Hawking revela qué había antes de nuestro universo

El científico británico Stephen Hawking respondió en el programa StarTalk a una incógnita que ha obsesionado a los científicos desde hace siglos. ¿Qué existía antes del Big Bang y de la aparición del universo?


La respuesta de Hawking se basó en la teoría conocida como la 'propuesta sin límites'.

"La condición de las fronteras del universo… la cosa es que no tiene fronteras", le dijo Hawking a Neil deGrasse Tyson, el presentador del programa y también un conocido astrofísico.


Como se sabe ahora, el universo está en constante expansión. A medida que retrocedamos en el tiempo, el universo se contrae, y hace alrededor de 13.800 millones de años todo el universo se reducía al tamaño de un solo átomo, explicó Hawking.


Esta bola subatómica se conoce como singularidad. Dentro de esta pequeña y enorme masa de calor y energía, las leyes de la física y el tiempo tal como las conocemos dejan de funcionar.


Dicho de otra manera, el tiempo tal como lo entendemos literalmente no existía antes de que el universo comenzara a expandirse. Por el contrario, la flecha del tiempo se contrae infinitamente a medida que el universo se hace cada vez más pequeño y nunca alcanza un punto de inicio claro.


"Los eventos antes del Big Bang simplemente no están definidos, porque no hay forma de que uno pueda medir lo que sucedió en ellos. Dado que los eventos anteriores al Big Bang no tienen consecuencias observacionales, uno puede cortarlos de la teoría y decir que el tiempo comenzó en el Big Bang", concluyó el científico.

 

El telescopio gigante de China hace sus primeros descubrimientos en el espacio

Conocido como FAST, logró captar dos púlsares que se encuentran a 16.000 y 4.100 años luz respectivamente.

 

El Telescopio de Apertura Esférica de 500 metros (FAST, por sus siglas en inglés), que fue inaugurado en septiembre de 2016 en China y es considerado el más grande del mundo, ya comenzó a cosechar sus primeros frutos y detectó dos estrellas giratorias conocidas como púlsares.


El descubrimiento fue dado a conocer por los Observatorios Nacionales Astronómicos de China (NAOC, por sus siglas en inglés).


Dos de los púlsares, llamados J1859-01 y J1931-01, están a 16.000 y a 4.100 años luz de la Tierra, con periodos de rotación de 1,83 y 0,59 segundos, respectivamente.
Los púlsares son estrellas de neutrones que se formaron tras la explosión de una supernova. Tienden a girar muy rápido y emiten fuertes señales de radio.


Según Li Di, científico jefe de la división de radioastronomía de la NAOC, los púlsares fueron descubiertos el 22 y 25 de agosto, cuando el FAST exploraba el plano galáctico del sur, informó el diario 'China Daily'.


El hallazgo fue confirmado posteriormente por el radiotelescopio de Parkes en Australia.


Li Di sostuvo que el FAST ya detectó decenas de posibles candidatos a ser púlsares, 6 de los cuales ya fueron confirmados por organizaciones internacionales.
Ya fueron identificados más de 2.700 púlsares desde que los astrónomos británicos Jocelyn Bell Burnell y Antony Hewish descubrieron el primero el 28 de noviembre de 1967. Pero casi todos están dentro del ámbito de la Vía Láctea.


Muchos científicos esperan que el FAST sea el primer telescopio en captar un pulsar fuera de la galaxia.

Expertos observan por primera vez la fusión de dos estrellas de neutrones

 

Asistimos a toda la historia: vimos los cuerpos aproximarse, girar cada vez más rápido, así como la colisión, luego la materia y los residuos enviados en todas direcciones, explican

 

Científicos observaron por primera vez la fusión de dos estrellas de neutrones, uno de los fenómenos más violentos del universo, que aportó respuestas a varios misterios, como el origen del oro sobre la Tierra.

"Lo maravilloso es que asistimos a toda la historia de principio a fin: vimos las estrellas de neutrones aproximarse, girar cada vez más rápido una alrededor de la otra, observamos la colisión, luego la materia, y los residuos enviados en todas direcciones", explicó Benoit Mours, del Centro Nacional de Investigación Científica francés.

Las dos estrellas fueron descubiertas el 17 de agosto, cuando los centros estadunidenses Ligo y europeo Virgo detectaron durante 100 segundos unas ondas gravitacionales inéditas.

"Todo el mundo quedó fascinado", subrayó Mours, responsable científico de la colaboración Virgo para Francia.

Dos segundos después de la detección de las ondas, un flash de luz con forma de rayos gamma fue descubierto por el telescopio Fermi, de la Nasa. Le siguieron otros "mensajeros" del espacio: rayos X, ultravioletas, infrarrojos y ondas hercianas.

 

Se pudo escuchar el universo

 

Pudimos "escuchar el universo", se entusiasmó Gregg Hallinan, del Instituto de Tecnología de California.

Las estrellas de neutrones son los objetos más densos del cosmos, de una masa comprendida entre 1.1 y 1.6 veces superior a la del Sol. Si se pudiera llenar una pequeña cuchara con una estrella de neutrones, pesaría el equivalente a 100 mil Torres Eiffel.

Estos pequeños cuerpos son vestigios de estrellas más grandes, que, al final de su vida, explotan de forma violenta. Una vez termina el estallido –fenómeno llamado supernova–, quedan objetos extremadamente densos: estrellas de neutrones o, si la masa de la estrella era mayor, un agujero negro.

Las dos estrellas observadas en agosto tenían el tamaño de una ciudad como Londres y giraban una alrededor de la otra en la constelación del Hidra, en el hemisferio austral, a 130 millones de años luz. Ambos cuerpos "alcanzan temperaturas extremadamente altas, quizá de hasta un millón de grados. Son muy radiactivos, sus campos magnéticos increíblemente intensos y serían fatales para cualquiera que se acercara" explicó Patrick Sutton, responsable del equipo de física gravitacional de la Universidad de Cardiff, del Reino Unido.

"Sin duda, hoy día representan el entorno más hostil del universo", añadió.

Si bien su fusión había sido predecida por modelos, nunca se había observado. El fenómeno es objeto de más de una decena de estudios publicados en Nature y Science.

Invilucró al menos a mil 200 científicos, y más de 70 observatorios en la Tierra y el espacio siguieron el fenómeno.

Las detecciones del 17 de agosto y las observaciones que les siguieron no solamente permitieron saber un poco más sobre las estrellas de neutrones.

Los investigadores establecieron una nueva forma de medir la velocidad de la expansión del universo y confirmaron la teoría de Albert Einstein, según la cual la gravitación se propaga a la velocidad de la luz.

Resolvieron, además, el enigma del origen de los elementos más pesados como el plomo, el oro o el platino, ya que estas fusiones de este tipo de estrellas son en efecto fábricas de elementos pesados, debido a la abundancia de neutrones.

Esto no acaba aquí: "¡Disponemos de suficientes datos para estar ocupados un buen tiempo!", se felicitó Mours.

"Con las ondas gravitacionales descubrimos un acontecimiento: una nueva manera de ver el universo", agregó.

 

Astronomía multimensajero

 

Este fenómeno, resultado de violentos sucesos galácticos, fue detectado directamente por primera vez en septiembre de 2015, pero hasta ahora su observación se había logrado exclusivamente en la fusión de agujeros negros.

El hallazgo marca el nacimiento de la astronomía multimensajero, como se ha bautizado la investigación que combina el estudio de las ondas gravitacionales y las señales electromagnéticas.

Gracias a ella, quizá, puedan hallarse nuevos cuerpos celestes. Otra de sus aplicaciones, según Bruce Allen, de la AEI, podría ser medir la expansión del universo –la Constante de Hubble– y desarrollar la correspondiente ecuación de estado para estrellas de neutrones.

Con información de Dpa


Alquimia cósmica

Javier Flores

Una catástrofe ocurrida a 130 millones de años luz de distancia de nuestro planeta se ha convertido en uno de los más importantes acontecimientos científicos en lo que va del siglo. Ayer se anunció en varios países, incluido el nuestro, el descubrimiento de la colisión de dos estrellas de neutrones y se publicaron de manera simultánea los primeros resultados y análisis de este fenómeno en las principales revistas científicas del mundo. En opinión de los especialistas en estas áreas, las implicaciones de un evento de este tipo para la física y la astronomía son incalculables, pues marcan una nueva era en el estudio y conocimiento del universo.


Las estrellas de neutrones son las más pequeñas y densas conocidas; nacen de una gigante (las que tienen una masa 10 a 50 veces la del Sol o mayores) que se colapsa y estalla (explosión que se conoce como supernova). La estrella de neutrones es el resultado de las últimas etapas de este proceso. Los electrones del núcleo de esos cuerpos celestes se unen a protones dando lugar a neutrones y neutrinos (de ahí su nombre).


Se sabe desde hace varias décadas que estas estrellas pueden formar sistemas binarios, es decir, dos estrellas muy próximas que giran una alrededor de la otra atraídas por la fuerza gravitacional. Esta atracción provoca que la proximidad sea cada vez mayor, lo que crea perturbaciones cada vez más intensas, que producen lo que hoy conocemos como ondas gravitacionales, cuya existencia fue confirmada a principios del año pasado y dio lugar apenas hace algunas semanas al otorgamiento del Premio Nobel en Física.
Hace 130 millones de años (considerando la escala de la velocidad de la luz) dos estrellas de neutrones se fusionaron, dando lugar a una gran explosión. La probabilidad de que ocurra al azar un evento con esta fuerza se estima en una vez cada 80 mil años. La detección fue realizada el pasado 17 de agosto (aunque fue anunciada apenas ayer).


El primer gran logro consiste en la confirmación de la utilidad los sistemas de registro de ondas gravitacionales, como los del Observatorio de Interferometría Láser para Ondas Gravitacionales (Ligo, por sus siglas en inglés), que cuenta con instalaciones en Washington y Luisiana, Estados Unidos, y el Observatorio Gravitacional Europeo (Virgo), con sede en Pisa, Italia. La explosión fue además confirmada unos segundos más tarde por las observaciones realizadas por telescopios instalados en satélites, como el Fermi, de la Nasa, que permite registrar mediante espectroscopia las emisiones de rayos gamma, en este caso, las producidas durante la fusión de las estrellas de neutrones, y luego por observaciones realizadas por varios telescopios en tierra. Se trata así de un acontecimiento confirmado por varios sistemas de detección, lo que hace confiable la certeza del evento.


Además de la validación de los sistemas de registro de las ondas gravitacionales, uno de los mayores descubrimientos asociados al fenómeno registrado es, precisamente, el registro de la radiación gamma. La explosión consecutiva a la fusión de las estrellas de neutrones produjo la emisión de dos enormes chorros de radiación gamma que fueron registrados por el telescopio Fermi. Anteriormente existían diversas hipótesis sobre el origen de algunas de estas emisiones, pero hasta ahora es que se sabe con certeza que provienen de la fusión de las estrellas de neutrones.


También la explosión revela la existencia de un objeto hipotético llamado kilonova, porque brilla miles de veces más que las novas ordinarias (las que experimentan una explosión termonuclear), y resuelve uno de los misterios de la física, es decir, el origen de algunos elementos. Para mí una de las cosas más impresionantes en esta hazaña fue saber que la fusión de las estrellas de neutrones permitió detectar la formación de elementos pesados presentes en el universo como el oro, la plata y el platino.
El sueño de los alquimistas hecho realidad frente a nuestros propios ojos. Ahora sabemos que la búsqueda incansable del oro de los magos medievales, que utilizaban alambiques y diversos instrumentos para lograr la maduración de los metales, se realiza, como quizá lo sospechaban, en las propias estrellas.

Miércoles, 20 Septiembre 2017 06:39

La vida nació en las estrellas

La vida nació en las estrellas

Cada átomo en los huesos, oxígeno, carbono, nitrógeno, silicio, incluso el hierro que forman parte de nuestro cuerpo, fue producido dentro de una estrella tras un proceso de millones de años. Por ello, se afirma que estamos hechos de polvo de estrellas.


¿Pero cómo sucedió? Hace 13 mil 800 millones de años cuando se formó el Universo, existía mucha energía y primero constituyó dos elementos químicos, el hidrógeno y el helio, explicó Julieta Fierro Gossman, investigadora del Instituto de Astronomía.


No obstante, con su expansión se evitó que se formaran los elementos más pesados, explicó. Estos últimos se conformaron por medio de reacciones termonucleares en el interior de las estrellas. De hecho, al final de la vida de cada lucero, destacó Fierro Gossman, estallan y arrojan todo lo que estaba en su interior al espacio sideral.
Los astros más grandes al explotar siguen fusionando átomos y así se crean los elementos químicos más pesados, como por ejemplo el uranio y el plomo.


Algunos de estos materiales no sólo se forman al final de la vida de una estrella, sino que muchos luceros están turbulentos y sus vientos arrojan sustancias nuevas al espacio, estas se mezclan con otros elementos, se van enriqueciendo, forman nebulosas y así nacen nuevos astros.


En este proceso, se borran generaciones de estrellas para dar lugar a otras generaciones estelares y que además forman sistemas como el nuestro, sistemas planetarios donde hay planetas que tienen muchos elementos químicos pesados, como son el oro y la plata.


En conclusión, para que la vida se presentara del modo como la conocemos, el Universo ha trabajado desde sus inicios con diversos elementos que han producido en el interior de las estrellas, han vagado por el medio interestelar y se han involucrado tanto con la existencia en la Tierra, como en cada nacimiento y muerte de un astro.

¿(Por qué) es el mundo contradictorio?

Las contradicciones surgen, de manera básica, a partir de la negación de una proposición o de un fenómeno. De hecho, son numerosas las razones por las que emergen las contradicciones.

Es una vieja disputa que, para recordar a Thomas Mann, procede “desde la noche de los tiempos”: el mundo, ¿es consistente, o bien es contradictorio? Como ninguna la lógica paraconsistente hace de este problema un asunto propio, y como ninguna, esta lógica contribuye a elucidar el problema.

En el marco de la lógica paraconsistente existen numerosas posturas al respecto. Sin embargo, es posible reunir las diversas tesis en torno a dos grupos principales, así: de un lado, un grupo muy destacado de autores sostiene que el mundo es consistente, y que las contradicciones se dan, inevitablemente, al nivel del conocimiento, o de la episteme sobre el mundo. De otra parte, sin embargo, otro grupo de autores, no menos importantes, afirma que el mundo es esencialmente contradictorio, y que, en consecuencia, la lógica paraconsistente tiene la tarea, por así decirlo, de entender los grados y modos de contradictoriedad de la realidad y la naturaleza.

Dos tesis radicalmente opuestas. Alrededor de ambas, numerosas escuelas de pensamiento, en ciencia como en filosofía, así como numerosos autores, pueden situarse, de lado y lado, sin dificultad alguna. Sólo que el primer bando, reconociendo las contradicciones, busca diversas estrategias frente a las mismas. Contradicciones semióticas, o reales.

La lógica paraconsistente —una de las contribuciones de América Latina a la historia de la ciencia, sin la menor duda— se ocupa de contradicciones con una condición: de que no sean triviales. De esta forma, en realidad, la principal contribución de esta, una de las lógicas no clásicas, consiste, no en identificar y trabajar con contradicciones, esto es, inconsistencias, sin, mucho mejor, en establecer qué es, cómo y por qué trivial. En este sentido, cabe distinguir la “trivizalición”, y lo “trivializable”, señalando expresamente que existen muchas formas de trivialización.

Dicho brevemente, la lógica paraconsistente sirve para entender el fenómeno general de la trivialización. En otras palabras, la lógica paraconsistente emerge a fin de evitar el fenómeno de la trivialización, a partir de una contradicción dada. Toda la lógica formal clásica, desde Aristóteles, pasando por la lógica medieval, R. Lulio, la Escuela de Port–Royal y el surgimiento de la lógica simbólica o lógica matemática es el ámbito de lo trivial, o de la trivialización.

Un reconocimiento determinante.

Aunque algo técnico, cabe, por tanto, distinguir tres cosas así: de un lado, es trivial cualquier sistema deductivo en el que es deducible cualquier fórmula; en otras palabras, se trata de un sistema que formaliza una determinada teoría, y tiene como base una lógica que es trivializable; de otra parte, es inconsistente un sistema deductivo en el que se deduce una contradicción articulada con un determinado operador de negación. Finalmente, es trivializable cualquier sistema lógico–formal.

Occidente le ha tenido, desde siempre, pavor a las contradicciones. Una historia que se funda absolutamente en el Proemio del poema de Parménides, y que es acogido sin más por Platón y por Aristóteles. Incluso el marxismo o los marxistas rehúyen las contradicciones, puesto que, afirman, hay que resolver las mismas.

Pues bien, las contradicciones surgen, de manera básica, a partir de la negación de una proposición o de un fenómeno. De hecho, son numerosas las razones por las que emergen las contradicciones. La lógica paraconsistente considera las inconsistencias con tal de que sean no triviales.

Algunos ejemplos conspicuos en la historia de la ciencia de fenómenos contradictorios no triviales —por tanto, teorías paraconsistentes— son la física cuántica y la dualidad onda–partícula; o bien, sobre la base de la paradoja sobre el espacio de Zenón de Elea, si el espacio es discreto, entonces no puede ser finito; o bien, igualmente, en el cálculo, el reconocimiento de que si una serie es infinita, puede tener una suma finita.

Sin embargo, de lejos, la mejor comprensión cultural de lo que puede ser una teoría paraconsistente, es decir, inconsistente pero no trivial, es todo el pensamiento de Heráclito, el Oscuro de Éfeso. Una figura ampliamente desconocida por toda la tradición occidental.

Existen dos posibilidades básicas, en consecuencia. O bien el mundo es consistente y no admite contradicciones; esto es, las contradicciones son anomalías (Th. Kuhn) que a toda costa hay que resolver; o bien, existen contradicciones y supercontradicciones, y entonces hemos de vivir con ellas, desbrozando las que son triviales y las que no lo son. Ahora bien, aquellas contradicciones que no son triviales nos presentan el mundo, en el mejor de los casos, tan sólo como grados o modos de verdad (o de falsedad).

En cualquier caso, lo grandioso consiste, como lo afirma N. da Costa, el padre de la lógica paraconsistente, en que el conocimiento es posible, incluso aunque el universo fuera, o es, inconsistente.

Asistimos así a un verdadero optimismo del conocimiento. Antes que una claudicación, cualquiera que sea la respuesta a la pregunta original, arriba, en el título, el conocimiento es posible, y con él sostenemos la vida. La lógica paraconsistente se traduce, de esta suerte, en un optimismo epistemológico sin parangón en la historia del conocimiento humano. Ya sea que el mundo es, por sí mismo, absolutamente contradictorio, o bien que admita, episódicamente, contradicciones, antes que rechazo e ira, se trata de desbrozar en ellas la trivialidad de lo que no es trivial. Una tarea colosal, en verdad.

La lógica paraconsistente es una de las lógicas no clásicas, y éstas emergen como un auténtico tanque de oxígeno civilizatorio frente a las creencias y supuestos de Occidente. Siendo el más angustioso y acucioso el de las contradicciones. Creer que A no es posible con no–A, o que si p → q. Una pesadilla de la cual despertamos con la ayuda de la lógica paraconsistente.

 

PUBLICADO: 27 AGOSTO 2017

La noche de dos años que acabó con los dinosaurios

Un asteroide de 10 kilómetros de diámetro provocó una nube de ceniza global que detuvo la fotosíntesis

Hace 66 millones de años, cuando los dinosaurios aún eran los reyes de la Tierra, un asteroide gigantesco cambió la vida del planeta para siempre. La hipótesis, planteada por primera vez en los años 80 por Luis Álvarez y su hijo Walter, trataba de explicar la desaparición de más de tres cuartas partes de las especies de seres vivos en esa época —dinosaurios incluidos—, definida por la división geológica entre el Cretácico y el Paleógeno. En la unión entre esas dos épocas, los Álvarez encontraron una gran cantidad de iridio, un material muy raro en la corteza terrestre que sin embargo es abundante en meteoritos y asteroides. A partir de las mediciones del iridio depositado entre las dos épocas, calcularon que la roca que acabó con los dinosaurios y trajo ese elemento tenía 10 kilómetros de diámetro.


Desde entonces, se ha seguido acumulando información sobre lo que pudo suceder después de aquel impacto. Esta semana, un equipo del Centro Nacional para Investigación Atmosférica y la Universidad de Colorado, en Boulder (EE UU), ha elaborado un modelo informático que reconstruye los meses posteriores al cataclismo.


Además de los restos de iridio, en la frontera geológica que los dinosaurios nunca cruzaron también se encuentran otras evidencias del asteroide. Las estimaciones más recientes calculan que hay 15.000 millones de toneladas de ceniza generadas por los incendios que arrasaron el globo tras el impacto. Con datos como este, los investigadores, liderados por Charles Bardeen, crearon una simulación en la que el Sol calentó la ceniza elevándola en la atmósfera hasta que creó una cortina que sumió la Tierra en la oscuridad. En ese nuevo mundo, iluminado como una noche de luna llena, la fotosíntesis se volvió imposible.


La detención del proceso por el que plantas o algas transforman la energía solar en alimento que pueden aprovechar otros animales fue el principio de la hecatombe. Gran parte de los vegetales terrestres se consumieron en los fuegos y la oscuridad diezmó el fitopláncton, unos organismos básicos en la cadena alimentaria de los seres marinos.
Cada día a oscuras hizo descender la temperatura que llegó a caer hasta 28 grados en los continentes y 11 en los océanos. Y mientras el frío se extendía por la superficie del planeta, el infierno reinaba en las capas altas de la atmósfera. La ceniza volatilizada absorbió la luz del Sol y el incremento de temperatura provocó la destrucción de parte de la capa de ozono. Además, el calor hizo que se acumulasen grandes cantidades de vapor de agua. Este vapor facilitó reacciones químicas que produjeron compuestos que empeoraron la situación de la capa de ozono. Cuando después de casi dos años la nube de ceniza se depositó sobre el suelo y permitió el paso de la luz solar, la Tierra estaba desprotegida frente a la radiación ultravioleta que golpeó a los supervivientes de la larga noche.


Los autores del estudio reconocen algunas limitaciones a su modelo. Para crearlo utilizaron la Tierra actual y no la del Cretácico, con los continentes en posiciones diferentes y una atmósfera distinta. Tampoco tuvieron en cuenta las erupciones volcánicas y los gases liberados justo después del choque.


En cualquier caso, la simulación es un paso más para tratar de reconstruir lo que sucedió hace 66 millones de años, en un periodo muy importante para los mamíferos que iban a ser los ancestros de los humanos. Aquellos pequeños animales quizá sobrevivieron escondidos en el subsuelo y tuvieron una mayor flexibilidad que los grandes dinosaurios para superar la crisis. Algunos estudios, no obstante, indican que el cambio ya se había iniciado antes del desastre y que los mamíferos llevaban tiempo diversificándose, preparándose para ocupar el hueco de sus grandes predecesores. Además, el millón de años previo a la extinción no había sido fácil para los dinosaurios. En aquel periodo se produjeron fuertes variaciones climáticas con largas olas de frío, algo fatal para animales mejor adaptados al cálido mundo del Cretácico. Aquella noche que duró dos años pudo ser solo el último empujón para un cambio de época que se cernía desde mucho tiempo antes.

China coloca en órbita su primer telescopio de rayos X

China colocó en órbita ayer su primer telescopio espacial de rayos X destinado a estudiar pulsares y agujeros negros.


El instrumento, de 25 toneladas, fue enviado al espacio por un cohete Larga Marcha-4B que despegó del centro de lanzamiento de Jiuquan, en el desierto de Gobi, a las 3 horas de ayer, indicó la agencia Xinhua.


El telescopio, bautizado Insight, permitirá a los científicos chinos estudiar los campos magnéticos creados en el interior de los pulsares. También permitirá conocer mejor la evolución de los agujeros negros.


Un pulsar es una estrella de neutrones (lo que resta tras la explosión que marca el fin de la vida de un determinado tipo de estrellas) y que gira sobre sí misma a una velocidad fantástica, emitiendo radiación electromagnética en un pequeño haz direccional, como si fuese un faro.


El agujero negro es un sitio donde la concentración de materia en un espacio pequeño es tan alto que ni la luz puede escapar a su gravedad. Los agujeros negros se forman luego del colapso que marca el fin de las reacciones nucleares en estrellas de gran tamaño.


La materia, al caer hacia el agujero negro atraída por su fabulosa gravedad, se recalienta y emite rayos X antes de pasar su borde (Horizonte de evento) a partir del cual todo se vuelve indetectable. Esa fuente de rayos X es la que permitirá a Insight ubicar otros agujeros negros hasta ahora desconocidos.


Se logra hito chino en la comunicación cuántica

Washington. Científicos chinos anunciaron ayer la exitosa transmisión de pares de fotones "entrelazados" desde el espacio hasta las estaciones terrestres a mil 200 kilómetros de distancia, lo cual representa un enorme avance técnico hacia la comunicación cuántica a grandes distancias. El estudio, publicado como artículo de portada de la revista estadunidense Science, distribuyó los fotones "entrelazados", partículas de luz, desde un satélite a 500 kilómetros sobre la superficie terrestre que fue lanzado el año pasado y que está equipado con herramientas cuánticas especializadas. Este es otro esfuerzo para demostrar un fenómeno, descrito como "espeluznante" por Albert Einstein, que existe a gran distancia, e incluso a escala mundial. "Este trabajo sienta bases técnicas confiables para la red cuántica a gran escala y para la investigación experimental de la comunicación cuántica, así como prueba experimental de principios fundamentales de la física, como la teoría general de la relatividad y la gravedad cuántica, en el espacio exterior", dijo Pan Jianwei, científico en jefe del proyecto

Detectan por tercera vez las ondas gravitacionales que predijo Einstein

Revela una colisión que se produjo a cerca de 3 mil millones de años luz

Las observaciones se hicieron con el Ligo, en el que trabajan más de mil científicos de EU y de otros 14 países

Washington.

Un equipo científico internacional anunció ayer que detectó nuevamente las ondas gravitacionales, la tercera observación de estas vibraciones del universo que predijo la teoría de la relatividad general de Albert Einstein en 1915.

La primera detección directa de estas ondas producto de ligeras perturbaciones del tejido del espacio-tiempo por efecto del desplazamiento de un objeto enorme, un poco como un peso que deforma una red, fue anunciada el 11 de febrero de 2016.

Este histórico acontecimiento, tras 40 años de esfuerzos, abrió una nueva ventana en la astronomía para avanzar en la comprensión de los misterios del cosmos, subrayaron los astrofísicos.

A esta nueva detección se sumó una segunda, el 15 de junio de 2016. En ambos casos, las ondas gravitacionales detectadas se generaron por la colisión de dos agujeros negros que formaron uno mayor, de hasta 62 veces la masa de nuestro Sol.

En esta nueva observación, el agujero negro producto de la colisión cuyas ondas gravitacionales se observaron el 4 de enero de 2017 era de alrededor de 49 masas solares. Los resultados serán publicados en la revista estadunidense Physical Review Letters.

"Es destacable que el ser humano pueda teorizar y verificar este tipo de fenómenos extraños y extremos que se han producido allí hace miles de millones de años y a miles de millones de años luz de la Tierra", señala David Shoemaker, astrofísico del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y portavoz de esta colaboración científica.

Las tres detecciones se realizaron mediante el instrumento Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), que consta de dos detectores idénticos de 4 kilómetros de largo, ubicados a 3 mil kilómetros el uno del otro, en Luisiana y en el estado de Washington.

"Esta última observación confirma la existencia de agujeros negros de una masa superior a 20 soles", agregó. Sin detección de las ondas gravitacionales, los agujeros negros son invisibles porque no emiten luz, subrayó el profesor Shoemaker.

La cara oscura del universo

"Con la confirmación de la tercera detección de ondas gravitacionales, el Ligo se reafirma como observatorio poderoso para revelar el lado oscuro del universo", celebró David Reitze, responsable del Ligo en Caltec, Instituto de Tecnología de California. "Dado que el Ligo fue específicamente concebido para observar las fusiones de los agujeros negros, esperamos poder captar pronto otros eventos de astrofísica como las colisiones violentas entre dos estrellas de neutrones", los objetos más enormes del cosmos, explicó.

El Ligo, en el que trabajan más de mil científicos de Estados Unidos y de otros 14 países, captó por primera vez las ondas gravitacionales en septiembre de 2015 durante su primera campaña de observación tras la modernización del instrumento.

La detección más reciente de estas ondas revela que la colisión entre los dos agujeros negros se produjo a cerca de 3 mil millones de años luz, mientras la primera y segunda detecciones mostraron fusiones de hace mil 300 millones y mil 400 millones de años luz, respectivamente.

Debido a que la fuente está mucho más lejos, este descubrimiento ha permitido probar la exactitud de uno de los corolarios de la teoría de la relatividad general según la cual las ondas gravitacionales no se dispersan al propagarse, dando una vez más la razón a Albert Einstein.

La localización de las fuentes de señales de ondas gravitacionales mejorará significativamente en el transcurso de los próximos meses, cuando el Virgo, el interferómetro europeo que está en Italia, haya incrementado su red de sensores, sostienen estos astrofísicos.

Una prueba indirecta de las ondas gravitacionales fue identificada cuando Russe Hulse y Joseph Tayloral descubrieron en 1974 un púlsar –estrella que emite radiación muy intensa a intervalos cortos y regulares– que gira alrededor de una estrella de neutrones a muy alta velocidad. Ese descubrimiento les valió el Premio Nobel de Física en 1993.

Recrean plasma existente en el universo tras el Big Bang

Ni siquiera fue un parpadeo. Una millonésima de segundo después del Big Bang, un plasma altamente denso y caliente inundó todo. Se trataba de la forma en la que, de acuerdo con los científicos, se encontraba el universo en sus primeros instantes, y posteriormente se expandió. Se calcula que esta Gran Explosión sucedió hace aproximadamente 14 mil millones de años.

 

Desde hace miles de años, el ser humano se ha preguntado en torno a los orígenes del universo, sobre la naturaleza de la materia oscura, de la posibilidad de que existan más dimensiones o los porqués de que la antimateria haya desaparecido dejando un universo hecho de materia, entre otras interrogantes.

 

Los expertos –incluidos varios mexicanos– que colaboran en el experimento A Large Ion Collider Experiment (Alice), que forma parte del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), obtuvieron recientemente un resultado relevante. Se trata de un descubrimiento en el que por primera vez se recrea un plasma de quarks y gluones, estado de la materia en el que, se dice, se encontraba el universo 10 microsegundos después del Big Bang. Esto gracias al choque de protones de muy alta energía.

 

Los resultados del experimento se reportan en el artículo Enhanced production of multi-strange hadrons in high multiplicity proton-proton collisions, publicado el 24 de abril en la revista Nature Physics.

 

Entre los participantes de Alice se encuentran los investigadores mexicanos Gerardo Herrera Corral, del Departamento de Física del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav); e Ildefonso León Monzón, de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), quien realiza una estancia en el Cinvestav, así como académicos y estudiantes de las universidades Nacional Autónoma de México y de la Benemérita Autónoma de Puebla.

 

El LHC es un acelerador ubicado a una profundidad de 175 metros bajo la frontera franco-suiza y consta de una circunferencia de 27 kilómetros. Es un proyecto del Centro Europeo de Investigación Nuclear con el que se hacen girar, a velocidades cercanas a la luz, partículas de protones que se hacen colisionar para recrear el Big Bang, y así comprender mejor el funcionamiento del universo.

 

En conferencia realizada ayer en las instalaciones del Cinvestav, Herrera Corral señaló que la relevancia de este descubrimiento radica en que, aun cuando ya se había logrado crear el plasma primigenio con iones de plomo, nunca antes se había hecho con protón-protón.

 

En el universo existen 12 partículas primordiales que componen y dan forma a todo lo que existe, seis tipos diferentes son quarks y seis tipos son leptones. Los nombres de los quarks son: arriba, abajo, extraño, encanto, verdad y belleza. De estos, los primeros tres son los más ligeros y los más comunes por dar forma a los protones y neutrones.

 

“Los quarks arriba y abajo siempre aparecen en arreglos de dos y de tres, fenómeno que aún no comprendemos del todo. Y el que no aparece tan fácilmente es el quark extraño. El hecho de que esta partícula aparezca en un Omega, composición de tres quarks extraños, lo convierte en un hadrón muy pesado. Así como Xi, que es una composición de dos quarks extraños y uno arriba. Lo que acaba de observar Alice en la colisión de protones contra protones es la producción de más Omega y más Xi de lo que se esperaba”.

 

En el choque protón-protón se alcanzan temperaturas de 5.5 billones de grados Celsius. Si se tuviera un centímetro cúbico de este plasma pesaría 40 mil millones de toneladas. Lo que hemos observado y nos parece espectacular y un tema de estudio muy interesante por las consecuencias que va a tener, es que este plasma se comporta como un líquido perfecto, destacó Herrera Corral.

 

León Monzón señaló que una de las conclusiones a las que se llegaron a partir de estos resultados es que al obtener partículas con quarks extraños por la colisión protón-protón será posible estudiar de manera más sencilla y con datos más precisos el plasma de quarks-gluones, que es la forma en que se encontraba el universo en sus primeros instantes.

 

En el proyecto Alice participan mil 500 investigadores de 37 países y 151 instituciones. León Monzón indicó que más de 30 estudiantes mexicanos han realizado sus tesis de doctorado y hay involucrados más de 20 científicos de universidades mexicanas. Los connacionales han aportado la creación de tres de los 19 detectores que constituyen Alice: los instrumentos V0, Acorde y AD.

¿Qué dice El teorema fuerte del libre albedrío?

La libertad no consiste en hacer lo que se quiera. Por el contrario, consiste en el hecho de que el pasado no determina las acciones del presente. En otras palabras, el presente inaugura permanentemente nuevos horizontes y dimensiones, indeterminados, por definición.



En febrero del año 2009, publicado inicialmente en Arxiv, y luego oficialmente en la revista Foundations of Physics, J. Conway y S. B. Kochen publican El teorema fuerte del libre albedrío (The Strong Free Will Theorem), un texto que, a simple vista, diera la impresión de ocuparse de temas propios de la filosofía. Ambos autores se encuentran en la punta del conocimiento en matemáticas y en teoría cuántica. Dos auténticos monstruos del conocimiento y la investigación.
Un texto de seis páginas a doble columna, se trata de la demostración de un teorema cuyo enunciado no presenta dificultades. Pero cuyas consecuencias son, literalmente, descomunales.


La demostración del teorema dice que, supuesto que los seres humanos disponen de libre albedrío, en el sentido preciso de que nuestras acciones no son el resultado de otras acciones que tuvieron lugar en el pasado, bajo algunas asunciones, lo mismo debe poder decirse de algunas partículas elementales. Dicho sin más: el universo tiene libre albedrío ya desde las escalas más fundamentales de los fotones y partículas elementales. Libre albedrío no es sino el término anglosajón para designar, simple y sencillamente, libertad. Traducido al lenguaje de la psicología y de las ciencias del comportamiento: las partículas elementales se comportan —son agentes libres—, tales como usted y yo.


Pues bien, la posibilidad de que pueda hablarse de las partículas elementales del universo —protones, electrones, gluones, mesones, quarks, leptones, y varios más (todos los cuales conforman el ABC del Modelo Estándar en la física actual junto con otras particularidades)— como dotados de libertad y, por consiguiente, no determinados por el pasado, tiene consecuencias enormes. Las dos más evidentes saltan ante la mirada sensible, a saber: las partículas elementales están dotadas de conciencia, o bien, lo que es equivalente, están vivas.


La primera tesis se denomina el panpsiquismo. La segunda, que es en realidad el equivalente no ya desde el punto de vista de la conciencia, sino de la vida, es el panteísmo. Son pocos, han sido muy pocos los filósofos y científicos que han defendido, abiertamente, el panpsiquismo o el panteísmo —dos caras de una sola y misma moneda.


(El primero en la historia moderna en defender el panteísmo, B. Spinoza (1632–1677), fue objeto de críticas y mantos de olvido de parte de filósofos, científicos y religiones e iglesias. Spinoza, filósofo racionalista, una de las fuentes de las que habría de beber la Ilustración, y con ella, el movimiento Enciclopedista que se tradujo en la revolución francesa de 1789).
Algunos de los científicos y textos que han defendido, con seriedad, recientemente la idea de un panpsiquismo y/o panteísmo son: S. Kauffman (2016), Humanity in a creative universe; H. P. Stapp (2011), Mindful universe: quantum mechanics and the participating observer; J. Gribbin (1994), In the beginning: birth of the living universe. Existen varios otros trabajos con títulos semejantes, pero, científica y filosóficamente, son bastante cuestionables.


Subrayemos esta idea: la libertad no consiste en hacer lo que se quiera. Por el contrario, consiste en el hecho de que el pasado no determina las acciones del presente. En otras palabras, el presente inaugura permanentemente nuevos horizontes y dimensiones, indeterminados, por definición. En este punto la teoría cuántica y las ciencias de la complejidad coinciden y se refuerzan mutuamente.


La libertad fue un tema que tradicionalmente tuvo una atmósfera antropológica, antropomórfica, antropocéntrica. Solo los seres humanos eran libres y solo de los seres humanos podía predicarse la libertad. Concomitante con esta idea, los seres humanos poseían un rango alto en la jerarquía del universo y de la realidad.


En una historia que no cabe contar aquí más que resumidamente por motivos de espacio, esta concepción ha cambiado de manera radical, con avances en numerosas ciencias y disciplinas en tiempos recientes. Hasta llegar a la más fundamental —esto es, básica— de todas las escalas: las partículas últimas constitutivas del universo.


Se trata de los descubrimientos, en orden descendente, según los cuales los primates poseen inteligencia y cultura, análogamente a los seres humanos. O bien, que las aves tienen matemáticas, sólo que con base cuatro o siete, y no con base diez, como sucede en la actualidad con los humanos. O bien, que hay insectos sociales cuya inteligencia y capacidad de aprendizaje supera con mucho, para efectos de evolución, la propia capacidad de los seres humanos. Gracias a ellos, por ejemplo, hemos aprendido un concepto diferente de inteligencia, a saber: la inteligencia de enjambre.


Al nivel de las plantas, hemos llegado a descubrir que poseen veinte sentidos (los seres humanos sólo cinco), y que se comunican, se desplazan, modifican el entorno y aprenden, de tal suerte que se constituyen en el fundamento de toda la vida en el planeta. En efecto, el 97 de la biomasa de la Tierra son plantas.


Asimismo, hemos llegado a saber que incluso las bacterias procesan información de modo inimaginable para los seres humanos, y que poseen una inteligencia propia, perfectamente distinta a las conocidas. Al cabo, toda la existencia en el planeta se debe ulteriormente a la importancia de las bacterias, lo cual ha dado lugar al descubrimiento del bacterioma.
Incluso, un nivel más abajo, hemos logrado saber que los virus —cuyo núcleo de estudio se conoce como el viroma— se comunican con base en estructuras perfectamente estéticas, en términos de quimiotaxis; es decir, comunicación química.
De esta suerte, cabe precisar la importancia del paper de Conway y Kochen. Descendiendo desde los humanos hasta llegar finalmente a las partículas elementales, existe conciencia y vida de formas que ni se fundan ni coincide necesariamente con el modo humano de entender ambos temas. Una auténtica revolución.


Recabemos en esto: trabajando en la combinación entre matemáticas y física cuántica, hemos llegado a saber que la conciencia y la vida son ínsitos a la naturaleza, al universo mismo. Extraigamos la conclusión: no hay vida en el universo, el universo mismo está vivo; no hay inteligencia en el universo, el universo mismo es inteligente. Una conclusión que pone nerviosos a los más conservadores.