Ellen Fetter y la mariposa de la teoría del caos

Aprovechando la celebración del Día Internacional de las Mujeres Matemáticas el jueves 12 de mayo, conmemoramos a Ellen Fetter, la programadora que ayudó a dibujar la mariposa que aletea en la teoría del caos.

El jueves 12 se cumplieron tres años desde que se celebró por primera vez el Día Internacional de las Mujeres Matemáticas, una iniciativa para conmemorar los logros de las que se han dedicado a esta disciplina a lo largo de la historia y así, fomentar e inspirar a niñas y jóvenes a trabajar en esta área.

El día fue aprobado el verano de 2019 durante el Encuentro Mundial de Mujeres Matemáticas en Río de Janeiro, tras ser propuesto por el comité de Mujeres y Matemáticas de la Sociedad Matemática Iraní. 

La fecha fue escogida en honor a Maryam Mirzakhani, nacida el 12 de mayo de 1977 y primera y única mujer en haber ganado una Medalla Fields, galardón que otorga la Comunidad Matemática Internacional por descubrimientos sobresalientes en Matemáticas.

Este año se lo dedicamos íntegramente a Ellen Fetter, ¿te suena de algo?

Ellen Fetter

Nacida en en Estados Unidos en 1940, Ellen Fetter estudió matemáticas en el Mount Holyoke College, una institución femenina de Massachusetts. Recién graduada, asistió a una entrevista en el instituto Tecnológico de Massachusetts en busca de un trabajo relacionado con su pasión, las matemáticas. 

Allí, sería contratada por la que fue su predecesora en el proyecto Lorenz, Margaret Hamilton, quien más adelante participaría en la misión Apolo, la primera misión que llevó por primera vez al hombre a la Luna.

La teoría del caos es una teoría científica interdisciplinaria centrada en patrones subyacentes y leyes de sistemas dinámicos, muy sensibles a las condiciones iniciales.

Una vez que Fetter ocupó su puesto, continuó la labor de Hamilton y colaboró con el meteorólogo Edward Norton Lorenz definiendo sus ecuaciones caóticas. Él fue quien en 1963, tratando de obtener predicciones meteorológicas utilizando un potente ordenador, desarrolló las llamadas ecuaciones de Lorenz. Conjuntamente representaron el diagrama del atractor extraño, una de sus representaciones más conocidas que recuerda precisamente a las alas de una mariposa.

La mariposa que aletea en la teoría del caos

La teoría del casos que estudiaba Lorentz, y a la que más tarde se unió Fetter, es una rama de las matemáticas y la física que se dedica a estudiar sistemas complejos y dinámicos en los que una pequeña variación de las condiciones iniciales puede terminar provocando una enorme diferencia en el resultado. De ahí, nace la forma sencilla, poética y conocida por todos, de explicar coloquialmente en qué consiste la teoría del caos; el aleteo de una mariposa puede causar un huracán al otro lado del mundo.

Diagrama del atractor extraño que posee el modelo de Lorenz para el tiempo atmosférico. Fuente: Wikimedia Commons.

Las abundantes computaciones numéricas que realizó Fetter ayudaron a comprobar que una ligera variación en los valores iniciales podrían dar resultados drásticamente diferentes, dificultando enormemente las predicciones meteorológicas acertadas.

Reconocimiento

Tanto Fetter como Hamilton, formaron parte de la primera generación de programadoras, en su gran mayoría mujeres, que fueron imprescindibles en muchos grandes avances técnicos y científicos, pero cuyo trabajo a menudo se vio menospreciado. Sin embargo, Lorenz reconoció su aportación en sus publicaciones, donde destacaba la gran laboral computacional que había llevado a cabo Fetter.

Imagen de portada: El día 12 de Mayo se festeja el Dia de las Mujeres matemáticas. 

FUENTE RESPONSABLE: Meteored.tiempo.com* Barcelona,España. Por Yurima Celdrán. Mayo 2022

Sociedad y Cultura/Ciencia/Actualidad/Día Internacional de las Mujeres Matemáticas.

 

 

 

Sagitario A*: la primera imagen del monstruoso agujero negro en el centro de nuestra galaxia.

Esta es la primera imagen del monstruoso agujero negro que habita en el centro de nuestra galaxia.

Es conocido como Sagitario A*, y tiene una masa cuatro millones de veces mayor que la de nuestro Sol.

En la imagen se aprecia una región oscura central, donde reside el agujero, rodeada por la luz proveniente de gas súper caliente que es acelerado por inmensas fuerzas gravitatorias.

Este anillo es de unos 60 millones de kilómetros, aproximadamente el tamaño de la órbita de Mercurio alrededor del Sol.

El monstruo supermasivo está a unos 26.000 años luz de distancia, por lo cual no representa ningún peligro para la Tierra.

La imagen fue producida por el equipo internacional del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés).

En 2019, el EHT había publicado una imagen del agujero negro gigante en el corazón de otra galaxia llamada Messier 87 o M87.

Ese objeto es más de mil veces más grande, con 6.500 millones de veces la masa de nuestro Sol.

«Pero esta nueva imagen es especial porque es nuestro agujero negro supermasivo», dijo el profesor Heino Falcke, uno de los investigadores del proyecto EHT.

«Está en ‘nuestro patio trasero’, y si quieres entender los agujeros negros y cómo funcionan, este tiene la respuesta, porque lo vemos con detalles intrincados», dijo a la BBC Falcke, de la Universidad Radboud Nijmegen.

NASA. La Vía Láctea.

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Agujero negro

FUENTE DE LA IMAGEN – EHT COLLABORATION. Esta es la primera foto de un agujero negro, el agujero M 87.

El truco del EHT

Lograr esta imagen significó una gran hazaña.

A una distancia de 26.000 años luz de la Tierra, Sagitario A*, o Sgr A* para abreviar, es un pequeño pinchazo en el cielo. Para detectar tal objetivo se requiere una resolución increíble.

El truco del EHT es una técnica llamada interferometría de matriz de línea de base muy larga (VLBI).

BBC

Esencialmente, esta técnica combina una red de ocho antenas de radio ampliamente espaciadas para imitar un telescopio del tamaño de nuestro planeta.

Esta disposición permite que el EHT corte un ángulo en el cielo que se mide en arcosegundos. Los miembros del equipo EHT hablan de una nitidez de la visión similar a poder ver un panecillo en la superficie de la Luna.

Además, se necesitan relojes atómicos, algoritmos inteligentes e innumerables horas de supercomputación para construir una imagen a partir de varios petabytes (1 petabyte equivale a un millón de gigabytes) de datos recopilados.

La forma en que un agujero negro distorsiona -ejerciendo un efecto lente- la luz, significa que solo se puede ver una «sombra», pero el brillo de la materia alrededor de esta oscuridad, que se extiende en un círculo conocido como disco de acreción, revela dónde está el objeto.

Esta imagen luce similar a la del agujero de M87, pero hay diferencias clave.

«Debido a que Sagitario A* es alrededor de 1.000 veces más pequeño, su estructura de anillo cambia en escalas de tiempo que son 1.000 veces más rápidas», explicó el miembro del equipo, el doctor Ziri Younsi, del University College London, en Reino Unido.

«Es muy dinámico. Los ‘puntos calientes’ que ves en el anillo se mueven día a día».

El gas excitado sobrecalentado, o plasma, en el anillo viaja alrededor del agujero negro a una fracción significativa de la velocidad de la luz (300 000 km/s).

Las regiones más brillantes son probablemente lugares donde el material se mueve hacia nosotros y donde su emisión de luz está siendo energizada.

Estos rápidos cambios en la vecindad de Sgr A* son parte de la razón por la que se ha tardado mucho más en producir una imagen en comparación con M87.

Centro galáctico.

FUENTE DE LA IMAGEN – ESO/S.GILLESSEN ET AL. Las estrellas que orbitan alrededor de Sgr A* se mueven a grandes velocidades.

No hay dudas

La interpretación de los datos ha sido un desafío más difícil.

Las observaciones del telescopio para ambos agujeros negros en realidad se adquirieron durante el mismo período, a principios de 2017, pero M87, en su mayor tamaño y distancia de 55 millones de años luz, parece estático en comparación con Sgr A*.

Los científicos ya han comenzado a implementar las medidas en la nueva imagen para probar la física que usamos actualmente para describir los agujeros negros.

Hasta ahora, lo que ven es totalmente consistente con las ecuaciones establecidas por Einstein en su teoría de la gravedad, la relatividad general.

Durante décadas se sospechó que un agujero negro supermasivo vive en el centro de la galaxia.

JWST artwork

FUENTE DE LA IMAGEN – NASA. Artwork: The James Webb telescope will study the environment around Sgr A*

¿Qué más podría producir fuerzas gravitatorias que aceleren las estrellas cercanas a través del espacio a velocidades de hasta 24.000 km/s (en comparación, nuestro Sol se desliza alrededor de la galaxia a una velocidad de solo de 230 km/s)?

Curiosamente, cuando el comité del Premio Nobel honró a los astrónomos Reinhard Genzel y Andrea Ghez con su premio de física en 2020 por su trabajo sobre Sgr A*, la mención solo hablaba de «un objeto compacto supermasivo».

Era un margen de maniobra en caso de que algún otro fenómeno exótico resultara ser la explicación.

Pero ahora no hay dudas.

BBC

En agosto, el nuevo súper telescopio espacial, James Webb, pondrá su mirada en Sgr A*.

No tendrá la resolución para obtener una imagen directa del agujero negro y su anillo de acreción, pero con sus instrumentos infrarrojos increíblemente sensibles permitirá el estudio del entorno del agujero negro.

Los astrónomos estudiarán con un detalle sin precedentes el comportamiento y la física de cientos de estrellas que giran alrededor del agujero negro.

Incluso buscarán ver si hay algunos agujeros negros del tamaño de una estrella en la región, y en busca de evidencia de grupos concentrados de materia invisible u oscura.

«Cada vez que tenemos una nueva herramienta que puede tomar una imagen más nítida del universo, hacemos todo lo posible para entrenarla en el centro galáctico, e inevitablemente aprendemos algo fantástico», dijo Jessica Lu, profesora de la Universidad de California Berkeley, EE.UU., que liderará la campaña de Webb.

Imagen de portada: EHT COLLABORATION, Sagitario A*.

FUENTE RESPONSABLE: BBC News Mundo. Por Jonathan Amos-Corresponsal de Ciencia de la BBC. Mayo 2022

Astronomía/Ciencia

 

 

 

¿Qué es un agujero negro? 8 claves para comprender uno de los mayores misterios del universo.

¿Cuántos tipos hay? ¿Toda estrella es un agujero negro en potencia? Cuál es el rol que tuvieron Albert Einstein y Stephen Hawking . 

Roberto Emparan, físico e investigador responde las preguntas más frecuentes.

Si es de tu interés profundizar en esta entrada, cliquea por favor donde se encuentre escrito en “negrita”. Muchas gracias.

Son uno de los objetos más misteriosos y sugerentes del Universo… pero ¿qué son  exactamente los agujeros negros? Por qué fascinan tanto a los científicos y no científicos, a qué se debe su particularidad gravitacional y en qué lugar del universo se encuentran. 

Aquí algunas respuestas a uno de los grandes misterios de la astronomía que dio Roberto Emparan, físico e investigador de ICREA (Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados) del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona.

1. ¿Qué es un agujero negro?

Un lugar del espacio de donde nada puede escapar, ni siquiera la luz.

2. ¿Por qué no todas las estrellas se convierten en agujeros negros?

Tan solo forman agujeros negros las estrellas muy masivas. Cuando agotan su combustible al final de su vida, colapsan sobre sí mismas de forma catastrófica e imparable y en su desplome forman un pozo en el espacio: un agujero negro.

Si no son tan masivas, la materia de la que están hechas puede detener el colapso y formar una estrella moribunda que apenas brilla: una enana blanca o una estrella de neutrones.

3. ¿Cuántos tipos de agujeros negros hay?

Los agujeros negros se distinguen por su tamaño. Los estelares son los que tienen masas comparables a la del Sol y radios de decenas o cientos de kilómetros.

Aquellos cuyas masas son millones o hasta miles de millones de veces la masa del Sol, son los agujeros negros supermasivos de los núcleos de las galaxias.

También es posible que existan -pero todavía no se han detectado- agujeros negros intermedios, de centenares de miles de masas solares, y agujeros negros primordiales, formados al comienzo del Universo, con masas que podrían ser muy pequeñas.

4. ¿Por qué nada puede escapar de un agujero negro?

La fuerza de su gravedad es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción. Y si la luz, que es lo que más rápido viaja en nuestro Universo no puede salir, entonces nada podrá hacerlo.

Imágenes de los campos magnéticos de un agujero negro

5. ¿Los agujeros negros pueden estar ubicados en cualquier lugar del Universo?

Sí. Creemos que en la mayoría de las galaxias hay un agujero negro supermasivo en su centro y centenares de miles de agujeros negros estelares.

El agujero negro conocido más cercano a la Tierra se halla a unos 3.000 años-luz de nosotros.

6. ¿Qué es el horizonte de sucesos?

El borde del agujero negro, el límite más allá del cual es imposible ver nada, ni escapar de él si uno lo cruza.

7. ¿Quiénes son los científicos que más han contribuido a saber sobre los agujeros negros?

Albert Einstein formuló la teoría que los predice, aunque él nunca llegó a entenderlos ni aceptarlos. Karl Schwarzschild fue el primero en hallar una solución de las ecuaciones de Einstein que describe un agujero negro (si bien él murió antes de que esto se entendiese). John Wheeler los popularizó y les dio el nombre más acertado de la historia de la física. Stephen Hawking describió sus propiedades y nos dejó un paradoja al intentar conjugar los agujeros negros con la física cuántica.

8. ¿Por los agujeros negros qué fascinan más allá de a los científicos?

Los agujeros negros combinan de forma única elementos que todos podemos compartir: la fascinación de lo absoluto en esas prisiones de oscuridad total, incondicionales y definitivas; la intriga sobre el misterioso destino de lo que entra en ellos; la dificultad casi imposible de entender qué le sucede al tiempo en el agujero negro. Y además, todo esto con un nombre que es el mayor acierto comercial de la ciencia: científicamente apropiado, breve, sencillo, y hasta un punto sexy.

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Imagen de portada: Los agujeros negros, uno de los mayores misterios del universo

FUENTE RESPONSABLE: Página 12. Argentina.Por Roberto Emparan, físico e investigador de ICREA (Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados) del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona.

Astronomía/Ciencia/Universo/Agujeros negros

Un misterioso ADN revoluciona la edición de genes humanos.

Descubierto un mecanismo que permite editar genes de forma más sencilla, a través del llamado ADN “Retrón”.

Diminutas «máquinas celulares» llamadas «retrones» actúan en las profundidades de las bacterias: producen hebras simples de ADN para identificar infecciones. Ahora, los investigadores han utilizado por primera vez este misterioso ADN «Retron» para modificar genes en células humanas. Creen que este mecanismo natural podría simplificar la edición genética en humanos y otros animales.

Un grupo de científicos de los Institutos Gladstone de la Universidad de California en San Francisco, en Estados Unidos, ha descubierto un método que podría revolucionar la edición de genes humanos: emplean un misterioso ADN denominado “Retrón”, que se activa mediante pequeñas “fábricas celulares” en el interior de bacteria, con el objetivo de descubrir infecciones. Sería más rápido y efectivo que el conocido proceso CRISPR de edición genética. 

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Un retrón es una secuencia de ADN específica, que se encuentra en los genomas procariotas (microorganismos que presentan un ADN disperso). Al parecer, estas antiguas bacterias podrían colaborar en un gran avance científico: según un estudio publicado en la revista Nature Chemical Biology, el ADN “Retrón” podría ser el eje de una nueva metodología de edición genética.

Los científicos, liderados por Seth Shipman y Santiago López, están convencidos de que puede convertirse en el mejor método para modificar genes en células humanas.

Más eficiente en la edición de genes

Sin embargo, la metodología denominada CRISPR ha facilitado notoriamente la edición de genes en los últimos años, aunque para los investigadores tiene sus propias limitaciones. ¿Cómo funciona este proceso?

El sistema CRISPR implica cortar una sección de ADN del genoma de una célula y luego introducir un nuevo material genético llamado «ADN de plantilla» para reemplazarlo. A medida que la célula repara los lugares donde se cortó un gen existente, se integra la plantilla de ADN.

Esa plantilla de ADN normalmente se produce en el laboratorio y luego se introduce en las células desde el exterior. La proteína que corta el genoma de la célula, llamada Cas9, se entrega por separado. Ni Cas9 ni la plantilla de ADN penetran en todas las células, lo que limita la eficiencia de la edición de genes CRISPR.

Es aquí donde Shipman, López y sus colegas introdujeron su principal variante, según un artículo publicado recientemente en Scientific American y en una nota de prensa

En el interior de la célula

De acuerdo a lo explicado por los especialistas, usaron retrones para fabricar ese ADN dentro de la propia célula y no en laboratorio, haciendo que el proceso CRISPR pueda incrementar su eficacia y aprovechar fácilmente las modificaciones.

¿Cómo lo lograron? Los retrones incluyen una enzima llamada transcriptasa inversa, que construye cadenas de ADN basadas en ARN. También presentan bucles de ARN extrañamente superpuestos, que colaboran en su funcionamiento. 

Luego de verificar este complejo mecanismo genético, confirmaron que la transcripción inversa y las mejoras en la producción de ADN son transferibles de las células procariotas (o sea de los microorganismos) a las eucariotas (propias del ser humano y los animales).

Esto da como resultado una edición del genoma más eficiente, concluyendo en que este nuevo proceso se puede usar para editar con precisión células humanas cultivadas. Al mismo tiempo, el proceso descubierto crearía las bases para un marco general de producción de ADN utilizando retrones, destinado a la modificación del genoma en humanos y animales. 

Referencia

Precise genome editing across kingdoms of life using retron-derived DNA. Seth Shipman, Santiago López et al. Nature Chemical Biology (2022). 

DOI:https://doi.org/10.1038/s41589-021-00927-y

Imagen de portada: Los investigadores descubrieron que el ADN “Retrón” se puede emplear para editar con precisión células humanas cultivadas. CRÉDITO: SANGHARSH LOHAKARE EN UNSPLASH.

FUENTE RESPONSABLE: Levante.El Mercantil Valenciano. Por Pablo Javier Piacente. Mayo 2022.

Sociedad/Ciencia/Biotecnólogía/Investigación

La audaz teoría de un «antiuniverso» donde el tiempo corre hacia atrás (y cómo resuelve varios enigmas del cosmos).

Pero, ¿qué pasa si éste universo es solo el gemelo de otro universo que se formó al mismo tiempo en ese punto y se ha ido expandiendo en la dirección opuesta?

Esa es la audaz propuesta que recientemente publicó un grupo de cosmólogos del Instituto Perimetral de Física Teórica en Canadá.

Y van más allá.

En ese antiuniverso que proponen, como avanza en dirección opuesta al nuestro, el tiempo también corre en el sentido contrario.

Esta hipótesis, por compleja que parezca, es un intento de sus autores de explicar de forma más sencilla y «económica», varios misterios del cosmos, entre ellos la enigmática materia oscura.

PERIMETER INSTITUTE. Ese gráfico ilustra el modelo del universo y su imagen espejo que surge a partir del Big Bang.

Al otro lado del espejo

Hay dos conceptos clave para entender la idea de un antiuniverso.

El primero tiene que ver con el Modelo Estándar de la física de partículas, la teoría que describe las partículas fundamentales de las que está hecho el universo y las fuerzas que las hacen interactuar entre ellas.

Según el Modelo Estándar, siempre que surge una partícula de materia, surge también su contraparte de antimateria, una partícula idéntica pero con distinta carga.

Eso quiere decir que durante el Big Bang se produjo la misma cantidad de materia y antimateria.

Y el segundo concepto es el de simetría.

En cosmología, este principio indica que cualquier proceso físico se mantiene igual incluso si el tiempo corre hacia atrás, si se invierte el espacio, o si las partículas se reemplazan por antipartículas.

GETTY IMAGES. Con base en esos dos principios, la analogía que podría hacerse es que, así como existe un universo, se podría esperar que exista un anti universo simétrico al que conocemos.

Simetría

En un reciente estudio del Instituto Perimetral de Física Teórica, los autores analizaron un tipo de simetría llamada CPT, las iniciales de carga, paridad y tiempo.

Esa simetría indica que si se invierten las cargas, la imagen y el tiempo de una interacción de partículas, esa interacción se comportará de la misma manera.

Entonces, esa simetría que aplica a las partículas, según los autores del estudio, también podría aplicarse al universo como un todo, con lo cual se abre la posibilidad de un universo simétrico.

«El universo en su conjunto es simétrico CPT», escriben los autores en su investigación.

Bajo esa premisa, el Big Bang es un punto de partida en el que origina el universo y su imagen espejo.

«Sugerimos que el universo antes del Big Bang es el ‘antiverso’ del universo después del Big Bang», dicen los autores.

Espejo

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY

¿Cómo es ese antiuniverso?

Latham Boyle, uno de los coautores del estudio, advierte que no tiene certezas sobre la hipótesis del antiuniverso y que sus propuestas deberán ser comprobadas experimentalmente.

Pero cree que sus cálculos le dan algunas pistas.

«Hasta el momento, creemos que el antiverso es una genuina imagen espejo reflejada en el tiempo, con partículas y antipartículas intercambiadas», dice Boyle en conversación con BBC Mundo.

Según esa visión, ese antiverso no es un universo independiente, sino un mero reflejo de nuestro universo.

«Tenemos un ‘anti yo’ en el otro universo, pero no es independiente», dice Boyle.

«Si decides desayunar huevos, tu versión del antiverso no puede elegir desayunar tocineta».

«Si desayunas huevos, él tendrá que desayunar antihuevos».

Reflejo

FUENTE DE LA IMAGEN -GETTY.¿Vivimos en el universo o en el antiverso?.¿Y qué pasa con el tiempo en el antiverso?

Según la propuesta de Boyle y sus colegas, el Big Bang es como un espejo que no solo invierte la imagen, sino también la dirección del tiempo.

En ambos lados del universo el tiempo avanza alejándose del Big Bang, solamente que en un lado la flecha del tiempo va hacia la derecha, y en el otro va hacia la izquierda.

«Cada lado del universo cree que es perfectamente normal», dice Boyle. «Ambos creen que su tiempo está avanzando hacia adelante».

«Desde nuestra perspectiva, en el antiverso el tiempo avanza hacia atrás, pero para ellos somos nosotros los que vamos al revés».

Esa idea de Boyle encierra otra posibilidad alucinante: quizás seamos nosotros quienes estemos en el antiuniverso y no lo sepamos.

Y otra pregunta que quizás te estás haciendo: ¿es posible viajar a ese antiuniverso?

«No podemos cruzar al otro lado del espejo», dice Boyle. «Para eso tendría que ser posible viajar al pasado».

Es decir, habría que viajar a través del espacio-tiempo, cruzar la singularidad del Big Bang y salir al otro lado.

Tiempo

FUENTE DE LA IMAGEN -GETTY IMAGES

Soluciones minimalistas

Pero más allá de estas ideas que parecen ciencia ficción, el trabajo de Boyle y sus colegas también propone soluciones a problemas más prácticos de la física y la cosmología.

Su propuesta ofrece visiones desafiantes sobre tres conceptos fundamentales de la cosmología: la materia oscura, la inflación después del Big Bang y las ondas gravitacionales.

La materia oscura es un misterioso ingrediente que compone el 25% del universo, pero hasta ahora nadie ha podido observar qué es o de qué está hecho.

La materia oscura, sin embargo, sí que se puede notar por la influencia gravitacional que ejerce sobre el cosmos.

Durante años, los científicos han propuesto varias teorías para explicar qué es la materia oscura, pero aún nadie tiene una respuesta convincente.

Algunas de las posibles respuestas sostienen que la materia oscura está hecha de una partícula que aún no conocemos, es decir, que está por fuera del Modelo Estándar.

El estudio de Boyle, sin embargo, ofrece una repuesta «más económica» al enigma de la materia oscura.

Modelo Estándar

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY. El Modelo Estándar describe las partículas fundamentales de las que está hecho el universo.

Su propuesta es que para explicar la materia oscura no es necesario imaginarse nuevas partículas.

En cambio, Boyle considera que la respuesta puede ser que la materia oscura esté hecha de «neutrinos diestros», una variedad de los neutrinos, un tipo de partículas que sí son parte del Modelo Estándar.

Aún no se ha comprobado que existan los «neutrinos diestros», pero según Boyle, muchos científicos concuerdan en que pueden ser parte del Modelo Estándar.

De esa manera, Boyle se ahorra el esfuerzo de especular con nuevas partículas y encuentra la respuesta en las leyes de la física que ya conocemos.

Hasta ahora, los neutrinos que se conocen son «zurdos», en referencia a la dirección en la que giran.

Pero en un universo simétrico, se esperaría que también existiera un neutrino diestro, es decir, un antineutrino, según indica el astrofísico Paul Sutter, en un artículo del portal Live Science en el que reseña el estudio de Boyle.

Estos neutrinos diestros serían mayormente invisibles y solo se podría detectar su presencia a través de la gravedad.

Materia oscura

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY. La materia oscura forma gran parte del universo, pero nadie sabe de qué está hecha.

«Una partícula invisible que inunda el universo y solo interactúa a través de la gravedad se parece mucho a la materia oscura», explica Sutter.

Joseph Formaggio, físico que investiga el rol de los neutrinos en la cosmología, dice que le parece interesante la propuesta de Boyle para explicar la materia oscura.

«Me gusta su modelo minimalista», dice a BBC Mundo Formaggio, quien no estuvo involucrado en la investigación.

«Usualmente en física de partículas se pueden explicar muchos fenómenos introduciendo nuevas partículas, interacciones y campos, con lo cual es fácil perderse».

«Pero esta investigación tiene otro enfoque, no añaden nada más allá de lo que ya hemos observado», concluye Formaggio, quien dirige la División de Física Experimental Nuclear y de Partículas en el Instituto Tecnológico de Massachusetts.

Formaggio se refiere a que la idea de los neutrinos diestros es muy común, aunque no se sepa si existen.

«Son una partícula nueva, en pero en realidad no lo son», dice entre risas.

Ondas gravitacionales

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY  IMAGES. Las ondas gravitacionales viajan por el espacio-tiempo como las ondas en un lago.

Ni inflación, ni ondas gravitacionales

Finalmente, el estudio cuestiona la existencia de la inflación cosmológica y las ondas gravitacionales primordiales.

El modelo de Boyle cuestiona que tras el Big Bang haya ocurrido un periodo en el que el universo se expandió rápidamente, un concepto conocido como inflación.

Esa inflación, a su vez, pudo haber creado unas ondas gravitacionales primordiales, que son ondulaciones que viajan en el tejido del espacio-tiempo, como las ondas que genera una piedra lanzada en un lago.

La propuesta de Boyle sostiene que en vez de inflación, la materia del universo se expandió de manera menos forzada, sin necesidad de una «época inflamatoria».

Entonces, según este modelo, si no hubo inflación, tampoco hubo ondas gravitacionales primordiales.

En 2015 fueron detectadas ondas gravitatorias por primera vez, Boyle, sin embargo, advierte que estas corresponden a eventos muy posteriores al Big Bang, por lo tanto no son ondas gravitacionales primordiales.

Imagen de portada:GETTY IMAGES.La imagen más común que tenemos del Big Bang es que a partir de un punto surgió un universo que se ha ido expandiendo.

FUENTE RESPONSABLE: BBC News Mundo. Por Carlos Serrano. Mayo 2022.

Ciencia/Universo/Espacio exterior/Teoría Antiuniverso

MK-Ultra: el oscuro legado del programa secreto de la CIA destinado a encontrar formas de control mental.

Hace 45 años, la Agencia Central de Inteligencia de Estados Unidos (CIA) fue forzada a publicar documentos que confirmaron lo que algunos ya sospechaban: había financiado experimentos de control mental, utilizando descargas eléctricas, drogas alucinógenas y otras terribles técnicas, a menudo sin el conocimiento de las víctimas.

Por la naturaleza de los abusos cometidos, los afectados sólo empezaron a entender qué había sucedido décadas después, y el oscuro legado del ultrasecreto programa conocido como MK-Ultra sigue vigente.

Todo comenzó a principios de la década de 1950, con la Guerra Fría en pleno apogeo.

Cuando algunos prisioneros de guerra liberados en Corea regresaron a casa defendiendo la causa comunista, la comunidad de inteligencia de EE.UU. se alarmó.

Aterrorizada de que los soviéticos y los chinos hubieran desarrollado técnicas de control mental, y de que sus agentes o los prisioneros de guerra pudieran revelar información, la recién formada CIA asignó US$25 millones para experimentos psiquiátricos en seres humanos.

«La idea era tratar de descubrir cómo interrogar a las personas y debilitarlas, y también cómo proteger a su personal de esas técnicas», le explicó a BBC Witness el psiquiatra Harvey M. Weinstein, autor de «Padre, hijo y la CIA».

La agencia utilizó organizaciones como fachada para acercarse a más de 80 instituciones y científicos en EE.UU., Reino Unido y Canadá.

«Fue el programa más secreto jamás conducido por la CIA en EE.UU.», le dijo el autor e historiador Tom O’neill a BBC Reel.

«Pacientes en hospitales psiquiátricos, presos en instituciones federales e incluso las personas del público recibieron drogas y fueron parte de experimentos sin su conocimiento o consentimiento».

Acid Test

Los proyectos iniciales de MK-Ultra incluyeron la Operación Midnight Climax.

Perfil psicodélico

GETTY IMAGES. Las «pruebas de ácido» dejaron secuelas buenas y terribles.

«Establecieron lo que llamaban casas de seguridad, donde prostitutas llevaban hombres a los que, sin advertirles, les daban LSD para que los científicos de la CIA pudieran estudiarlos, generalmente detrás de un espejo bidireccional».

Otra práctica común era organizar y observar fiestas inducidas por LSD con música en vivo.

Esas fiestas se llamaban «pruebas de ácido» y la cultura que surgió de ellas jugó un papel clave en el desarrollo de los movimientos hippies y psicodélicos unos años más tarde.

Pero algunos de los experimentos más nocivos ocurrieron en el Allan Memorial Institute en Montreal, un hospital psiquiátrico de Canadá, donde las mentes de un número aún desconocido de pacientes fueron sistemáticamente destruidas.

El Allan

El hospital, conocido como «el Allan», estaba bajo la dirección del escocés-estadounidense Donald Ewen Cameron, quien era considerado como uno de los psiquiatras más eminentes del mundo.

Donald Ewen Cameron

Cameron fue presidente de la Asociación Estadounidense de Psiquiatría (1952-1953 y en 1963), Asociación Canadiense de Psiquiatría (1958-1959), Sociedad de Psiquiatría Biológica (1965)[4] y Asociación Mundial de Psiquiatría (1961-1966).

Es por eso que Lou, el padre del psiquiatra Harvey Weinstein, quiso que fuera él quien lo tratara cuando comenzó a sufrir ataques de pánico.

«Pasaron cosas terribles, y hasta que salieron a la luz los documentos del MK-Ultra, nunca había podido entender la transformación que sufrió».

Lou era un hombre sociable a quien le encantaba cantar y dirigía un negocio.

Emergió del Allan como una sombra; su vida y su familia destruidas.

No fue el único… fueron cientos.

«Tenía problemas con mis padres -recuerda Lana Ponting-, y decidieron internarme en el Allan. No tenían idea de lo que pasaba allí.

«Yo tenía 16 años».

«Cuando mi familia volvió a recogerme, parecía un zombi. Ni siquiera sabía quiénes eran».

Allan Memorial Institute

El Allan, la mansión gótica con vistas a Montreal, donde Cameron dirigía su instituto.

La enfermera Esther Schrier fue ingresada al Allan embarazada pues sentía pánico de perder su bebé tras la muerte de un hijo. Su tratamiento terminó sólo cuando estaba a un mes de dar a luz.

Años más tarde, recordó en una entrevista de la BBC de Escocia, cuán perdida salió.

«Tenía un nuevo bebé y no sabía qué hacer con él. Una niñera me ayudaba pero, para que te des una idea, esto es un pequeño ejemplo de lo que me escribió en un cuaderno antes de tomarse un día libre: ‘Cuando escuches llorar al bebé, ve a la habitación. Recoge al bebé’… y explica paso a paso cómo alimentarlo.

«Fue muy aterrador».

El doctor Cameron

La CIA se había acercado a Cameron tres años después de lanzar MK-Ultra, a través de la Sociedad para la Investigación de la Ecología Humana, una de sus organizaciones fachada a través de la cual canalizaban dinero.

Lo alentó a solicitar una subvención, y, desde enero de 1957 hasta septiembre de 1960, la agencia le entregó al psiquiatra US$60.000 dólares, equivalente a unos US$600.000 en la actualidad.

Letrero diciendo: "CIA próxima a la izquierda" en carretera

La CIA fue creada en 1947.

Cameron era un destacado defensor de un nuevo enfoque científico del cerebro, según el cual la mente era como una computadora, que se podía reprogramar borrando memorias y reconstruyendo la psique por completo.

Para ello, había que reducir a los pacientes a un estado psicológico infantil en el que los médicos podían aprovechar la vulnerabilidad cognitiva de la persona.

Al empezar de cero, se podía reestructurar la mente y plantar ideas en la memoria de un individuo sin que éste se diera cuenta de que no eran originales.

El método

A los pacientes que llegaban al instituto por problemas menores, como trastornos de ansiedad o depresión posparto, los ingresaban al «dormitorio», donde se les inducía un coma químico durante días o meses.

Luego, eran «desestructurados» mediante terapia electroconvulsiva de una potencia y frecuencia más alta que jamás antes, para reducirlos a un «estado vegetal, del cual se recuperarían a un estado mental más saludable», según la teoría de Cameron.

Chica a punto de recibir electroshock

Cameron experimentó con terapia electroconvulsiva a 30 o 40 veces la potencia normal.

«Mi padre recibió 54 tratamientos de electrochoque de alto voltaje seguidos de 54 convulsiones de gran mal (pérdida de conciencia y contracciones musculares violentas)», le contó Lana Sowchuk a BBC Reel, cuyo padre era «un hombre sano y atlético de 27 años», que fue al Allan para que le trataran el asma.

«Después de 27 días de electrochoques dijeron que estaban desanimados porque aún tenía vínculos con su vida anterior, pues seguía pidiendo ver a su esposa», relata Julie Tanny, cuyo padre también fue puesto en el programa.

«Decidieron darle más tratamientos de electrochoque y ponerlo a dormir otros 30 días».

Sin su conocimiento o consentimiento, los pacientes fueron tratados a la fuerza con grandes dosis de drogas psicotomiméticas, LSD, PCP y otras.

Como parte de ese régimen de reprogramación que Cameron denominó «conducción psíquica», los obligaban a escuchar mensajes cíclicos grabados a través de auriculares, cascos o altavoces, a veces instalados dentro de la almohada del paciente a los pacientes hasta 20 horas al día, ya sea que estuvieran dormidos o despiertos.

Algunos eran negativos -como «mi madre me odia»-, otros daban instrucciones -«debes portarte mejor»-, y los registros muestran que los repetían hasta medio millón de veces por sesión.

Reporte de un paciente en su 37° día de sueño químico, quien había recibido 15 electroshocks, 2 al día, por resistirse al tratamiento.

Reporte de un paciente en su 37° día de sueño químico, quien había recibido 15 electroshocks y drogas, por resistirse al tratamiento.

La investigación de Cameron también involucró privación sensorial extrema. Suficiente, dice el psiquiatra Harvey Weinstein, para provocar psicosis en cualquiera.

«Mi padre estaba en una especie de celda con sus manos cubiertas, para que no pudiera sentir nada; en la oscuridad, para que no pudiera ver nada; y con un ruido constante, por lo que no podía escuchar nada.

«Básicamente, aislado de toda sensación normal».

Lou Weinstein llegó a estar mantenido en ese estado durante dos meses enteros.

Estado infantil

Harvey tenía 12 años cuando Lou entró por primera vez en el Allan Memorial Institute. Todavía era un adolescente cuando, en 1961, la casa familiar tuvo que ser vendida para pagar las cuentas. Durante ese terrible momento, la familia seguía creyendo que había que seguir el consejo de los médicos.

Pero ese chico que luego se convertiría en psiquiatra terminó perdiendo a su padre.

«Ese hombre dinámico salió como un vegetal. Tenía un síndrome cerebral orgánico severo. Se la pasaba acostado en el sofá, no podía orientarse, su personalidad estaba totalmente destruida, y a veces no sabía dónde estaba».

Documentos de la CIA sobre el proyecto MK-Ultra.

Documentos de la CIA sobre el proyecto MK-Ultra.

Otros pacientes perdieron recuerdos y detalles de su familia inmediata, o experimentaron amnesia permanente.

Muchos regresaron a sus hogares en un «estado infantil» y requirieron capacitación para recuperar la continencia y las habilidades para ir al baño.

Engañados acerca de las intenciones, objetivos y métodos del tratamiento, cargaron con las secuelas por el resto de sus vidas.

Furia

El programa MK-Ultra se redujo en 1964, pero no se detuvo finalmente hasta 1973, cuando algunas de las pruebas de sus actividades fueron sistemáticamente borradas.

«Todo fue descubierto gracias a un periodista llamado John Marks, quien escribió el primer libro (en 1979) sobre el programa, llamado ‘En busca del candidato de Manchuria: La CIA y el control mental'», dice el historiador Tom Oneill.

John Marks y su libro

Marks era un joven periodista cuando obligó a la CIA a entregar las pruebas.

Cuando Harvey leyó una reseña sobre ese libro, su primera reacción fue un alivio. ¡Por fin, había una explicación de lo que había sucedido con su padre!

Pero ese alivio pronto se tornó en ira.

«Rabia contra el médico que había llevado esa ignominia en la Allan. Rabia contra la CIA por experimentar con personas sin su consentimiento. Fue un sentimiento de furia profunda. Y sobre todo después de las Leyes de Nuremberg de 1946».

Y es que, disonantemente, Cameron había sido uno de los psiquiatras invitados a evaluar a los acusados nazis en los Juicios de Nuremberg, donde se declaró por primera vez el Código de Nuremberg para la ética de la investigación en experimentación humana.

En el Juicio de Médicos de los Juicios de Nuremberg, los doctores nazis fueron condenados por «realizar experimentos médicos, sin el consentimiento de los sujetos…».

Cameron

Hay quienes trazan paralelos entre lo que hicieron los nazis y lo que hizo Cameron.

Sin final feliz

Tras la revelación, «hubo audiencias en el Congreso en EE.UU. a mediados de los años 70, y la CIA finalmente admitió que este programa existía, que probablemente no era lo correcto, pero fingieron inocencia», cuenta Oneill.

No obstante, afirma el historiador, «la CIA sabía que estaba rompiendo todas las leyes morales, éticas y legales al hacer estos experimentos».

A pesar de un interés marginal en el tema en la cultura popular, la mayoría de los sobrevivientes sufrieron en silencio, llevándose su trauma a la tumba.

Pero con los documentos liberados, otras víctimas que de los experimentos o de las secuelas en sus seres cercanos, como Harvey, pudieron reconstruir lo acontecido.

«Me presentaron al doctor Cameron y no lo recuerdo en absoluto», le contó a la BBC Linda McDonald, quien fue internada cuando tenía 26 años y sufría de depresión.

«Me diagnosticaron esquizofrenia. Lo descubrí leyendo mi archivo 20 años después. Y me dieron todos esos tratamientos de choque electroconvulsivo y megadosis de drogas y LSD y todo eso.

«No tengo memoria de nada de eso: ni del tiempo en el Allan ni nada de mi vida anterior a eso: todo se fue».

Sobreviviente en campaña

Los afectados están luchando para que se les escuche.

Ahora, algunos sobrevivientes que no han recibido ninguna disculpa formal o compensación, presentaron una demanda colectiva contra las instituciones que consideran responsables.

«Todos estaban detrás de eso. Sabían lo que estaban haciendo. Y lo hacían por razones militares y políticas», denuncia Sowchuk.

«Sigo tomando medicamentos por lo que me sucedió cuando tenía 16 años», dice Ponting. «Quiero que todos sepan lo que pasó en ese horrible, horrible hospital».

Si bien los historiadores y sobrevivientes han expuesto lo que se sabe de lo sucedido al mundo, aún se desconoce mucho sobre su alcance y su impacto más amplio.

Dada la naturaleza altamente sensible de la actividad del programa, es probable que ese siga siendo el caso en los próximos años.

* Partes de este artículo están basadas en MK-Ultra: The CIA ‘s secret pursuit of ‘mind control’de BBC Reel y enCÍA mind control experiments BBC Witness.

Imagen de portada:GETTY IMAGES. Sello oficial de la Agencia Central de Inteligencia (CIA), 1974.

FUENTE RESPONSABLE: Redacción BBC News Mundo. Mayo 2022

Historia/Política/EE.UU./Ciencia/Salud/Salud Mental

Big Rip y apocalipsis: los datos científicos sugieren que nos dirigimos hacia un final violento del universo.

Nuevos hallazgos astronómicos sorprendieron a los científicos que descubrieron que es muy probable que ocurra el temible Big Rip.

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Pongamos en la coctelera un título impactante, una pregunta ancestral y unas gotitas de física. Si lo agitamos bien solo nos quedará degustarlo. Pero, ¿nos dejará un buen sabor de boca saber qué destino aguarda al universo? Recogemos aquí el testigo de todas las personas que se preguntaron eso mismo desde la antigüedad. No obstante, jugamos con ventaja: por fin podemos dar respuestas usando ciencia puntera y las predicciones sugieren que podríamos dirigirnos a un final violento, un Big Rip o Gran Desgarro.

Los datos experimentales encajan muy bien con el Big Rip, apuntando a que es muy probable que ocurra. La base es que el universo contiene suficiente energía oscura para ir “estirándolo”, expandiéndolo de un modo cada vez más acelerado. Las galaxias se irán separando cada vez más, y la atracción gravitatoria irá poco a poco haciéndose más insignificante hasta que su efecto desaparezca. Los planetas y los satélites perderán sus órbitas y las estrellas se desligarán de las galaxias. Entonces habrá llegado ese Gran Desgarro del universo.

La energía oscura expande aceleradamente el universo.

Definitivamente el universo a gran escala se está haciendo cada vez más grande. En concreto, su ritmo de expansión se está acelerando. Las ecuaciones de Einstein indican que la causa es que está compuesto en su mayor parte de energía oscura, la cual produce gravedad repulsiva. Pero, ¿podemos afinar más?

Admitamos humildemente antes de ir más allá que nuestros modelos disfrazan nuestra ignorancia haciéndola pasar por sabiduría. En ellos imaginamos la energía oscura como un fluido descrito de forma muy elemental. Usaríamos para ello variables heredadas de la termodinámica.

Científicos del proyecto internacional SDSS-III han elaborado un mapa tridimensional de 1,2 millones de galaxias para comprender las misteriosas propiedades de la energía oscura y sus efectos en la aceleración de la expansión del universo. Daniel Eisenstein y SDSS-III.

Por un lado tendríamos la presión de ese fluido y por otro su densidad, es decir, la cantidad de energía por unidad de volumen. Si solo tuviéramos partículas con velocidades pequeñas, esa energía sería esencialmente la de sus masas. Nos bastaría así pensar en la gravitación a la manera de Newton, sin depender de Einstein. Pero eso no es posible porque en nuestro universo también hay partículas muy rápidas, como fotones y neutrinos.

En vista de ello planteamos entonces que el universo es una sopa de distintos fluidos con sus propiedades diversas. Así hacemos que las ecuaciones de Einstein nos hablen de las propiedades que deben tener los distintos fluidos para que se produzca la expansión acelerada. Y no solo eso, nos indican en qué proporciones han de estar esos ingredientes. Aparte de los fotones (neutrinos y otras porquerías) tendremos materia oscura en el sector de componentes que producen gravitación atractiva. Y entran en pugna con la energía oscura.

El ritmo de expansión podría hacerse infinito

El tipo de energía oscura más intrigante es la constante cosmológica y representa un barrera muy singular. La hipótesis de trabajo más usual para describir cualquier fluido de los mencionados es que la presión y la densidad de energía son proporcionales entre sí.

¡Pero, cuidado! Si bien la densidad de energía es siempre positiva, la energía oscura tiene presión negativa. De hecho, ha de ser suficientemente negativa. El número que gobierna la proporción de presión frente a densidad de energía juega un papel crucial en las soluciones de las ecuaciones de Einstein. Ese parámetro nos dice en primer lugar si el universo se expande aceleradamente o no. Dicho de otro modo, dicta si la presión es suficientemente negativa como para producir la necesaria repulsión.

Pero una presión aún más negativa podría dar lugar a un comportamiento dramático: el ritmo de expansión podría hacerse infinito de repente. De hecho, lo mismo le ocurriría al propio tamaño del universo (y a su factor de escala). Y eso tendría consecuencias catastróficas, destruyendo todas las estructuras conocidas. De hecho, todo sería un disparate bajo estas condiciones. Y también el cambio del cambio se haría infinito súbitamente.

El tipo de energía oscura causante de ese fin de fiesta violento se llama energía oscura fantasma. GETTY

Hay evidencias

La posibilidad de que ocurra esta situación es bien conocida desde la perspectiva teórica. La sorpresa es que los datos experimentales parecen favorecer esa situación. Dicho de otro modo, hay evidencias de que el universo pueda acabar en un Big Rip.

Bueno, conviene hacer un pequeño matiz para esquivar las protestas de algunos colegas. Dependiendo de las fuentes consultadas, ese escenario no es necesariamente el que la estadística apoya con más fuerza. Pero, curiosamente, el consenso apunta a que el actual rango de incertidumbre sí incluye al Big Rip entre los destinos finales muy probables.

La energía oscura fantasma es la culpable.

El tipo de energía oscura causante de ese fin de fiesta violento se llama energía oscura fantasma. Para ofrecer un poquito más de detalle hay que recurrir a un sistema de unidades escogido al efecto. Usándolo vemos que el Big Rip se producirá si en valor absoluto la presión supera a la densidad de energía.

Si son iguales, estamos ante un caso límite, precisamente la famosa constante cosmológica. Este conocido tipo de fluido fue introducido por Einstein. Paradójicamente, su objetivo era conseguir un universo estático, sin expansión. El genio lo abandonó calificándolo del mayor error de su vida al evidenciar Hubble la expansión del universo.

El telescopio Nancy Grace Roman, que se lanzará en 2027, podría ayudar a entender si el universo terminará con un Big Rip

El telescopio Nancy Grace Roman, que se lanzará en 2027, podría ayudar a entender si el universo terminará con un Big Rip. @NASA.

Faltan 130 mil millones de años para el Big Rip.

Pero volvamos a lo que importa. ¿Si el universo va a romperse en mil pedazos, de qué cosas debemos dejar de preocuparnos? ¿Respirarán con alivio quienes aún contemplan seguir pagando hipoteca por 20 años más? Me temo que no soy portadora de buenas noticias. El Gran Desgarro podría tardar en producirse unos 130 mil millones de años. Eso equivale a 10 veces la edad actual del universo.

Esa estimación se basa en seleccionar un par de valores dentro de las ventanas estadísticamente válidas. En primer lugar pondríamos que la energía oscura representase un 70 % del contenido del universo. Y en segundo lugar haríamos la relación entre la presión y la densidad de energía tan solo un 10 % más grande que para la constante cosmológica. Y con eso, ¡listo! Predecimos un Big Rip que tardará muchísimo tiempo en llegar.

Para afinar más todo este panorama necesitamos tener observaciones del universo a gran escala en más cantidad y calidad. Sin duda contribuirán a ello los datos que nos aportarán los telescopios James Webb (en marcha) o Nancy Grace Roman (planificado), combinados con los de otros esfuerzos internacionales. Y quizá lo más interesante no sea resolver el enigma del destino final del universo. Tampoco lo es la oportunidad de resolver otros de los que no hemos hablados. Lo verdaderamente apasionante sería la posibilidad de que emergieran enigmas desconocidos. Porque, como dijo el físico y premio Nobel Kip Thorne, “la respuesta correcta es rara vez tan importante como la pregunta correcta.”

Imagen de portada: Las predicciones sugieren que podríamos dirigirnos a un final violento, un Big Rip o Gran Desgarro.Shutterstock

FUENTE RESPONSABLE: La Nación. Ciencia. Por Ruth Lazkoz. The Conversation.Este texto se reproduce de The Conversation bajo licencia Creative Commons

Un científico sugiere que los extraterrestres crearon nuestro universo en un laboratorio.

La pregunta que nos surge tras escuchar esta teoría está clara: ¿dónde estará ese lugar y cómo será?

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Sabemos lo que estáis pensando, esto ya lo he visto yo en Futurama y en Men in Black. Pero es que esa es la gracia de la sci-fi, incluso de la humorística y disparatada, que podría ser real pese a salir de nuestra más loca imaginación. ¿Podría nuestro universo haber sido creado en una placa de Petri? Avi Loeb parece pensar que sí. El astrónomo de Harvard postula que una civilización de «clase» superior podría haber conjurado nuestro universo en un laboratorio muy, muy lejano.

«Dado que nuestro universo tiene una geometría plana con una energía neta nula, una civilización avanzada podría haber desarrollado una tecnología que creara un universo recién nacido de la nada a través de un túnel cuántico», escribe Loeb en un artículo de opinión publicado por Scientific American el año pasado.

Esta teoría, sugiere, uniría dos nociones aparentemente opuestas: la idea de que un poder superior podría estar dirigiendo nuestro destino, y el concepto secular de la gravedad cuántica (un campo de la física que trata de incorporar la gravedad a la teoría de la mecánica cuántica -algo que, para desgracia de los físicos de todo el mundo, aún no hemos podido hacer en la Tierra). Esta teoría depende principalmente de la capacidad de una civilización avanzada y lejana para fusionar la mecánica cuántica y la gravedad y, posteriormente, identificar y recrear todos los ingredientes del universo. (Suena como un montón de trabajo, para ser honesto).

También introduce una nueva forma de clasificar exactamente lo que hace que una civilización sea avanzada, que se aleja del sistema del astrofísico soviético Nikolai Kardashev, que organiza las civilizaciones en función de la cantidad de energía que generan y consumen.

Según Kardashev, las civilizaciones de tipo I -¡saludos, terrícolas!- sólo están lo suficientemente avanzadas como para utilizar la luz estelar que llega a su planeta (4×1012 vatios), mientras que las civilizaciones de tipo II han dominado la capacidad de aprovechar totalmente la energía de su estrella anfitriona (4×1012 vatios). ¿Alguien quiere una esfera de Dyson? Las civilizaciones de tipo III, la última clasificación de su marco, son capaces de aprovechar toda la energía de su galaxia (la friolera de 4×1037 vatios).

Loeb, por el contrario, ha ideado un marco que desglosa las civilizaciones avanzadas en clases basadas en su capacidad para «reproducir las condiciones astrofísicas que llevaron a su existencia».

Los terrícolas entrarían en la clase C porque, como civilización de «bajo nivel» tecnológico, no seríamos capaces de recrear nuestras condiciones actuales si el sol muriera de repente. (Sugiere que incluso podríamos caer en la categoría de clase D porque estamos destruyendo activamente nuestro único hogar). Por otro lado, las civilizaciones de clase B, escribe Loeb, son lo suficientemente avanzadas como para recrear las condiciones en las que viven, independientemente de su estrella anfitriona.

Una civilización de clase A, como nuestros creadores propuestos, podría, por ejemplo, generar grandes cantidades de energía oscura y, como sugiere Loeb, crear «universos bebé», o universos más pequeños controlados por esta civilización superior, que podrían potencialmente engendrar vida. También sugiere que, debido a la competencia, sólo una civilización avanzada a la vez sería capaz de alcanzar este nivel de sofisticación.

Es una idea realmente descabellada, pero es interesante pensar en ella. Y plantea una serie de preguntas intrigantes: ¿Qué hace que una civilización sea realmente avanzada tecnológicamente? ¿Somos una simulación avanzada? ¿Qué aspecto podría tener este «laboratorio»?

Imagen de portada: Gentileza de Pinterest

FUENTE RESPONSABLE: Esquire. Ciencia.Vía: Popular Mechanics. Por Jennifer Leman.Jennifer Leman is a science journalist and news editor at Popular Mechanics, where she writes and edits stories about science and space.

Ciencia/Investigación/Orígenes de la Tierra

Qué es la reserva cognitiva y por qué debemos trabajar en ella para cuidar nuestro cerebro.

Se trata de un concepto que se originó a finales de la década de los 80 a raíz de un estudio muy revelador.

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Científicos analizaron los cerebros de un grupo de personas y encontraron cambios propios de haber padecido Alzheimer avanzado.

Sin embargo, en vida, esos individuos no mostraron síntomas de la enfermedad.

¿La razón? 

«Tenían una reserva cognitiva lo suficientemente grande como para compensar el daño y continuar funcionando como de costumbre», señala Harvard Health Publishing, la publicación de la Escuela de Medicina de Harvard en el artículo What is cognitive reserve?

Otras investigaciones han demostrado que las personas con una mayor reserva cognitiva pueden evitar con mayor eficiencia los síntomas de los cambios cerebrales degenerativos asociados con la demencia u otras enfermedades cerebrales, como el Parkinson, la esclerosis múltiple o un accidente cerebrovascular.

Esa es una buena noticia y se vuelve aún más positiva porque es posible, a lo largo de la vida, tratar de construir una «reserva cognitiva» sólida para fortalecer las redes del cerebro.

Entre reservas.

De acuerdo con el doctor Manuel Vázquez Marrufo, catedrático del departamento de Psicología Experimental de la Universidad de Sevilla, la reserva cognitiva es lo que en la psicología y las neurociencias se denomina un «constructo», es decir, un concepto que se usa para abordar una teoría, aunque «todavía no se sabe a ciencia cierta qué correlatos fisiológicos están realmente detrás de ella».

Cerebro

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

El experto la define como «una especie de propiedad» que tenemos -producto de la experiencia- y que «efectivamente nos protege contra las lesiones que se van produciendo en el cerebro».

Para la publicación de la universidad estadounidense es «la capacidad de nuestro cerebro para improvisar y encontrar formas alternativas de hacer un trabajo».

Vásquez le explica a BBC Mundo que el cerebro posee mecanismos de plasticidad, basados en factores genéticos, que permiten que haya una compensación cuando sufrimos, por ejemplo, una lesión o un traumatismo.

A eso se le llama reserva cerebral y está más relacionada con la capacidad del cerebro para generar nuevas neuronas, con la fortaleza de la sinapsis, con «el hardware del cerebro», con su estructura.

Por su parte, la reserva cognitiva es la que se va acumulando a través de nuestras actividades diarias y tiene más que ver con la actividad cognitiva que se ha desarrollado desde que se nace.

De esa forma, una combinación de lo que tengas en tu reserva cerebral y en tu reserva cognitiva determinará «cómo el cerebro se enfrentará a las lesiones o a las enfermedades neurodegenerativas», señala el doctor.

O como plantea el estudio «Cuestionario de reserva cognitiva: propiedades psicométricas en población argentina», publicado en la Revista de Neurología:

«Para un mismo daño cerebral en dos pacientes con igual reserva cerebral, el paciente con mayor reserva cognitiva podrá tolerar mejor el daño y ralentizar las manifestaciones clínicas.

Dicho de otra manera, la reserva cognitiva designa el conjunto de recursos cognitivos que una persona logra adquirir en el transcurso de su vida, y que confieren protección frente al envejecimiento y la lesión cerebral».

Activa

En el libro Cognitive Reserve: Theory and Applications, Yaakov Stern, profesor de Neuropsicología de la Universidad de Columbia, señala que la reserva cerebral es un ejemplo de lo que se podría llamar un «modelo de reserva pasivo», en el que la misma «se deriva del tamaño del cerebro o del conteo neuronal».

Mujer con un hilo que sale de la cabeza

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«En contraste, el modelo de reserva cognitiva sugiere que el cerebro activamente trata de sobrellevar el daño cerebral por medio del uso de enfoques de procesamiento cognitivo preexistentes o reclutando enfoques compensatorios».

El neurocientífico, que ha estudiado la reserva cognitiva por décadas, busca entender «por qué algunos individuos muestran más déficit cognitivo que otros teniendo el mismo grado de patología cerebral», indica en la página web de la universidad.

«Mi propia investigación, y la de otros en el campo, ha demostrado que los aspectos de la experiencia de la vida, como los logros educativos o laborales, pueden proporcionar una reserva contra la patología cerebral, lo que permite que algunas personas se mantengan funcionales por más tiempo que otras».

En el libro, Stern plantea que «la variabilidad individual en la reserva cognitiva puede originarse en diferencias innatas o genéticas o en las experiencias de vida».

El Estudio de las Monjas

En 1986, un joven epidemiólogo llamado David Snowdon se acercó a las monjas de un convento en Minnesota para llevar a cabo un estudio que buscaba examinar los misterios del envejecimiento y el Alzheimer.

Foto genérica de monjas

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES. Foto genérica de monjas.

El estudio, que se extendió varios años, es considerado uno de los esfuerzos más innovadores para comprender la enfermedad y pasó a la historia como Nun Study, el Estudio de las Monjas.

Participaron casi 700 religiosas, a quienes se le hicieron pruebas cognitivas y de memoria cada año.

«La Hermana Mary, el estándar de oro para el Estudio de las Monjas, fue una mujer notable que tuvo un alto resultado en las pruebas cognitivas antes de su muerte a los 101 años de edad.

Lo que es más notable es que mantuvo ese nivel alto a pesar de tener abundantes ovillos neurofibrilares y placas seniles, las lesiones clásicas de la enfermedad de Alzheimer», escribió el doctor Snowdon.

El estudio tuvo un momento crucial cuando el equipo de investigadores encontró un archivador lleno de diarios escritos por las hermanas cuando ingresaron a la orden, evocó el documental de la BBC Ageing with Grace.

«El equipo descubrió que aquellas hermanas que usaban oraciones e ideas más complejas tuvieron menos probabilidades de desarrollar Alzheimer».

A medida que morían, se analizó el cerebro de cada hermana para obtener más información y estas muestras ahora se almacenan en la Universidad de Minnesota.

La educación y el entretenimiento

En 2017, un estudio internacional comisionado por la prestigiosa revista científica The Lancet sobre la prevención y el cuidado de la demencia halló que los individuos que siguen aprendiendo o formándose durante toda la vida tienen una mayor probabilidad de desarrollar las deseadas reservas cognitivas adicionales.

Tocando guitarra

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Se cree que existen factores externos que pueden mejorar nuestra reserva cognitiva y no sólo se trata de la educación y del trabajo, sino de actividades recreativas estimulantes de la vida diaria.

«La influencia del ambiente es fundamental», indica Vásquez.

«En neurociencias y en psicobiología, sabemos que los genes determinan muchos aspectos del sistema nervioso, pero el ambiente también modula esa construcción».

«Va a depender de tus actividades, de esos factores externos que hayas potenciado, los que van a generar unas reservas en algunos elementos cognitivos, como por ejemplo: la memoria y el lenguaje».

El experto señala que siempre se le había dado un peso muy importante a la educación formal, a aprender diferentes tipos de conceptos y materias académicas.

«Pero hay mucho debate sobre si las actividades de la vida diaria como leer, tocar un instrumento, pueden ayudar a la reserva cognitiva».

«Incluso hay resultados que apuntan a que su contribución a la reserva cognitiva es incluso superior a la propia educación, por muchas horas que le dedicamos».

Eso es «una controversia» en sí, reconoce el profesor, «pero lo que está claro es que la gente que mantiene su mente ocupada siempre va a potenciar esa reserva cognitiva y va a enfrentarse mucho mejor a los deterioros del envejecimiento».

Y no necesariamente se refiere a las enfermedades neurodegenerativas, sino a otros desafíos que puedan surgir.

La publicación de Harvard indica que una reserva cognitiva más sólida también puede ayudarnos a «funcionar mejor durante más tiempo si se está expuesto a eventos inesperados de la vida, como el estrés, una cirugía o toxinas en el medio ambiente».

Vásquez, quien se especializa en la esclerosis múltiples, ha visto cómo en jóvenes, «tener una actividad diaria cognitiva, como leer, desarrollar una página web, hacer un blog, puede ser positiva a la hora de enfrentar los posibles deterioros cognitivos que provoque la enfermedad».

Nunca es tarde

No importa la edad, todo apunta a que la reserva cognitiva se puede fortalecer y enriquecer.

Mujer llenando un crucigrama

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De ahí la importancia de que en la tercera edad se sigan llevando a cabo actividades que nos hagan ejercitar la memoria, la atención, el lenguaje.

«Eso nos va protegiendo del declive cognitivo natural que se produce con el envejecimiento», dice el académico.

Y entre más rápido se empiece, mejor.

Por ejemplo, tocar un instrumento musical «implica reclutar nuevas estructuras del cerebro o al menos intentar que algunas que no se estaban empleando en su totalidad, se usen más».

El bilingüismo y hablar varios idiomas también puede ser beneficioso para la reserva cognitiva.

El Centro de Diagnóstico e Intervención Neurocognitiva de Barcelona, que se especializa en enfermedades neurodegenerativas y trastornos cognitivos, indica que las prácticas diarias saludables que ayudan a mantener una mente activa «son factores potencialmente favorecedores para desarrollar la reserva cognitiva».

Y propone algunas pautas:

Cerebro leyendo

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

  • Leer, ya que estimula no sólo la atención y la concentración, sino la memoria y el lenguaje.
  • Aprender algo nuevo, pues al hacerlo no sólo hay un estímulo cognitivo y una adquisición de recursos y herramientas nuevas, «sino que de forma paralela genera nuevas conexiones sinápticas que favorecerán la plasticidad cerebral frente los cambios que se puedan dar en un futuro».
  • Llevar una vida social activa.
  • No dejar de jugar, ya sea juegos de mesa, completar crucigramas o las diferentes alternativas que se encuentran en internet. Lo clave es que «nos permiten trabajar capacidades como la organización, la planificación, toma de decisiones o la iniciativa, por ejemplo».
  • Cambiar rutinas. Aunque las rutinas le dan estabilidad a nuestra vida, «automatizar actividades disminuye la activación cerebral puesto que cuando repetimos tareas el aprendizaje disminuye y la activación cerebral cada vez es menor». Así que en ocasiones, bien vale la pena romper algún hábito.

Aunque -se advierte en el libro editado por Stern- la reserva cognitiva es un concepto complejo y más investigaciones son necesarias para ampliar nuestra comprensión sobre ella, es fundamental ayudar al cerebro a mantenerse sano para enfrentar cualquier percance.

Varias de las recomendaciones ya son bien conocidas: no fumar, hacer ejercicio regularmente, mantener un peso saludable, tratar la hipertensión y la diabetes, dormir suficientes horas.

Una vida activa pero sin excesos la agradece no sólo el cuerpo, sino el cerebro.

Imagen de portada: GETTY IMAGES

FUENTE RESPONSABLE: Redacción BBC News Mundo. Abril 2022

Sociedad y Cultura/Ciencia/Salud/Salud Mental

 

 

La física de los viajes en el tiempo explicada por dos de los mejores físicos teóricos. PARTE 2/2

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Las ecuaciones de Einstein permiten los atajos en el continuo espacio-tiempo.

«Para hablar de los agujeros de gusano tenemos que recurrir, además de a la geometría, a algo aún más perverso llamado topología. Supongamos que tengo una hoja de papel y que la enrollo para darle forma de cilindro. Si inicialmente hubiese dibujado un triángulo en la hoja de papel sus ángulos después de enrollarla para constituir con ella un cilindro continuarán sumando 180 grados. Esto me está indicando que este espacio parece curvo porque lo he metido en un espacio tridimensional, que es el que tengo en mi cilindro. Lo más curioso es que puedo hacer una cosa todavía más perversa: convertir el cilindro en una rosquilla, cerrándolo», nos explica Álvaro.

«Al hacerlo me daré cuenta de que ahora tiene un agujero, y este orificio es importante porque es una propiedad topológica del objeto con el que estamos trabajando que no puedo borrar. Es obvio que hay una diferencia importante entre espacios planos y espacios como el de nuestra rosquilla, que, a pesar de ser planos, tienen agujeros. Los agujeros de gusano tienen mucho que ver con esto. Si tomo de nuevo una hoja de papel, que es un espacio plano, y le dibujo dos puntos separados por una cierta distancia, de manera que representen dos puntos del espacio-tiempo, puedo doblarlo con el propósito de que un punto quede encima del otro».

«Ahora dos puntos que estaban muy alejados en el espacio-tiempo resulta que están muy cerca, uno encima del otro. Si cojo una aguja y hago un agujero en la hoja para que un punto llegue al otro habré construido una especie de puente entre ellos. Desde un punto de vista geométrico esto es un agujero de gusano, de modo que se trata de un objeto que pone en contacto cercano dos puntos que inicialmente podían estar muy distantes en el espacio-tiempo. En realidad lo que he hecho es darle una topología nueva, de modo que mi espacio-tiempo ya no tiene una topología sencillísima; tiene una más complicada».

«Si ahora extiendo el plano de nuevo lo que sucederá es que el agujero de gusano se transformará en una especie de asa, y esta asa tiene un agujero. Todas las ideas en las que podemos indagar acerca de los agujeros de gusano tienen que ver con estas topologías complicadas en las que hay asas y agujeros. La teoría de la relatividad general consiste en una ecuación fundamental que todo el mundo ha visto en algún lugar, y esta ecuación tiene varias soluciones. Precisamente, algunas de estas soluciones describen los agujeros de gusano, y han sido comprobadas con mucha precisión, pero siempre localmente. Alrededor de un punto. Hasta ahora los físicos no hemos podido comprobar las soluciones de la ecuación que tienen que ver con estos espacios que conectan puntos a gran distancia».

José Luis recoge el testigo de Álvaro recordándonos la descomunal cantidad de energía que necesitamos para acelerar un objeto macroscópico con el propósito de que alcance una velocidad cercana a la de la luz. Solo así podríamos observar un desfase temporal claramente perceptible:

«La fórmula que describe este fenómeno requiere que para que el retraso temporal sea apreciable te acerques mucho a la velocidad de la luz. Y hacerlo con un objeto material y macroscópico es muy difícil porque necesitas unas energías bestiales. Ningún objeto con estas características consigue acercarse a la velocidad de la luz excepto cuando tienes dos agujeros negros que están a punto de colisionar, o una estrella de neutrones. Pero son sistemas muy extremos. Además, cuando desarrollas la teoría te das cuenta de que esa velocidad absoluta es también una velocidad límite. Para alcanzar la velocidad de la luz necesitas energía infinita».

«Esto quiere decir que cada vez cuesta más acelerar un objeto, de manera que el último 1% es mucho más costoso que el primer 1%, por lo que la velocidad de la luz establece un límite para los objetos con masa. Lo interesante es que si pudieses enviar una señal de información más rápido que la velocidad de la luz la teoría nos dice que otro observador que se está moviendo con una cierta velocidad respecto a ti podría verlo invertido en el tiempo. Podría ver que la información va hacia atrás en el tiempo. Este fenómeno tiene una consecuencia muy significativa: si fuésemos capaces de superar la velocidad de la luz podríamos enviar señales al pasado», puntualiza José Luis.

El experimento Muon g-2 encuentra fuertes evidencias de una nueva física – Vídeo Dailymotion

«En este contexto el método obvio de enviar señales al pasado, o la forma ‘pobre’ de viajar al pasado debido a que si no puedes hacerlo tú al menos podrías enviar una señal para que ocurra algo que te afecte, requeriría superar la velocidad de la luz. El problema es que la teoría no nos permite hacerlo utilizando este método de ‘fuerza bruta’ debido a que, como hemos visto, necesitamos energía infinita. Todo lo que acabamos de ver describe el funcionamiento del espacio-tiempo normal y corriente, que es plano y tiene una geometría trivial en la que los triángulos rectángulos satisfacen el teorema de Pitágoras».

«Lo que sucede es que cuando tienes campos gravitacionales muy intensos el espacio se deforma, por lo que nos podemos preguntar si ese grado de deformación puede ser tan radical para crear atajos que te permitan ir de un sitio a otro más rápido. Incluso es razonable preguntarse si esos atajos pueden llevarnos al pasado. Estas ideas son muy especulativas, pero se apoyan en unas soluciones de las ecuaciones de Einstein que lo permiten. El problema es que esta propuesta no puede ser utilizada para escribir el guion de una película de ciencia ficción que sea interesante».

«De todas las soluciones de las ecuaciones de Einstein que sugieren la aparición de un bucle temporal que puede ser utilizado por una partícula para regresar al pasado se desprende que la partícula olvida que viene del futuro. Son unas soluciones tan especiales, tan cristalinas, que si las tocas un poco se desmoronan. Son como un castillo de naipes. De esta forma, ninguna solución de las ecuaciones permite que la partícula haga algo diferente más allá de repetirse a sí misma, como, por ejemplo, recordar que viene del futuro gracias a su propio mecanismo interno, debido a que cada copia tiene una energía ligeramente diferente. La partícula es distinta cada vez que recorre el bucle».

«La energía de cada copia de la partícula curva el espacio de una forma ligeramente diferente, y al hacerlo el bucle se desmorona porque ya no estamos frente a un fenómeno periódico. De alguna forma es como si el bucle no se cerrara. Es como si tienes un rollo de papel higiénico que está constantemente enrollándose porque en cada vuelta es ligeramente diferente. No lo puedes pegar y decir que es el mismo. En definitiva, todas las soluciones de las ecuaciones de Einstein que permiten la existencia de estos objetos, conocidos como curvas temporales cerradas, que es lo más próximo que tenemos a un viaje en el tiempo, provocan que la partícula o el objeto que viaja se esté repitiendo a sí mismo continuamente», concluye José Luis.

Los agujeros de gusano no sirven para viajar al pasado

José Luis continúa su explicación invitándonos a adentrarnos en el inquietante mundo de las paradojas desencadenado por la posibilidad de viajar a nuestro pasado:

«Lo que hemos visto hasta ahora no se opone a algunas posibilidades interesantes. Si realmente viajas al pasado te puedes encontrar contigo mismo cuando eras más joven. Te encuentras con una copia de ti mismo, de manera que si decides matarla se produciría una inconsistencia con el hecho de que tú hayas podido venir del futuro. Si todo lo que vas a hacer es periódico, es trivial, como lo que sucede en la película ‘Atrapado en el tiempo, no hay ninguna contradicción. La cuestión es si hay situaciones en las que puedes hacer algo interesante que sea consistente».

«El número de posibles historias consistentes si tienes bucles cerrados en el tiempo es mucho más pequeño que si no los tienes. Y cuanto más complicado sea el sistema más difícil va a ser que sean consistentes con el viaje en el tiempo»

«Una posibilidad sería que al viajar al pasado y encontrarte con tu yo más joven rebusques en tus recuerdos para ver si te acuerdas de haber visto a un tipo que se parecía mucho a ti, solo que parecía más viejo, te llamó la atención, y luego te olvidaste de él. Podrías llegar a recordarlo, hipotéticamente, y esta sería una historia posible y compatible. No ha pasado nada. No hay ninguna contradicción. El recuerdo estaba ahí. Lo habías olvidado, pero lo puedes recuperar», puntualiza José Luis.

«Lo interesante de este tipo de viajes en el tiempo es que no son inconsistentes. Sin embargo, el número de historias que son compatibles y no son inconsistentes es mucho más pequeño si tienes el fenómeno de los bucles debido a que hay miles de maneras de estropearlos. O bien de generar una pequeña perturbación que tenga un efecto futuro que impida que entres en el bucle».

Esta ilustración de Álvaro nos muestra la peculiar topología que adquiere un cilindro si lo cerramos sobre sí mismo. Indagar en la geometría del espacio-tiempo es importante para entender mejor las propiedades de los agujeros de gusano.

«El número de posibles historias consistentes si tienes bucles cerrados en el tiempo es mucho más pequeño que si no los tienes. Y cuanto más complicado sea el sistema más difícil va a ser que sean consistentes con el viaje en el tiempo. Para una partícula elemental puede ser fácil porque es tan simple que hace muy pocas cosas. Básicamente lo único que hace es girar sobre sí misma e ir de un lado para otro. Por esta razón, para una partícula viajar hacia atrás en el tiempo es, en vez de ir de A a B, ir de B a A. Y en vez de girar en el sentido de las agujas del reloj, girar en sentido contrario».

«En cualquier caso, no es la misma sensación que tienes cuando ves que una taza de café se cae de la mesa y se desparrama. Si ves este fenómeno hacia atrás en el tiempo ves una cosa muy rara en la que miles de millones de moléculas se ponen de acuerdo de una forma sincronizada para volver a constituir la taza», argumenta el director del IFT.

«Esta es la razón por la que se cree que si alguna vez se pudiesen formar este tipo de bucles para ser consistentes tendrían que dar lugar a historias como la de la película ‘Atrapado en el tiempo’. El problema es que nadie sabe cómo hacer estas cosas, y no es un problema tecnológico; es posible que las leyes de la física lo prohíban. De hecho, los agujeros de gusano que podemos describir conceptualmente no sirven para viajar al pasado. Al menos con los que trabajamos ahora mismo. Hay algunas construcciones que parecen ser compatibles con las teorías que tenemos, pero en ningún caso son atajos».

«Imaginemos que construimos un agujero de gusano para viajar de aquí a Andrómeda utilizando alguno de los modelos conceptuales que por el momento consideramos correctos. Si viajamos por fuera a la velocidad de la luz tardaríamos en llegar dos millones de años, pero si viajamos por el interior del agujero de gusano tardaríamos más tiempo. No son un atajo. Lo que sí podemos demostrar es que si fuésemos capaces de formar un atajo podríamos utilizarlo para viajar hacia atrás en el tiempo, aunque existen indicios de que esa construcción sería inconsistente. Esto significa que si modificamos el agujero de gusano para intentar que sea un atajo, para acortarlo por dentro, llegará un momento en el que colapsará. Y lo destruiremos».

«El origen de este colapso reside en la necesidad de utilizar energía negativa. Y es un recurso muy difícil de conseguir debido a que las partículas elementales tienen energía positiva si no les haces nada. Esto significa que tienes que colocarlas en unas situaciones muy especiales para que tengan energía negativa en unas zonas muy concretas. Sin embargo, la forma en que se curva el espacio cuando tienes energía negativa concentrada provoca que este sistema tienda a colapsar. Tiende a formarse un agujero negro. Cuando intentas manipular demasiado la energía negativa el objeto se precipita hacia el colapso».

En esta ilustración Álvaro ha recreado la forma en que un agujero de gusano conecta dos regiones del continuo espacio-tiempo que pueden estar extraordinariamente distantes.

«Hay un teorema aún sin demostrar conocido como ‘la conjetura de protección cronológica’, que es una hipótesis formulada por Stephen Hawking, que dice que no hay ningún método físico con energía finita que pueda generar curvas cerradas temporales estables de forma consistente. Actualmente la idea que propone suministrar muchísima energía a una máquina capaz de retorcer de algún modo el espacio-tiempo para formar un bucle, que es como funcionaría una máquina del tiempo, no es posible con energía finita».

«Todos los agujeros de gusano que podemos construir hoy de una manera puramente matemática son del tipo de los que no son atajos. Esto significa que ir por dentro es más largo que ir por fuera, por lo que no son muy útiles. Eso sí, parece que se pueden estabilizar. Otra opción son los agujeros de gusano que descubrieron Einstein y Rosen, conocidos como puente Einstein-Rosen, que unen dos agujeros negros. De alguna forma es como si el interior de dos agujeros negros estuviese enganchado por dentro como si fuesen dos hermanos siameses. El problema es que tampoco podemos hacer cosas divertidas con ellas porque no son atravesables. Son agujeros negros, por lo que podemos entrar por uno, pero no podríamos salir por el otro».

«Hay una conjetura, probablemente acertada, que propone que cualquier intento de construir un atajo real en el espacio-tiempo que podamos transformar en un bucle temporal está condenado al fracaso porque toda la zona colapsaría en un agujero negro antes de lograrlo. No habría una forma físicamente correcta de hacerlo a partir de un estado en el que antes no había un bucle y tienes energía finita para conseguirlo. Actualmente hay físicos teóricos que están intentando demostrar este teorema», concluye José Luis con convicción.

El cine de ciencia ficción (a veces) respeta algunas leyes de la física.

No podía concluir mi conversación con estos dos físicos teóricos dejando escapar la oportunidad de preguntarles si hay alguna película de ciencia ficción que les parece razonablemente respetuosa con las leyes de la física. Y sí, como sospechaba, las hay. De hecho, las que nos proponen son algunas de las que los entusiastas de este género cinematográfico más hemos aclamado durante los últimos años. Lo que nos cuenta José Luis es muy interesante:

«Yo creo que la película que está mejor hecha es ‘Interstellar’. Todo lo que sucede en la parte final, cuando el protagonista entra en el interior del agujero negro, es una pura elucubración. No obstante, utiliza un lenguaje que no es del todo trivial gracias en gran medida al asesoramiento de Kip Thorne».

«Yo creo que la película que está mejor hecha es ‘Interstellar’. Hay partes muy bien calculadas, aunque otras no tanto»

«Hay muchas partes de la película que están muy bien calculadas, aunque otras no tanto, como, por ejemplo, las fuerzas de marea que actúan sobre el planeta que está sometido al intenso campo gravitacional del agujero negro. Si asumimos que ese planeta lleva ahí millones de años lo natural es que esté sometido al mismo efecto que actúa sobre la Luna, por lo que siempre ofrecería la misma cara al agujero negro y no habría mareas».

«Otra película que está muy bien es Gravity’ porque la física de la microgravedad está muy bien hecha, aunque hay partes en las que también le han echado mucha imaginación. También me gusta ‘Marte’ porque la parte de los cálculos que tiene que hacer para sobrevivir tiene sentido, aunque, de nuevo, hay otras partes que no se pueden justificar desde un punto de vista científico. Incluso ‘Atrapado en el tiempo’ ilustra bastante bien la idea de que si tuviésemos una máquina del tiempo casi con toda seguridad sería aburridísima porque estaríamos repitiendo lo mismo constantemente», sentencia José Luis soltando una sonora carcajada.

Imagen de portada: Jordan Benton

FUENTE RESPONSABLE: Xataka. Por Álvaro de Rújula y José Luis F. Barbón.

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