Los responsables de esta iniciativa emplearon el Telescopio Extremadamente Grande de Chile para realizar cuatro mediciones de la constante de estructura fina a lo largo de la línea de visión del cuásar.
Ciudad de México, 29 abril (RT).- Integrantes de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) analizaron un cuásar ubicado a 13 mil millones de años luz de la Tierra y descubrieron que las fuerzas que rigen la naturaleza no son constantes, como se creía.
Este estudio, publicado en Science Advances, detalla que esos especialistas reafirmaron investigaciones previas que detectaron pequeñas variaciones en la constante de estructura fina, que caracteriza a la interacción electromagnética y es una de las cuatro fuerzas fundamentales, junto a la gravedad y las fuerzas nucleares débil y fuerte.
ANOMALÍAS
El electromagnetismo mantiene a los electrones alrededor del núcleo de los átomos y, aunque se creía que era una fuerza inmutable, en las últimas dos décadas John Webb, profesor de ese centro educativo australiano, detectó que al medir la fuerza electromagnética en una dirección particular del universo aparece alguna diferencia en esa constante.
Aunque pueda resultar “extraño”, este experto y sus compañeros encontraron “una pista de que ese número de la constante de estructura fina era diferente en ciertas regiones del universo”, donde “no solo como una función del tiempo”.
PROCEDIMIENTO
Los responsables de esta iniciativa emplearon el Telescopio Extremadamente Grande de Chile para realizar cuatro mediciones de la constante de estructura fina a lo largo de la línea de visión del cuásar que no ofrecieron ninguna respuesta concluyente por sí solas pero, al compararlas muestras de otros estudios, mostraron diferencias evidentes.
“Esto apoyaría la idea de que habría una direccionalidad del universo” en la que “las leyes de la física cambian, pero no en perpendicular” con lo cual, “en cierto sentido, el universo tiene una estructura dipolo”, planteó Webb.
NUEVO PUNTO DE VISTA
En este mismo sentido, John Webb explicó que, “al reunir todos los datos, el electromagnetismo parece aumentar gradualmente cuanto más miramos, mientras que hacia la dirección opuesta disminuye” del mismo modo y en otras direcciones del cosmos la constante de estructura fina se mantiene.
Si este carácter variable se confirma, pondría en duda la teoría de la relatividad de Albert Einstein, que se refiere a la constancia de las leyes de la naturaleza, e indicaría que el universo tiene el equivalente a un norte y un sur y se basa en las variaciones del electromagnetismo.
Basándonos en la Teoría de la relatividad de Einstein, el viaje interestelar sería posible dentro de la vida humana, salvando una serie de detalles de ingeniería.
Por Cristina Fernández Esteban
Ciudad de México, 23 enero (TICbeat/SinEmbargo).- Según la famosa Teoría de la relatividad enunciada por Einstein, el viaje interestelar tendría sentido y podría ser una realidad posible, al menos dentro de la vida humana.
El motivo para esta justificación se basa el el concepto de la aceleración. Nuestra condición humana hace que no podamos soportar mucha aceleración en nuestro cuerpo. Imponer a una persona mucho más de 1g de aceleración durante un período prolongado de tiempo, haría que esta experimentase todo tipo de problemas de salud. Si la Fuerza g a la que le sometiéramos fuera mayor a 10 g le llevaríamos a una muerte rápida.
La gravedad es una de las cuatro interacciones fundamentales en física y gracias a ella experimentamos por ejemplo nuestro peso, en la Tierra. Para hacerte una idea 1 gravedad o g es la aceleración que estas experimentando ahora mismo mientras lees este artículo.
Pero si te mueves, toses o estornudas esta aceleración aumenta, aunque por un espacio muy breve de tiempo. Su incremento también está en relación de nuestro peso.
En los viajes cuando necesitamos desplazarnos hasta un punto concreto, necesitamos acelerar hasta alcanzar la velocidad de viaje, y luego desacelerar nuevamente en el otro extremo, es decir nuestro destino.
Si estamos limitados a, digamos, 1.5 g por períodos prolongados, entonces en un mundo newtoniano en el que no existiría la teoría de la relatividad, esto supondría un gran problema si quisiéramos afrontar un viaje interestelar.
Y es que todos los tripulantes de esa nave morirían antes de llegar debido a la duración que este conllevaría o si aplicásemos aceleraciones más fuertes entonces no podríamos llevar a ningún ser humano porque no lo soportaría.
ES AQUÍ QUE ENTRA LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN COMO UNA IMPORTANTE SOLUCIÓN AL PROBLEMA.
Como explican con precisión en la web Mental Floss, tan pronto como lleguemos a cualquier punto cercano a la velocidad de la luz, entonces la hora local en la nave espacial se dilata, lo que nos permitiría poder llegar a lugares en mucho menos tiempo de lo que tomaría en un universo newtoniano.
Bajo la suposición de que no podemos acelerar más rápido que 1.5 g, entonces según el autor y la tabla que este ha confeccionado se debería acelerar a esa velocidad durante la mitad del recorrido, y luego desacelerar al mismo ritmo en la segunda mitad para poder detenerse en el lugar deseado.
Foto: Mental Floss
Como la tabla indica, en ella puedes ver que para llegar a destinos que se encuentran a más de 50 años luz de distancia, la relatividad supone muchas más ventajas que en distancias más cortas.
Y más allá de mil años luz, es solo gracias a los efectos de esta teoría se podría llegar, teniendo en cuenta la duración de una vida humana.
De hecho, si continuamos con la tabla, como resalta el autor, se podría atravesar todo el universo visible, 47 mil millones de años luz más o menos dentro de una vida humana, que estima en 28 años más o menos al explotar los efectos relativistas.
Pero aunque parezca que entonces gracias a la relatividad los viajes interestelares no solo serán posibles si no que llevarán al ser humano allí donde quieras, esto no es del todo así.
Primero, el efecto como es evidente solo afectaría a los viajeros. Los tiempos de la Tierra serán mucho más largos. Entonces, como se ha visto en numerosas películas de esta temática, al regresar los tripulantes de la nave comprobarían que en su planeta han transcurrido miles de años. Y ya no es solo que sus familias habrían muerto, sino que los encargados de dicha misión en la Tierra nunca descubrirían los resultados de esa misión.
En cuanto a otro de los problemas que surge en los viajes interestelares de carácter más inmediato y práctico está en relación a la cantidad de energía que se necesita para acelerar algo hasta las velocidades relativistas que estamos usando aquí. Es decir nuestras naves necesitarían cantidades astronómicas de energía.
Tomando como ejemplo el viaje a la Nebulosa del Cangrejo, necesitaríamos proporcionar aproximadamente 7 x 1020J (julios) de energía cinética por kilogramo de nave espacial para alcanzar la velocidad máxima que estamos usando.
Uno de los problemas que surge en los viajes interestelares de carácter más inmediato y práctico está en relación a la cantidad de energía que se necesita para acelerar. Foto: Pixabay
Aunque para esto el artículo propone una solución. Aunque la cantidad sea desmesurada existe una fuente capaz de proporcionarla: el Sol. De esta manera, en teoría, solo necesitaríamos unos segundos de salida Solar (más una Esfera Dyson) para recolectar la energía suficiente para poder acelerar una nave de un tamaño razonable hasta esa velocidad.
Pero si esto lo tratamos como un mero problema de ingeniería y pensamos que es algo que la tecnología podría solucionar en unos años, entonces es asumible que conseguiremos llevar nuestras naves espaciales a esas velocidades. Y una vez conseguido esto podemos ver cómo la relatividad permite el viaje interestelar.
Uno de los físicos que ratificó la existencia de las ondas gravitacionales planteadas en la Teoría de la Relatividad General de Einstein, considera que la existencia de Dios no es incompatible con la ciencia.
Oviedo, 18 de octubre (EFE).- Kip S. Thorne, uno de los tres físicos reconocidos este año con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica, considera que ciencia y Dios no son incompatibles, siempre y cuando este último opere a través de las leyes de la naturaleza y el Universo.
Thorne dio hoy una rueda de prensa en Oviedo (norte) junto a los físicos Rainer Weiss y Barry C. Barish, y a Laura Cadonati, representante de la Colaboración Científica LIGO, siglas en inglés del Laboratorio de Ondas Gravitacionales.
“No veo ninguna incompatibilidad con algunas versiones de Dios, pero como científico creo que, si hubiese o si hay Dios, tendría que operar a través de las leyes de la naturaleza y del Universo”, señaló Thorne.
Los cuatro se encuentran en Oviedo para recoger el viernes, de manos del rey Felipe, el Premio Princesa de Asturias de Investigación por sus aportaciones a la detección de las ondas gravitacionales, trabajo que hace apenas dos semanas hizo a estos tres físicos merecedores del Premio Nobel.
La astronomía de ondas gravitacionales, que pueden describirse como una especie de “olas en el océano cósmico”, ayudará a explorar cuestiones como la formación de los agujeros negros, la descripción correcta de la gravedad o cómo se comportan las estrellas de neutrones y las supernovas en determinadas condiciones.
“¡Santo cielo!”, fue lo primero que exclamó hoy Thorne (Logan, Utah, EU, 1940), al ser preguntado sobre si creía que estas investigaciones que tratan de aclarar el origen del Universo son compatibles con la existencia de Dios.
Reconocido como uno de los astrofísicos más reputados y uno de los mayores expertos en la teoría general de la relatividad de Einstein, admitió que posiblemente, como así fue, ninguno de sus colegas presentes querría responder a esa cuestión, pero que, de manera personal, no creía que la ciencia fuese incompatible con ciertas versiones de Dios.
Su colega Rainer Weiss (Berlín, 1932) sí que se pronunció sobre la posibilidades que abre el descubrimiento de las ondas gravitacionales y los grandes enigmas que también se plantearán en los próximos años a la hora de penetrar en los secretos del Universo.
Esta nueva técnica que ha revolucionado el mundo de la astrofísica quizás permita en el futuro “comprobar la radiación gravitacional que acompañó al mismo instante de la creación del Universo”, señaló este experto en la medición de las radiaciones del cosmos.
“Sabíamos de la existencia de estrellas de neutrones y aprendemos mucho más acerca de ellas a través de esta ventana gravitacional; sabíamos algo de los agujeros negros, pero no sabíamos que convivían en pareja. Gracias a esta ciencia podemos examinar de forma distinta cosas que ya conocemos (…) y descubrir cosas que desconocemos por completo, lo que es un gran reto”, subrayó.
Barry C. Barish (Nebraska, EU, 1936), tras admitir que todos ellos son bastante mayores, con edades que rondan los ochenta años, reconoció que han tenido “mucha suerte con los hallazgos de estos últimos años”.
“Este es un tiempo mágico para la astrofísica de ondas gravitacionales”, dijo Laura Cadonati, antes de incidir en que “hay mucha ciencia que se está derivando de este descubrimiento, que de por sí fue un hito”.
Hasta ahora el conocimiento del Universo se realizaba principalmente a través de la radiación electromagnética (luz), con la que se puede ‘ver’, mientras que con las ondas sería como ‘oír’.
“Hemos detectado un nuevo sentido del universo y tenemos ganas de explorar este mundo multisensorial”, dijo Cadonati, tras señalar que son muchos los enigmas que se han abierto, pero también las ganas de explorarlos.
Hace ahora dos años, el 14 de septiembre de 2015, el experimento LIGO detectó por primera vez y ratificó la existencia de las ondas gravitacionales que un siglo antes había planteado Albert Einstein en su Teoría de la Relatividad General.
Como descubrió Einstein, los objetos que se mueven en el Universo producen ondulaciones en el espacio-tiempo, una especie de tejido en el que se desarrollan todos los eventos cósmicos, las cuales se propagan por el espacio en lo que son las ondas gravitacionales.
El descubrimiento de estas ondas está considerado uno de los logros científicos más importantes del siglo al validar uno de los pilares de la física moderna y abrir una nueva ventana para observar el Universo.
Los conceptos que formuló Albert Einstein en su teoría de la relatividad, y que suenan complejos y teóricos, podemos verlos en el presente a través de tecnologías y objetos cotidianos.
Ciudad de México, 9 de septiembre (TICBeat/SinEmbargo).- En 1905, Albert Einstein publicó la teoría que le convertiría en el científico más famoso del sigo XX, cuando no de la Historia, y sin embargo, todavía muchos siguen sin entenderla o no perciben sus efectos.
Hablamos, como no, de la teoría de la relatividad especial, un enunciado que publicó Einstein y que diez años después ampliaría con el de la relatividad general.
En la primera de ellas el físico formuló que la percepción del movimiento en un marco de espacio-tiempo plano es flexible y cambiante (o relativa), dependiendo de quien lo observe o mida. Algo que ya ha había adelantado Isaac Newton en el siglo XVIII. Sin embargo, la velocidad de la luz es constante (o absoluta) independientemente de quien la mida.
Para calcular la velocidad dividimos la distancia recorrida entre el tiempo que lleva recorrerla. Una fórmula que la Naturaleza no tiene más remedio que “cuadrar” porque la velocidad de la luz se mantiene inalterable, por lo que hay que cambiar los otros dos elementos (tiempo y espacio). Por eso la física de Einstein dice que son relativos, frente a las teorías estáticas que decían que el tiempo era inmutable.
A la teoría de la relatividad especial le sigue en 1915 la de la relatividad general, donde incorpora un cuarto elemento: la gravedad. Para Einstein también era relativa y no una fuerza instantánea como Newton había predicado, al menos para masas grandes (como los planetas). Él la describe como una curvatura aparente del espacio-tiempo.
Todos estos conceptos, que suenan complejos y teóricos, podemos verlos en el presente a través de tecnologías y objetos cotidianos. Aquí tienes algunos ejemplos donde la teoría de la relatividad de Einstein brilla con todo su esplendor:
ELECTROIMANES
Un electroimán es un tipo de imán hecho de metal dentro del cual corre una corriente eléctrica, que es la que crea el campo magnético. Estos metales electrificados tienen una extraña propiedad: sólo afectan magnéticamente a objetos que se mueven, no a los que están estáticos.
Los electroimanes funcionan también a través de la relatividad. Cuando una corriente directa de carga eléctrica fluye a través de un alambre, los electrones van sin rumbo y se mueven en todas direcciones. La carga no es negativa ni positiva; pero cuando se acerca otro alambre al lado con una corriente continua, los alambres se atraerán o repelerán, dependiendo de la dirección de la corriente.
EL GPS DE TU COCHE O DE GOOLE MAPS
Para que la navegación GPS de tu vehículo funcione con tanta precisión, los satélites tienen que tener en cuenta los efectos relativistas. Esto se debe a que, a pesar de que los satélites no se mueven a la velocidad de la luz, sí lo hacen bastante rápido. Mientras tanto envían señales a las estaciones terrestres y a la unidad GPS en tu coche, que experimentan aceleraciones más altas debido a la gravedad de esos satélites que están en órbita.
Para que el GPS indique exactamente dónde estás, los satélites emplean relojes cuya precisión varías unos pocos miles de millonésimas de segundo (nanoseconds). Dado que cada satélite está a 20 mil 300 kilómetros de la Tierra y se mueve a 10 mil km/h, hay una dilatación del tiempo relativista de aproximadamente unos 4 microsegundos cada día. Si a eso le añades los efectos de la gravedad, la cifra puede aumentar hasta los 7 microsegundos.
Recuerda que la teoría de la relatividad dice que el tiempo es relativo, y por tanto no se puede medir igual en la Tierra que en el espacio (donde están los satélites). Por eso decimos que el tiempo se dilata, porque las velocidades allí se se aproximan más a la de la luz.
EL COLOR DEL ORO
El color característico del oro (el dorado), o al menos que lo veamos así, también es fruto de la relatividad. El oro es un metal pesado, por lo que sus electrones internos se mueven tan rápido que el aumento relativista de la masa es significativo, así como la contracción de la distancia. Como resultado, los electrones que giran alrededor del núcleo se mueven con más ímpetu, llevando energía a los que están en el exterior, haciendo que las ondas absorbidas y reflejadas sean más largas.
Para que un electrón salte a un nivel de energía más alto debe ser capaz de absorber una longitud de onda específica de la luz. En el oro, las longitudes de onda que pueden ser absorbidas están usualmente en el rango ultravioleta, más allá de lo que podemos ver. Pero como los electrones se mueven tan rápidamente y tan juntos nos parece que el oro absorbe una longitud de onda más corta, la azul. De ahí que sólo se reflejen los tonos rojizos, dando como resultado el amarillo dorado.
EL ORO NO SE CORROE
El efecto relativista sobre los electrones de oro explica por qué este metal no se corroe fácilmente ni reacciona con otros matariales. Siendo un metal tan pesado, casi todos sus electrones se mantienen moviéndose cerca del núcleo y sólo algunos se quedan en la “zona exterior”. Si se derrama un líquido sobre él, es improbable que lo haga sobre algún electrón.
EL MERCURIO ES LÍQUIDO
Como le ocurre al oro, el mercurio también es un átomo pesado y sus electrones se mueven cerca del núcleo debido a su velocidad y consecuente aumento de masa. Pero en el mercurio los enlaces entre sus átomos son débiles, por lo que se derrite a temperaturas más bajas, razón por la que solemos verlo en estado líquido.
TU ANTIGUA TELEVISIÓN
Al golpear la parte posterior de la pantalla, el electrón proyectaba luz y permitía que la imagen se moviera a un velocidad cercana al 30% de la velocidad de la luz. Foto: Especial
Las televisiones de hace 15 años, las aparatosas que ocupaban tanto espacio, tenían pantallas de rayos catódicos. Este dispositivo funcionaba disparando electrones sobre una superficie de fósforo con un imán grande. Al golpear la parte posterior de la pantalla, el electrón proyectaba luz y permitía que la imagen se moviera a un velocidad cercana al 30 por ciento de la velocidad de la luz. Los fabricantes tuvieron en cuenta que la longitud se contrae a la hora de diseñar e implantar los imanes.
LA LUZ
La teoría de relatividad se sustenta en que los cambios en un campo electromagnético se mueven a una velocidad finita. De no ser así, explica el científico Jon Moore, del colegio Pomona de California, esos cambios serían instantáneos en lugar de manifestarse a través de ondas electromagnéticas, y tanto el magnetismo como la luz serían innecesarios.
Una supuesta oscilación de un péndulo que ocurre durante los eclipses solares, ha generado polémica entre científicos. Durante el esperado fenómeno solar que tendrá lugar el próximo lunes, esperan resolver este misterio.
Ciudad de México, 16 de agosto (SinEmbargo/Infobae).- El lunes 21 de agosto ocurrirá por fin el eclipse solar total que acapara atención sin igual en Estados Unidos desde hace meses. Habrá miles de fotos, infinidad de comentarios, millones de interesados. Habrá también una masa de espectadores con gafas especiales e incluso medio kilo menos en ellos. Lo que resta por saber es si se producirá el efecto Allais.
En 1954, Maurice Allais, economista y físico francés, llevó adelante un curioso experimento. Para ello, solo dispuso de un péndulo de Foucault, quien un siglo atrás había demostrado su movimiento gradual al unísono con la rotación de la Tierra. Todo en la Tierra se mueve en forma circular cada 24 horas, estipuló, pero en las cercanías al ecuador se mueve más rápido que en los polos.
Tal movimiento terrestre genera que el péndulo apenas se desplace con cada oscilación. El efecto se lo conoce como precesión y, aunque muy pequeño, se acumula. Sin embargo, Maurice Allais vino a desafiarlo. Creyó que la gravedad podría surgir como consecuencia de un éter cósmico y que durante un eclipse, la precesión -el efecto aceptado por la física- sería revertido. Y lo demostró. ¿Lo demostró?
“El efecto Allais es la supuesta oscilación anómala de un péndulo cuando ocurre un eclipse de Sol”, definió a Infobae Daniela Pérez, doctora en astronomía e investigadora postdoctoral de CONICET del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR).
Desde 1954, el efecto pasó a la posteridad como el “efecto Allais”. Su enunciado va en contra de los modelos gravitacionales. Desde entonces, fue blanco de cuestionamientos, de pruebas y contrapruebas, de ratificaciones y rectificaciones. “Lo primero que habría que preguntarse es si dicho efecto realmente existe o es producto de controles experimentales insuficientes”, señaló Pérez. “Y si existe, por qué ha podido observarse en algunos eclipses de Sol y en otros no”, continuó.
El próximo lunes se develará otro misterio. ¿Se presentará o no el efecto Allais? Foto: Especial.
El último trabajo publicado al respecto, precisó la astrónoma, es de 2010 y corresponde al argentino Horacio Salva. En “Searching the Allais effect during the total sun eclipse of 11 july 2010”, publicado en la revista Physical Review, el investigador analizó el eclipse que se pudo ver en el país. En sus resultados, no encontró ninguna evidencia del efecto Allais.
Es que de acuerdo a la física tradicional la tasa de precesión no debería variar. Tendría que ser la misma pese a cualquier eclipse. No obstante, el efecto sí apareció en estudios anteriores. El propio Allais lo replicó en 1959 y notó la anomalía. Otro, en 1970, también detectó una leve oscilación, aunque sin causas claras.
Entonces, ¿cómo es posible que ocurra el efecto Allais? “Aquellos que piensan que el efecto es real, sugirieron varias ‘explicaciones’. La más radical es que el efecto Allais es producto de una anomalía gravitacional que no puede ser explicada por la Teoría de la Relatividad General. El propio Maurice Allais sostenía que había que volver a la teoría del ether, en la cual se supone, entre otras cosas, que la velocidad de la luz depende de la dirección de movimiento. Esto está en contradicción con el primer postulado de la Relatividad Especial”, respondió Pérez.
El próximo lunes se develará otro misterio. ¿Se presentará o no el efecto Allais? “Dudo que el efecto realmente exista, y de existir pienso que no se debe a alguna clase de anomalía gravitacional”, remarcó. Pese a que su sustento científico es endeble, hace más de 50 años que contradice al propio Albert Einstein.
La órbita de la estrella S2, próxima al agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la Vía Láctea, coincide con las afirmaciones de Einstein en la Teoría de la Relatividad, aseguran los astrónomos del Observatorio Austral Europeo.
Berlín, 9 de agosto (EFE).- Científicos europeos han detectado el ligero desvío de una estrella con respecto a la órbita que le correspondería según la física clásica, dando con el primer indicio de los efectos de la teoría de la Relatividad de Einstein sobre este tipo de cuerpos celestes.
El Observatorio Austral Europeo (ESO) informó hoy en un comunicado que un equipo de astrónomos ha hecho este descubrimiento al revisar datos del telescopio VLT de los últimos 20 años de la estrella S2, próxima al agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la Vía Láctea.
Al comparar los datos orbitales observados con los teóricos de la física newtoniana se registró una pequeña desviación que “es consistente con las predicciones de la relatividad general”.
Según la ESO, es la primera vez que se ha logrado una medida de la fuerza de los efectos relativistas generales en estrellas orbitando alrededor de un agujero negro supermasivo.
Esa “ligera” desviación es uno de “los sutiles efectos” predichos por la Teoría de la Relatividad General, un “prometedor resultado” para nuevos trabajos en este ámbito que la ESO realizará en los próximos meses.
En concreto, la ESO pretende seguir estudiando a la S2 en 2018, momento en el que la estrella se acercará mucho al agujero negro, con la incorporación de un nuevo instrumento que mejorará la precisión de las mediciones.
El agujero negro del centro de la Vía Láctea, el más cercano a la tierra, se encuentra a unos 26 mil años luz, y tiene una masa de cuatro millones de veces nuestro sol.
Este “monstruo” está rodeado por un pequeño grupo de estrellas, entre las que se encuentra la S2, que orbita a gran velocidad en el fuerte campo gravitatorio del agujero negro, un entorno “perfecto”, según la ESO “para probar la física gravitacional y, particularmente, la teoría de la Relatividad”.
He atendido algunas investigaciones recientes en las que las personas han sufrido daños patrimoniales al verse afectados en sus cuentas financieras, incluso con el cambio…
Las escuelas pueden y deben brindar alimentos adquiridos a los productores locales, fortaleciendo las economías de sus comunidades, pueden y deben contribuir activamente a restaurar…
