones detalladas de astrónomos de todo el mundo, que descubren y monitorizan asteroides potencialmente letales, para calcular la ruta precisa del “misil”.

La Sociedad Real Astronómica Británica estaba preparando un anuncio especial para los medios el lunes para revelar una de las pasadas cósmicas más cercanas jamás registradas. Entonces un científico de vista aguda, Denis Denisenko moscovita de 36 años, apuntó que la ruta del asteroide encajaba con la de la sonda europea Rosetta que sigue a un cometa.

La nave, que tiene el tamaño de un pequeño camión, tiene previsto hacer un paso por la Tierra el martes para que el impulso gravitatorio la acelere como un tirachinas en su viaje de 10 años hacia el cometa Churyumov-Gerasimenko.

Rosetta, lanzada en marzo de 2004 por la Agencia Espacial Europea (ESA) ya hizo una de las pasadas por la Tierra en marzo de 2005, otro paso por Marte en febrero de este año, y pasará de nuevo sobre nosotros en noviembre de 2009.

Irónicamente, la sonda no tripulada también volará cerca para estudiar dos planetas menores, Steins y Lutetia, durante dos viajes a través del cinturón de asteroides en 2008 y 2010.

Denisenko envió un correo a un grupo de discusión on-line para observadores de asteroides revelando su descubrimiento. Los avergonzados funcionarios del Centro de Planetas Menores se vieron obligados a enviar una actualización de la circular anunciando que: “El planeta menor 2007 VN84 no existe y la denominación será retirada”.

Pero añadieron: “Este incidente resalta el deplorable estado de disponibilidad de la información posicional de objetos artificiales distantes (ya sea en órbita terrestre o solar). Una única fuente de información de todos los objetos artificiales distantes sería algo muy deseable”.

A pesar de la vergüenza, el MPC realiza un trabajo vital y hay pasadas cercanas muy reales de asteroides verdaderamente amenazadores que necesitan una monitorización. La cámara digital más grande del mundo se unió recientemente a la búsqueda de los mismos.

La sonda Rosetta, que alcanzará su cometa objetivo en 2014 mide 2,8 x 2,1 x 2,0 metros. Sus enormes “alas” de paneles solares se extienden 32 metros de punta a punta y cada una tiene una superficie de 32 metros cuadrados.


Autor: Paul Sutherland
Fecha Original: 10 de noviembre de 2007
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¿Las leyes clásicas surgen de las cuánticas?

“La comunidad física está en su mayor parte dividida en dos grupos”, dijo Johannes Kofler a PhysOrg.com. “Un grupo cree que la teoría cuántica subyace bajo el mundo clásico, y que la física clásica proviene de la cuántica. El otro grupo cree que la física cuántica tiene que cambiarse. Este prohíbe que la mecánica cuántica funcione a nivel macroscópico en el mundo clásico postulando leyes adicionales”.

Kofler pertenece al primer grupo. Él y ?aslav Brukner, ambos de la Universidad de Viena y el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia Austriaca de Ciencias, han desarrollado una novedosa aproximación teórica a la comprensión de la transición entre la física cuántica y la clásica.

Su trabajo ha sido publicado en Physical Review Letters bajo el título, “Classical World Arising out of Quantum Physics under the Restriction of Coarse-Grained Measurements (El mundo clásico surgiendo a partir de la física cuántica bajo la restricción de medidas de grano grueso)”.

“Nuestra motivación es comprender cómo el mundo clásico surge de la física cuántica”, dijo Kofler. “La aproximación establecida en la investigación es la decoherencia donde se tiene que tener en cuenta la complejidad de los sistemas e interacciones con el entorno”. Es esta interacción con el entorno lo que hace entrar en juego a la decoherencia, destruyendo la coherencia cuántica y haciendo imposible observar los fenómenos cuánticos. “Creemos haber encontrado un proceso complementario a la decoherencia que explica la transición de la cuántica a la clásica”.

En lugar de referirse al entorno de un sistema, o incluso al cambio de las leyes cuánticas, Kofler y Brukner crearon un marco de trabajo teórico que hace hincapié en el uso de aparatos de medida. Es su precisión restringida lo que limita la observabilidad de los fenómenos cuánticos.

“Usamos un espín giratorio como sistema modelo”, expuso Kofler vía correo electrónico. “Existe una condición que todas las teorías clásicas deben obedecer, llamada desigualdad de Leggett-Garg, pero la cual puede violarse en la mecánica cuántica”.

Kofler y Brukner demostraron que la evolución temporal de un sistema cuántico, no importa lo macroscópico que sea el sistema, no puede ser tratado en sentido clásico. “Simplemente porque algo sea grande no significa que pueda ser descrito por la física clásica”. Entonces, volviendo al caso del espín, continúa: “Espines arbitrariamente grandes pueden tener una evolución temporal cuántica y violar la desigualdad de Leggett-Garg”.

Luego los dos realizaron medidas de grano grueso que se usan en condiciones reales, tales como las situaciones a las que nos enfrentamos a diario, a la que normalmente está limitada la resolución de los aparatos. “Si te limitas a ti mismo a medidas de graso grueso del espín”, explica Kofler, “lo que obtienes son las leyes de movimiento clásico Newtoniano”.

“Empieza con un sistema de espín de tamaño macroscópico y la ecuación de Schrödinger que produce la evolución cuántica en el tiempo. Restringe la precisión de tus medidas y verás como surge la física Newtoniana”. Kofler explica que las medidas en la mecánica cuántica cambian generalmente el sistema. “Pero bajo nuestras medidas gruesas este cambio es tal que es posible una descripción clásica”.

Kofler admite que por ahora este trabajo no está completo. “Es de recibo decir que el surgimiento de la física clásica a partir de la teoría cuántica aún no ha sido conseguida por nadie”, dijo.

Pero él y Brukner siguen siendo optimistas de que en algún momento serán capaces de tener una comprensión completa de cómo nuestro mundo clásico bien conocido surge a partir del extraño mundo de la física cuántica.


Autor: Miranda Marquit
Fecha Original: 12 de noviembre de 2007
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Los planetas recién descubiertos están abrasadoramente calientes

Tres nuevos planetas descubiertos fuera de nuestro Sistema Solar están entre los mundos más cálidos jamás encontrados.

Los exoplanetas fueron descubiertos por el proyecto Búsqueda de Planetas de Gran Angular (WASP), el cual se dedica al descubrimiento de grandes planetas gaseosos que orbitan muy cerca de sus estrellas. Las estrellas abrasan a los planetas, por lo que son conocidos como Júpiter calientes.

Los mundos gaseosos orbitan distintas estrellas similares al Sol y se hallaron usando la técnica conocida como de tránsito, a través de la cual los planetas son detectados mediante una ligera atenuación de la luz de la estrella provocada por el paso de los planetas directamente frente a su estrella visto desde la Tierra.

WASP-4 y WASP-5 están situados aproximadamente a 500 años luz de distancia en la constelación sureña del Fénix. Fueron captados usando cámaras en Sudáfrica. WASP-3 se encontró usando una cámara en las Islas Canarias en el Hemisferio Norte.

Los Júpiter calientes recién hallados orbitan entre 20 y 40 veces más cerca de sus estrellas que la Tierra del Sol. Estas órbitas tan estrechas indican que los planetas están unidos por marea a sus estrellas, de la misma forma que la Luna lo está a la Tierra, por lo que cada uno muestra constantemente una cara a la estrella, y tal cara está siempre más caliente que el lado oscuro.

Con temperaturas en sus lados que dan a la estrella alcanzando 1726 grados Celsius, los nuevos planetas están “entre los más calientes encontrados hasta ahora”,dijo el miembro del estudio Pierre Maxted de la Universidad de Keele en el Reino Unido. “Tienen un periodo muy corto por lo que tienen unas atmósferas muy calientes”.

Al contrario que algunos Júpiter calientes, los nuevos planetas no parecen capaces de irradiar el calor de sus estrellas. El influjo de energía provoca que los planetas se inflen hasta 25 o 50 veces el tamaño de Júpiter, incluso aunque sus masas sean menores que la de Júpiter.

“Gran parte de ella debería irradiarse desde el lado nocturno”, dijo Maxted a SPACE.com. “Esto no parece estar sucediendo en algunos planetas. Y es una de esas cosas que queremos comprender y por las que queremos más ejemplos. ¿Cómo están captando estas cosas tanta energía de sus estrellas madre?”


Autor: Ker Than
Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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Los “agujeros de gusano” podrían hacerse con materiales exóticos

Imagina que tratas de ver a través de un agujero, sólo para ver un objeto lejano como si estuviese justo a tu lado. Sin cámaras, sin elaborados periscopios implicados — en lugar de esto observas a través de un “agujero de gusano” electromagnético creado de un material especialmente diseñado.

Simulaciones de rayos de luz muestran cómo se vería un tablero de ajedrez infinito a través del hueco de un agujero de gusano. La imagen de la izquierda produce un efecto similar al de una lente de ojo de pez. La imagen de la derecha es para un agujero de gusano más grande, el cual empezaría a añadir más distorsión e imágenes múltiples. (Crédito: Matti Lassas et al.)

Una propuesta de tales agujeros de gusano proviene de Yaroslav Kurylev del Colegio Universitario de Londres en el Reino Unido y sus colegas de los Estados Unidos y Finlandia, que llegaron a la idea trabajando sobre la teoría matemática que nos dio la capa de invisibilidad — un dispositivo que se realizó mediante microondas el año pasado. Mientras que en la capa de invisibilidad los rayos de luz son guiados alrededor de un volumen cilíndrico o esférico como el agua que fluye alrededor de una piedra, un agujero de gusano guiaría la luz alrededor de una forma tubular más elaborada. El dispositivo parecería sólido en la mayoría de longitudes de onda de la luz, pero en las longitudes de onda de invisibilidad desaparecería, y la luz entraría en el tubo por un extremo para emerger en el otro sin ningún túnel visible entre ambos (Phys. Rev. Lett. 99 183901).

Curvando el espacio

En el espacio vacío, que tiene un índice de refracción uniforme, la luz viaja en líneas rectas de acuerdo con coordenadas cartesianas. El truco para curvar la luz alrededor de una capa de invisibilidad o un agujero negro es diseñar un material con un índice de refracción no uniforme que transforme estas coordenadas cartesianas en coordenadas curvas. Fácilmente, las matemáticas requeridas para producir tales transformadas de coordenadas arbitrarias pueden encontrarse en la geometría apuntalada por la Teoría de la Relatividad General de Einstein, las cuales pueden combinarse con las ecuaciones de Maxwell para describir la propagación de las ondas electromagnéticas.

Kurylev y sus colegas llaman a la transformación para la capa de invisibilidad “explotar un punto” dado que esencialmente es estirar una región infinitesimalmente pequeña en una esfera. Para crear un agujero de gusano, por tanto, todo lo que se necesita en “explotar una curva”. Y, como con la capa de invisibilidad, los investigadores dicen que el dispositivo podría crearse con metamateriales — materiales exóticos fabricados por el hombre con potentes propiedades electromagnéticas — que tienen el perfil de índice de refracción no uniforme necesario.

Planes optimistas

“Lo que proponen es una idea definitivamente muy interesante”, dijo Ulf Leonhardt, uno de los físicos que soñó primero con una capa de invisibilidad, a physicsworld.com. Pero añadió que, dado que sólo se han creado las capas de invisibilidad cilíndricas, el siguiente paso será crear una capa verdaderamente en 3D. “Crear un agujero de gusano es incluso más complicado”, dijo.

Aún así, si su idea fuese realizable, Kurylev y sus colegas tienen una lista de potenciales aplicaciones que incluyen “cables ópticos” para medir campos electromagnéticos sin perturbarlos, o crear una pantalla de video 3D. Colocando un imán cerca de uno de los extremos del agujero de gusano, el campo magnético surgiría aparentemente de alguna parte del otro extremo y se convertiría en un monopolo, aunque Kurylev no sabe para qué podría usarse.

Los investigadores también admiten que, debido a que las propiedades ópticas de los actuales metamateriales cambian tan rápidamente como función de la longitud de onda, un agujero de gusano práctico probablemente sólo trabajaría en un estrecho rango de longitudes de onda. Esto significa que, como en las capas de invisibilidad, un agujero de gusano que trabaje en todo el espectro de la luz visible está fuera de las capacidades. “Ya hay unos primeros resultados sobre invisibilidad a escala óptica”, dijo Kurylev. “Dado que los resultados para el agujero de gusano son paralelos a los obtenidos para la capa podemos, en principio, transferirlos a los agujeros”


Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 9 de noviembre de 2007
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Misteriosos rayos cósmicos vinculados a centrales de energía galácticas

Las fuentes de partículas de alta energía se dispersan de modo dispar por todo el cielo.

El Observatorio de Rayos Cósmicos Auger de Sudamérica ha producido su primer gran descubrimiento mientras aún está en construcción. La colaboración internacional Auger ha rastreado la lluvia de rayos cósmicos de alta energía que caen continuamente sobre la Tierra desde los núcleos de las galaxias cercanas, las cuales emiten prodigiosas cantidades de energía.

Uno de los tanques de agua del Observatorio Auger

“Este es un descubrimiento fundamental”, dijo el premio Nobel James Cronin, Profesor Emérito de Física en la Universidad de Chicago. “La edad de los rayos cósmicos ha llegado a la astronomía. En los próximos años, nuestros datos nos permitirán identificar las fuentes exactas de estos rayos cósmicos y cómo aceleran estas partículas”.

La colaboración Auger, que incluye a 370 científicos e ingenieros de 17 países, anunció formalmente su descubrimiento en el ejemplar del viernes 9 de noviembre de la revista Science. Diez investigadores pertenecientes a la Universidad de Chicago colaboran con Auger, incluyendo a Cronin y Angela Olinto, Profesora de Astronomía y Astrofísica. Cronin inició el proyecto con Alan Watson de la Universidad de Leeds a principios de los años 90.

Hasta ahora, la historia de los descubrimientos astronómicos ha estado dominada por la detección de la luz. “Estamos haciendo astronomía con protones — partículas cargadas”, dijo Joao de Mello Neto, un becario visitante de la Universidad de Río de Janeiro de Brasil. “Estamos abriendo una nueva ventana en la astronomía”.

Los rayos cósmicos – protones en su mayor parte — vuelan a través del universo a casi la velocidad de la luz. Los rayos cósmicos más potentes contienen más de cien millones de veces más energía que las partículas producidas en el acelerador de partículas más potente del mundo. Afortunadamente, la atmósfera de la Tierra proporcionar protección contra los efectos potencialmente dañinos sobre los humanos.

Desde 1938, cuando el físico francés Pierre Auger descubrió los rayos cósmicos de alta energía, sus orígenes han sido un misterio. Ahora la colaboración Auger los ha rastreado hasta los Núcleos Galácticos Activos (AGN). Posiblemente alimentados por agujeros negros supermasivos, los AGN brillan mucho más que las galaxias normales como un subproducto de su fuerza gravitatoriamente destructiva.

“Tras décadas de resultados negativos de anteriores experimentos, los físicos de Auger por fin encontraron que los rayos cósmicos no provienen igualmente de todas las direcciones del espacio”, dijo Olinto.

Los científicos han considerado durante mucho tiempo a los AGN como posibles fuentes de rayos cósmicos de alta energía. Y aunque ahora han encontrado una fuerte correlación entre ambos, lo que acelera exactamente a los rayos cósmicos a tales energías tan altas aún permanece como una incógnita.

“Son objetos realmente espectaculares”, dijo Maximo Ave, Investigador Asociado en el Instituto Kavli para Física Cosmológica en Chicago. “Muy probablemente sólo puedan ser producidos en un lugar donde estén teniendo lugar algunos procesos físicos muy extremos”. Uno de tales procesos extremos podrían ser los estallidos de rayos gamma, el posible resultado de estrellas que colapsan o colisionan.

El grupo de Chicago ha centrado gran parte de su atención en el análisis estadístico de los datos de Auger.

Los números son relativamente exiguos, teniendo en cuenta que sólo un rayo cósmico de alta energía golpea en un kilómetro cuadrado dado de la Tierra aproximadamente cada siglo.

La colaboración Auger ha incrementado las posibilidades de detección construyendo un conjunto de detectores que cubren unos 2000 kilómetros cuadrados de la Pampa Amarilla, una vasta llanura en el oeste de Argentina. Cuando se complete, el conjunto constará de 1600 detectores espaciados a intervalos de algo más de un kilómetro. El noventa por ciento del conjunto ya está operativo.

Cada detector consta de un tanque de agua de plástico que mide 1,52 metros de altura y 3,66 metros de diámetro. Cuando un rayo cósmico colisiona con una molécula del aire en la atmósfera de la Tierra, esta dispara una lluvia que se multiplica en miles de millones de partículas secundarias antes de alcanzar el suelo. Cuando estas partículas pasan del aire al agua, la velocidad cambia, produciendo un choque. El choque crea un flash de luz que es detectado en la cámara oscura del tanque de agua.

“Con esto podemos estimar la energía y la dirección de la que proviene, que son los dos parámetros importantes para este análisis”, dijo de Mello Neto.

Complementando a los detectores de tierra hay 24 telescopios que monitorizan el cielo buscando señales de rayos cósmicos en las noches claras sin luna. Los telescopios detectan la emisión de luz fluorescente que es el resultado de la interacción de los rayos cósmicos con las moléculas de nitrógeno de la atmósfera.

“Vemos el evento de dos formas distintas, y esta es una forma muy potente de hacer una comprobación cruzada de los resultados”, dijo Vasiliki Pavlidou, Investigador Asociado en el Instituto Kavli para Física Cosmológica.

El artículo de Science documenta los 27 rayos cósmicos de mayor energía detectados por el Observatorio Auger desde enero de 2004 a agosto de 2007. Cuando se correlacionaron con un catálogo de objetos en el cielo, su dirección de viaje encajaba con las localizaciones de AGNs en galaxias que no distan más de 180 millones de años de la Tierra y su galaxia, la Vía Láctea. “Estas distancias corresponden al espacio extragaláctico cercano, los suburbios de la Vía Láctea, en términos cosmológicos”, dijo Olinto.

Los científicos de Auger sospecharon por primera vez que habían encontrado un resultado importante el año pasado. Pero para asegurar la precisión del resultado, el equipo de Auger configuró un procedimiento estricto para analizar nuevos datos tal y como vienen sin influir en el resultado.

“Muchas veces, cuando buscas algún significado estadístico, lo encuentras porque lo estabas buscando”, dijo Lorenzo Cazon, Profesor Asociado en el Instituto Kavli de Chicago para Física Cosmológica. Pero ahora el equipo de Auger ha validado estadísticamente su hallazgo.

Cronin dijo: “Hemos dado un gran paso adelante en la resolución del misterio del origen y naturaleza de los rayos cósmicos de energía más alta”.


Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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En el laboratorio, el té verde se muestra como una potente medicina contra la sepsis severa

Un componente principal del té verde podría resultar el perfecto elixir para la sepsis , una respuesta anormal del sistema inmune a una infección bacteriana.

Té verde

En un nuevo estudio de laboratorio, el Doctor Haichao Wang del Instituto Feinstein para la Investigación Médica, y sus colegas han estado estudiando los poderes terapéuticos de docenas de compuestos de hierbas chinas para invertir una respuesta inmune fatal que mata a 225 000 americanos todos los años. Hallaron un ingrediente en el té verde que rescató a un ratón de una sepsis letal – y los hallazgos podrían allanar el camino para los ensayos clínicos en pacientes.

El estudio fue publicado esta semana en Public Library of Science, o PLoS-ONE. El Doctor Wang había descubierto previamente un mediador tardío de la sepsis llamado HMGB1, una sustancia expresada en las últimas fases de la sepsis letal. Buscaban encontrar un camino para bloquear esta sustancia, que les daba la impresión que podría prevenir el avance de un proceso de sepsis letal. Y funcionó.

Científicos de todo el mundo han quedado perplejos ante la sepsis. Incluso con las técnicas médicas disponibles más avanzadas, la mitad de los que desarrollan sepsis mueren de lesiones masivas en el cuerpo. Varios laboratorios del Instituto Feinstein están trabajando en la sepsis – tanto a nivel de las bases biológicas como en pacientes.

En los últimos estudios, el grupo del Doctor Wang dio una sustancia del té verde llamada EGCG a ratones en la agonía de la sepsis severa. La dosis era equivalente a 10 tazas en un humano. La supervivencia alcanzó un 53 por ciento en aquellos que no recibieron la sustancia del té verde por un 82 por ciento en aquellos que lo hicieron. “Clínicamente, incluso si nosotros pudiéramos salvar a un cinco por ciento de los pacientes, sería enorme”, dijo el Doctor Wang. “En este estudio, nosotros salvamos a un 25 por ciento más de animales con el té verde”. Dijo que el componente del té verde, EGCG, está disponible fácilmente.

Ha habido más de 100 artículos enfocados sobre esta sustancia natural y sus beneficios anticancerígenos. “Este compuesto evita que la HMGB1 sea liberada por las células del sistema inmune y además previene la actividad de estas células para producir mas citoquinas”, dijo. Las citoquinas son producidas por las células inmunes y actúan como armas para defender al cuerpo contra invasores. “Nosotros estamos esperando estimular intereses futuros en los estudios clínicos”, dijo el Doctor Wang, quien trabajó en el estudio en colaboración con la Doctora Wei Li, el Doctor en Medicina y Jefe de Urgencias Médicas en el Hospital Universitario North Shore Andrew Sama, y otros investigadores de Feinstein.


Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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SETI: ¿Merece la pena?

Es una apuesta arriesgada que gasta dinero y tal vez nunca se pague. Por tanto, ¿buscar criaturas inteligentes en mundos invisibles vale la pena? Después de todo, ¿no hay mejores formas de usar nuestros recursos técnicos y económicos que intentar encontrar algo que sólo se supone que existe: seres pensantes en las oscuras profundidades del espacio?

Esta es una cuestión que sale a la superficie más que un pez muerto. “¿Por qué debería gastar mis preciosos dólares en SETI cuando hay tanta gente sufriendo en el mundo?”

Esto merece una respuesta.

Para empezar, permítame aclarar un malentendido técnico. Como muchos lectores saben, SETI no se paga con los dólares de tus impuestos. Al menos, no si estás en los Estados Unidos (donde se lleva a cabo la mayoría de SETI). Desde 1993, cuando el Congreso acabó con el programa NASA-SETI, la búsqueda de señales de otras sociedades ha estado patrocinado por donaciones privadas. Para ser sincero, incluso antes de esa fecha, la cantidad de impuestos que estaban ligados a SETI era aproximadamente de 3 céntimos por persona y año. Pero no vamos a hablar sobre si era una pesada carga o no: los hechos son que actualmente es cero. Si no quieres contribuir a SETI, entonces no te cuesta nada.

La pequeña verdad, sin embargo, apenas silencia las críticas. Ven a los donantes de SETI, y se preguntan en voz alta por qué esa gente no extiende sus cheques para la investigación médica, ayuda exterior, u otros programas humanitarios. En otras palabras, la súplica de los críticos es que pongamos todo nuestro dinero donde están las bocas de nuestro colectivo.

Bueno, tal circunstancia nunca ha sido el caso y nunca debería serlo.

Un breve vistazo a la historia demuestra que, incluso cuando la gente está muriendo de hambre rutinariamente en las calles, algunas fracciones de los recursos de ciertos países civilizados han ido a buscar nuevas cosas, o crear nuevas cosas. Los donantes y mecenas siempre gastarán dinero en actividades que, cuando las analizamos en su nivel más básico son “inútiles para la sociedad”. Lo hacen por muchas razones – mejorar su imagen, amor por el ballet búlgaro, o tal vez sólo un deseo de salvar a las nutrias de agua dulce. Pero lo que hay detrás de esto: si das tu dinero para la asociación local del corazón, tal vez es porque eres un perfecto altruista. O tal vez, profundizando más, te imaginas que podría ayudarte a ti o a tu familia a largo plazo. En cualquier caso es algo bueno desde el punto de vista de la sociedad.

Sí, pero ¿”bueno” no es algo relativo? ¿No debería haber un cálculo de coste-beneficio aquí? ¿No deberían los filántropos optar por el proyecto de coste más efectivo, en términos de mejora social? Eso puede sonar bien, pero incluso dejando aparte temas del libre albedrío, tal argumento lleva a un sucio combate entre lo que es importante y lo que no. Y a veces lo que no es importante hoy se convierte en importante mañana.

Consideremos algunos ejemplos. En Italia a principios del siglo XVII, los miembros de la familia Medici, Ferdinand y Cosimo, invirtieron una subvención regular en un ambicioso académico de Paduva, Galileo Galilei. El chico encontró unas manchas en el Sol y lunas alrededor de Júpiter. Se podría haber comprado varias comidas con ese dinero. Pero el trabajo de Galileo dio un vuelco a nuestra visión del mundo demostrando que Copérnico estaba en lo cierto. Me alegro de que tuviese esos florines.

Doscientos años más tarde, el Emperador José II de Austria aportó algunas monedas para patrocinar a Wolfgang Mozart. ¿Fue una buena idea? Mozart sólo escribía música, por el amor de dios. No te puedes comer la música (a menos que seas una cabra). Pero puedes darte un festín con ella, y yo lo hago.

Tenemos también analogías con SETI en los primeros años del siglo XX: los múltiples intentos de penetrar en el corazón de la Antártica y alcanzar el Polo Sur. Los principales hombres que lideraron esas empresas en el letal paisaje del fin del mundo – Shackleton, Scott, y Amundsen – lo hicieron aproximadamente por las mismas razones que motivan cualquier ambición: avance en la carrera, gloria, aventura, o simplemente demostrar que tienes lo que hay que tener en la zona blanca. Pero no estamos hablando de sus motivaciones: estamos preguntando porqué alguien patrocinaría a estos chicos. Los tres recibieron donaciones individuales. James Caird, un rico fabricante de Dundee, dio a Shackleton una considerable suma de dinero; el magnate del acero William Beardmore patrocinó a Scott en su primera expedición; y Lincoln Ellsworth, hijo de un empresario estadounidense, extendió los cheques de Amundsen.

Apenas hay misterio sobre porqué estos ciudadanos enviarían exploradores a unos dominios que sólo ofrecían congelación y algo de orgullo nacional como pago. Sí, estaban allí por la imagen – la fama les impregnaría si alguno de sus chicos regresaba (sólo Beardmore parece que esperaba sacar beneficio). Pero estos patrocinadores, como sus protegidos, estaban también guiados por la curiosidad – un interés inherente por la exploración, por aprender sobre lo desconocido. Querían conocer qué había allí fuera. Para estas gentes – personas que no podrían sobrepasar las fronteras por sí mismos – era una exploración por poderes.

Por esto, y tal vez demasiado obviamente, no es inevitable un reembolso financiero. Pero tampoco lo es en las nuevas curas, nuevos productos o incluso en el alivio del sufrimiento. Como dijo una vez Richard Feynman sobre la física, “es como el sexo. Está claro, puede tener algunos resultados prácticos. Pero no lo hacemos por eso”.

Y, realmente, creo que lo mismo se cumple para la búsqueda de una señal desde las estrellas. Los patrocinadores de SETI no ponen su dinero sobre la mesa por ventajas nacionales o comerciales. No están deseando que hagamos proselitismo de los aliens, ni esperan una oportunidad para darse golpes en el pecho con satisfacción si los encontramos. Y aunque siempre está la posibilidad de que aprendamos cosas maravillosas de una transmisión interestelar, SETI habla a la necesidad de la quintaesencia humana incluso sin esa zanahoria – la búsqueda del conocimiento. Es más: saber cómo encajamos. ¿Cuál es nuestra parte en el enorme tapete cultural que sospechamos que enhebra los campos de la galaxia?

¿Somos verdaderamente especiales biológica o intelectualmente? Un silbido de radio desde el cosmos respondería esta pregunta. Incluso si un descubrimiento desinflase nuestro ego, aún así sería increíblemente interesante saberlo. La ignorancia no es la felicidad – es sólo ignorancia. Cuando Copérnico argumentó que nuestra visión de un universo centrado en la Tierra era pueblerino y equivocado, abrió una puerta en una casa mal ventilada. SETI podría abrir cada ventana de ese lugar.

Como dijo el tecnólogo Paul Allen mientras encargaba los primeros elementos del nuevo telescopio que llevará su nombre, “Me gusta llamar a SETI la mayor de las apuestas. Pero si este conjunto recoge una señal, sería algo sorprendente – un evento que cambiaría la civilización”.

Seguramente, eso merece la pena.


Autor: Seth Shostak
Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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Físicos encuentran similitudes en el flujo de granos de arena, plasmas exóticos y el nacimiento del universo

Los chorros de partículas granulares rebotando sobre un sobre un objetivo en un experimento de sobremesa producen un comportamiento similar al de un líquido también observado en los masivos aparatos de investigación que simulan el nacimiento del universo. Un equipo liderado por Sidney Nagel y Heinrich Jaegerde la Universidad de Chicago informa de este sorprendente hallazgo en el ejemplar del 27 de octubre al 2 de noviembre de la revista Physical Review Letters.

“La naturaleza gasta bromas y sabe como gastarlas una y otra vez”, dijo Nagel, Profesor de Servicio Distinguido Stein Freiler de Física en Chicago. Nagel y Jaeger son coautores del artículo, junto con Xiang Cheng, estudiante graduado de física en Chicago; Germán Varas, estudiante graduado de física en la Universidad de Chile; y Daniel Citron, estudiante de física en Chicago.

Los científicos han logrado una buena comprensión de los fenómenos de equilibrio, los cuales son principalmente gobernados por la presión o temperatura. ¿Pero qué sucede con los fenómenos que están alejados de los estados de equilibrio, como un chorro de arena?¿Qué pasa con el plasma de quark-gluón, la mezcla de partículas subatómicas que existieron tal vez durante unas pocas millonésimas de segundo tras el Bin Bang?

“Verdaderamente no sabemos cuales son las ideas correctas que describen esto”, dijo Nagel. “Nos encanta la física de materia granular porque nos permite una entrada a esta pregunta con experimentos relativamente simples”.

En el diseño del experimento de sobremesa, el equipo de Chicago abordó una pregunta fundamental sobre el equilibrio: ¿Bajo qué condiciones un conjunto de moléculas, granos de arena u otras partículas se comportan como un líquido? Las partículas macroscópicas y subatómicas a veces se comportan de formas similares. Las partículas del experimento de Chicago eran lo bastante grandes para permitir a los científicos seguir la pista bajo condiciones controladas con precisión, una opción no disponible a escala subatómica.

Un artículo publicado en 1883 que describía el fenómeno de la campana de agua inspiró el experimento del flujo de arena. El artículo informa de cómo un flujo de agua que impacta en un objetivo plano, estrecho y circular se transforma en la delgada y hueca forma de una campana. ¿Podría un flujo de material granular comportarse igual?

Cheng, el estudiante graduado de Chicago, realizó un experimento para saberlo. Lanzó masas compactas de cristal y gotas de cobre a través de un tubo en un objetivo plano. “La respuesta es que en efecto se pueden ver estas campanas”, dijo Jaeger, Profesor de Física. “Específicamente, encontramos que las colisiones rápidas de partículas densamente empaquetadas producen el estado líquido que podemos  observar poco después, cuando todo vuela y se producen estas preciosas estructuras de envoltura”.

Los científicos han visto estructuras similares en los experimentos de plasma de quark-gluón llevados a cabo en el Laboratorio Nacional Brookhaven con el Colisionador de Iones Pesados Relativistas (RHIC). El RHIC de 500 millones de dólares impacta átomos de oro entre sí a velocidades cercanas a las de la luz. Los experimentos de sobremesa de Chicago lanzan chorros de materiales granulares en un objetivo plano a no más de 19 km/h.

“No podía haber nada más distante que nuestros experimentos y los del RHIC”, dijo Nagel. Por esta misma razón, el equipo de Chicago llevó a cabo sus pruebas bajo una variedad de condiciones para asegurar que las interacciones entre las partículas granulares y el aire no afecto a los resultados del experimento. “El ingrediente clave es la alta densidad de colisiones rápidas”, dijo Jaeger.

Las similitudes entre el chorro granular y los experimentos del RHIC son sorprendentes dado que los científicos esperarían que la física cuántica dominase los resultados del último. La física cuántica domina los mundos atómicos y subatómicos. La física clásica, por su parte, se aplica a objetos mucho mayores de la vida cotidiana.

No obstante, los científicos del RHIC han interpretado sus resultados de una forma clásica. “Dicen que es un líquido. Ese es un concepto clásico. Entonces atribuyen a este líquido cosas como viscosidad. Bueno, eso es un concepto clásico”, dijo Nagel. Algunos de estos fenómenos que aparecen a esta escala microscópica cuántica reproducen los que ocurren en la escala clásica.

“Eso es lo sorprendente de la física. Las leyes que tienes en un nivel son verdaderamente las mismas que a otros niveles, o al menos influyen lo que ocurre a otros niveles. Ciertos principios son simplemente invariantes. La conservación de momento y energía — no puedes escapar de eso a ninguna escala”.


Fecha Original: 6 de noviembre de 2007
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