La oscura receta cósmica que hizo posible el universo.

EL INICIO DEL UNIVERSO

Avi Loeb explica los tres grandes factores que hicieron posible la creación del universo y la existencia misma de la humanidad.

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A pesar de lo que se puede leer en los libros de historia sobre los últimos diez mil años de la civilización humana, la realidad es que debemos nuestra existencia a tres héroes anónimos en el amanecer del universo, un millón de veces más atrás en el tiempo. 

Sin la materia oscura nosotros no existiríamos porque no se hubieran formado ni estrellas ni planetas, el carbono o el oxígeno no se habría producido y no sería posible la química de la vida tal y como la conocemos. 

El primero y más importante es la materia oscura. Desde que Fritz Zwicky se dio cuenta en 1933 de que la mayor parte de la materia del universo no interactúa con la luz, aprendimos que esta cualidad permitía a la materia oscura mantener la heterogeneidad fósil que sobrevivió al universo primitivo. Al principio la materia ordinaria se acopló a la luz y sus heterogeneidad primordial (de la observada naturaleza «adiabática«) fueron amortiguadas 400.000 años después del Big Bang por la difusión de la luz en la escala masiva de las galaxias. 

Sin la materia oscura, las galaxias como la Vía Láctea nunca se habrían formado porque las perturbaciones primordiales que las sembraron se habrían amortiguado. La materia oscura mantuvo la memoria de la heterogeneidad de esas semillas y les permitió crecer hasta convertirse en galaxias porque la materia oscura no fue influenciada por la luz. Sin la materia oscura, las semillas primordiales se habrían eliminado y no habrían florecido en galaxias como la Vía Láctea. Nosotros no existiríamos porque no se hubieran formado ni estrellas ni planetas, el carbono o el oxígeno no se habría producido y no sería posible la química de la vida tal y como la conocemos. ¿Qué es la materia oscura? Todavía no lo sabemos. La materia oscura parece una salvavidas anónima que hizo posible nuestra existencia pero a la que no podemos expresar nuestra gratitud hasta que nuestros sensores en el laboratorio o los telescopios revelen su identidad. Avergüenza que no hayamos descubierto todavía la naturaleza de la mayor parte de la materia del universo después de un siglo de dilatados esfuerzos, con premios Nobel concedidos a cosmólogos que cuantificaron la abundancia de desconocidos componentes oscuros en el presupuesto de la masa cósmica.

Simulación de la materia oscura en el universo, la red cósmica que lo hizo posible. El cuadro de la derecha muestra halos de materia oscura ampliados. A la izquierda, la ampliación del cuadro anterior muestra manchas circulares. Son halos de materia oscura del tamaño de nuestro planeta.

Simulación de la materia oscura en el universo, la red cósmica que lo hizo posible. El cuadro de la derecha muestra halos de materia oscura ampliados. A la izquierda, la ampliación del cuadro anterior muestra manchas circulares. Son halos de materia oscura del tamaño de nuestro planeta.

Resulta asombroso que la materia oscura no dé señal de su existencia en el sistema solar. Combinado con la constatación de que los dos primeros objetos interestelares descubiertos en la última década, `Oumuamua y CNEOS 2014-01-08, no se parecen en nada a los objetos conocidos del sistema solar, está claro que todavía tenemos mucho que aprender sobre la materia que forma nuestro barrio cósmico. Pero mucho antes de que la materia oscura acudiera a nuestro rescate, tuvo que producirse un ligero exceso de materia ordinaria sobre la antimateria. Materia y antimateria se habrían aniquilado mutuamente en radiación pura si hubiera habido una simetría perfecta y nunca habríamos existido. No conocemos el proceso que desencadenó el excedente de materia sobre antimateria, una minúscula fracción de una parte entre mil millones. Una vez más, debemos nuestra existencia a otro héroe no reconocido de nuestro pasado.

El observatorio Very Large Array (VLA) del National Radio Observatory en Socorro, Nuevo México, se utiliza entre otras cosas para intentar localizar la posición de la materia oscura en nuestra galaxia. (NRO).

Por último, sabemos que las condiciones cósmicas iniciales eran casi uniformes con ligeras perturbaciones (una parte entre cien mil) que crecieron con la inestabilidad gravitatoria hasta convertirse en galaxias como la Vía Láctea, en las que el gas se fragmentó en estrellas como el Sol, alrededor de las cuales el material sobrante se fragmentó a su vez en planetas como la Tierra en los que surgió la vida tal y como la conocemos. La visión global es que nuestro universo comenzó con un estado muy simple y, por tanto, improbable, incrementando su complejidad gracias a la inestabilidad gravitacional que agrupó la materia en objetos. 

Cuando comencé mi carrera en astrofísica, se argumentaba que los modelos cosmológicos partían de un estado inicial simple porque había una escasez de datos observacionales para describirlo. Cuatro décadas después tenemos muchos más datos y hemos podido confirmar que, efectivamente, el estado inicial era simple. Si el estado inicial hubiera sido caótico, nunca se hubieran dado las condiciones de habitabilidad actuales. 

Pero, ¿por qué existieron estas condiciones iniciales en lugar de un estado inicial desorganizado? Cuando visito las habitaciones de mis hijas pequeñas cada mañana, las encuentro en uno de los estados más desorganizados posibles. Me consuela pensar que éste es el resultado probable, dado que hay muchos más estados desorganizados que los pocos organizados. ¿A quién debemos agradecer la organización de las condiciones de nuestro universo primigenio?

Fragmento de la imagen Hubble Ultra Deep Field (NASA/ESA)

A menudo esas condiciones se atribuyen a la inflación cósmica, pero sus promotores suelen partir de un estado precedente uniforme, asumiendo el estado inicial especial en lugar de derivarlo. Conocemos las dificultades para deducir la inflación cósmica a partir de los estados más probables y altamente homogéneos que la habrían precedido. Por tercera vez, debemos nuestra existencia a un héroe desconocido. Estos héroes desconocidos reflejan nuestra ignorancia sobre nuestras raíces cósmicas. Desde este punto de pista, los cosmólogos parecen huérfanos en busca de sus padres perdidos.

Si el universo fue creado en un laboratorio, los que estuvieran en sus batas blancas de laboratorio hubieran preferido un estado inicial uniforme organizado con una geometría plana, porque requiere la cantidad mínima de energía total para la producción de un universo bebé. Y su receta para un universo habitable habría añadido los condimentos de materia necesarios, con la suficiente materia oscura y un ligero extra de materia sobre antimateria, que darían lugar al nacimiento de seres inteligentes desde la sopa cósmica.

Imagen de Alfa, uno los cinco experimentos capaz de crear antimateria en el CERN (CERN)

Una vez que descubramos cómo unificar la mecánica cuántica y la gravedad, podremos seguir esta receta y crear un universo bebé habitable que dé lugar a la vida tal y como la conocemos. Un mal ‘chef cósmico’ añadiría muy poca materia oscura o un exceso de materia a la mezcla, cocinando un universo sin vida. Por supuesto, esos universos esterilizados no tendrían descendencia porque carecerían de científicos que puedan descubrir cómo hacer un nuevo universo bebé. La selección natural favorece a los universos bebé con la correcta mezcla cósmica para producir descendencia. 

Para reproducir nuestro universo habitable necesitamos conocer la identidad de esos tres héroes anónimos que nos posibilitaron nuestra existencia. Podemos encontrar la respuesta por nosotros mismos o descubrir un niño más inteligente en nuestro bloque cósmico que ya lo haya averiguado. Resolver estos tres misterios sobre nuestras raíces cósmicas sería lo primero que haría si alguna vez nos encontramos con cosmólogos extraterrestres.

Imagen de portada: Simulación de materia oscura y gas (Illustris Collaboration/CC)

FUENTE RESPONSABLE: El Confidencial. Por Avi Loeb* 23 de junio 2022.Avi Loeb es jefe del Proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Black Hole de la Universidad de Harvard, director del Instituto para la Teoría y la Computación del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y autor del bestseller Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth”.

Sociedad/Universo/Planeta Tierra/Espacio/Física

 

China construye una torre para recibir energía solar de satélites en el espacio durante todo el día.

La nueva torre nos acerca a la futurista tecnología de energía solar espacial.

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Investigadores de la Universidad de Xidian en China dicen haber completado las pruebas y la inspección de una antena terrestre que podría allanar el camino hacia la energía solar espacial, un concepto ideado hace mucho tiempo como una posible solución a nuestros problemas energéticos.

Los investigadores realizaron una prueba exitosa de la “primera planta de energía solar de enlace y sistema completo del mundo” el 5 de junio, según una declaración publicada hoy por la universidad. La planta es una estructura de acero de 75 metros de altura ubicada en el campus sur de la Universidad de Xidian, y está equipada con cinco subsistemas diferentes destinados a fomentar el desarrollo de paneles de energía solar ​​en el espacio.

En teoría, los satélites podrían recolectar continuamente fotones del Sol, convertirlos en electricidad utilizando células fotovoltaicas y transmitir de forma inalámbrica esa electricidad en forma de microondas a los receptores en la superficie de la Tierra, como el de la Universidad de Xidian. Si bien la idea suena como un problema de ingeniería descabellado para nuestros descendientes, en realidad fue propuesta ya en la década de 1960 por el científico Peter Glaser. La energía solar espacial podría eludir algunos de los problemas fundamentales de la recolección de energía solar aquí en la Tierra: no hay necesidad de esperar a la luz del día o al tiempo despejado para recolectar la energía entrante. Pero como en la mayoría de las soluciones basadas en el espacio, los principales problemas serían el coste de lanzar estos satélites y construir los colectores solares espaciales, además de algunos obstáculos tecnológicos y de seguridad arriesgados.

La estación terrestre recién construida es parte de un proyecto de energía solar basado en el espacio llamado OMEGA, que significa Orb-Shape Membrane Energy Gathering Array. Una vez construido y estacionado en órbita geoestacionaria, OMEGA recolectará energía del Sol, la convertirá en energía eléctrica y la transmitirá a la Tierra en forma de microondas a través de una antena.

OMEGA fue propuesto en 2014 por Duan Baoyan de la Escuela de Ingeniería Electromecánica de la Universidad de Xidian y sus colegas. Dos años antes, la NASA anunció el concepto similar SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large Phased Array), con un solo satélite en el espacio compuesto por varios elementos más pequeños que podrían transmitir energía a la Tierra. Baoyan es uno de los investigadores principales de la matriz terrestre de China, que se utilizará para probar posibles subsistemas OMEGA, incluida la conversión de la luz solar en energía y la transmisión inalámbrica de la misma.

Uno de los resultados más notables de OMEGA hasta el momento es que los investigadores lograron transmitir energía de manera inalámbrica en forma de microondas durante una prueba a una distancia de aproximadamente 55 metros. Esta capacidad para transmitir energía inalámbrica a una estación receptora representa un elemento de importancia crítica para una futura infraestructura de energía solar basada en el espacio. La prueba exitosa a principios de este mes pone a los investigadores tres años por delante de la cronología del proyecto, según el comunicado de prensa.

Dicho esto, Baoyan reconoció que la transmisión generalizada de energía solar desde el espacio aún podría estar a generaciones de distancia.

La idea de la energía solar espacial es prometedora y podría ayudarnos a dejar de depender globalmente de los combustibles fósiles. Construir un sistema tan complejo presenta un gran desafío, pero tiene el potencial de revolucionar la forma en que recolectamos energía. Y aunque la investigación de la Universidad de Xidian ofrece una prueba de concepto impresionante, es solo un paso hacia un futuro más sostenible.

Imagen de portada: Universidad de Xidian

FUENTE RESPONSABLE: Gizmodo en español. Por Kevin Hurler. 17 de Junio 2022

Espacio/Ciencia/Tecnología/Energía Solar Espacial/China

El Mars rover de la NASA detecta una pieza “inesperada” de una nave espacial en el planeta rojo.

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La manta térmica probablemente ha viajado sobre la superficie, detalló la agencia espacial.

El Mars Rover de la NASA detectó una pieza inesperada de nave espacial en la superficie del planeta rojo.

El módulo de aterrizaje Perseverance detectó “algo inesperado”, detalló la agencia; lo que parece ser una pieza de metal que estaba metida entre las rocas marcianas.

El equipo de la NASA que controla el módulo de aterrizaje cree que es un trozo de manta térmica que quizá cayó del Perseverance durante su aterrizaje en la superficie.

Probablemente fue parte de la etapa de descenso, dijo la NASA. Se refiere al “jetpack propulsado por cohetes” que bajó el rover al planeta cuando llegó el año pasado.

La NASA no sabe cómo habría llegado la manta a ese lugar específico de Marte. Y es probable que se sume a las preocupaciones sobre el impacto de la humanidad en el espacio, después de las advertencias de que desechamos piezas viejas de cohetes y naves espaciales en órbita y en otros planetas.

El hallazgo lo anunció la cuenta de Twitter de Perseverance, la cual publica en la voz del módulo de aterrizaje.

El equipo también compartió imágenes de las mantas térmicas en la Tierra, que se parecen muchísimo al objeto visto en Marte.

La NASA y otras agencias espaciales toman grandes precauciones para evitar la contaminación de otros planetas, lo que incluye la limpieza concentrada de los módulos de aterrizaje antes de que abandonen la Tierra. Perseverance y otros rovers en Marte buscan signos de vida extraterrestre, y esa búsqueda podría verse arruinada por cualquier organismo que se trajera de la Tierra.

EE.UU. y otros países también están comprometidos a no perturbar la naturaleza intacta de otros planetas. Sin embargo, eso ha estado en duda, ya que algunos países eludieron los acuerdos internacionales para dejar desechos potencialmente peligrosos en órbita.

Imagen de portada: La pieza de metal parece ser una pieza del módulo de aterrizaje del Perseverance (NASA

FUENTE RESPONSABLE: Independent en Español. Junio 2022

Espacio/Marte/EE.UU./NASA/Redes Sociales/Twitter

 

La complicación de distinguir entre dónde creemos estar, dónde en realidad estamos y cómo nos movemos por el Universo.

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You Are Not Where You Think You Are

Kurzgesagt ha plasmado en un ejercicio de humildad cósmica las complicaciones de definir dónde nos parece estar, dónde en realidad estamos y cómo nos movemos por el universo. El viaje, resumido en 8 minutos de vídeo, comienza delante de nuestros ojos, pero se extiende más allá hasta la superficie de la Tierra, el Sistema Solar, nuestra Galaxia y más allá.

Todo esto tiene que ver con que aunque nos resulta cómodo utilizar el marco de referencia terrestre, algo práctico pero que distorsiona la realidad. 

La Tierra parece plana, pero es redonda (más o menos). Alguien viendo el panorama desde el otro lado del mundo, o desde la Luna, vería las cosas un poco diferentes. El concepto de «posición absoluta» es una mera invención humana, que resulta conveniente pero nada más.

Los movimientos de los planetas del Sistema Solar parecen muy regulares, pero también tienen muchos matices. El centro de masas del sistema Tierra-Luna no está en el centro de la Tierra, sino a unos 4.700 km. Las órbitas no son circulares como se creía antiguamente, sino elípticas como bien dijo Kepler. Y esas elipses varían con el tiempo, cada 100.000 años, así como su inclinación respecto al eje de la eclíptica.

El resultado es un movimiento más parecido al de las «tazas locas» de los parques de atracciones que una calculada y regular coreografía. Añádase que el Sistema Solar también está inclinado respecto al plano galáctico, al que damos vueltas cada 230 millones de años. Todas las estrellas están un poco a batiburrillo… y nosotros moviéndonos en una especie de hélice a miles de kilómetros por segundo respecto a… ¿qué, exactamente?

La grandeza del asunto, y es de donde viene la lección de humildad, es que a cada escala hay otro panorama más y más grande: cúmulos de galaxias, supercúmulos… Y mientras nosotros aquí, en nuestro pequeño rincón de un polvoriento planeta que orbita una estrella cualquiera en una remota esquina de una de las muchas galaxias.

Relacionado:

Imagen de portada: Gentileza de Microsiervos

FUENTE RESPONSABLE: Microsiervos. Por @alvy. Mayo 2022

Ciencia/Universo/Espacio/Tierra/Cosmos

 

 

Confirman la existencia de “bolas de fuego” en el espacio.

Se trata de una breve fase inicial de las explosiones estelares que llamamos novas.

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Las estrellas cambian a lo largo de su vida. Puede sonar extraño hablar de ellas de una manera biográfica y, sin lugar a duda, no son verdaderos seres vivos, pero a veces, algunas de sus características nos recuerdan sorprendentemente a ellos. 

Si lo pensamos, las estrellas empiezan a existir en algún momento, “nacidas” de las nebulosas, enormes nubes de gas y polvo. Una vez formadas, van cambiando de tamaño, siguen ciclos y, al final, acaban muriendo, contribuyendo a la formación de nuevas nebulosas, como si se reprodujeran con su último suspiro. Por eso resulta algo simplista imaginarlas como simples bolas de gas y plasma, son cambiantes, trepidantes incluso. Y en esa trepidación, la cantidad de detalles que desconocemos sobre ellas es abrumadora. Cada uno de los cambios que experimentan durante su vida implica cientos de páginas de explicaciones, páginas de las cuales solo hemos escrito una pequeña parte.

Y entre toda esa mezcla de lo que conocemos y lo que no, se encuentra el campo de lo puramente teórico, lo que hemos deducido que debe ocurrir a tenor de teorías desarrolladas por la astrofísica que sí han sido confirmadas por otros eventos. Por ejemplo, sabemos que, cuando las estrellas llegan al final de su vida, si cumplen determinadas condiciones, terminan explotando en lo que conocemos como una “nova”. Su nombre viene de “nueva”, porque en esa explosión se emite luz en el espectro visible, por lo que nuestros ojos pueden captar la luminosidad de la nova como si fuera una nueva estrella que antes no era visible. Sin embargo, según la teoría, una nova pasa por varias fases, y antes de que empiece a desprender esa luz visible, atraviesa una cortísima fase inicial en la que la nova emite breve, pero intensamente, rayos X, los cuales son invisibles para nosotros, aunque no para nuestra tecnología. Son las llamadas “bolas de fuego” y, aunque en teoría deben existir, nunca habíamos captado una… hasta ahora.

eROSITA

El Instituto Max Planck de Física Extraterrestre de Alemania desarrolló en 2019 un telescopio de rayos X conocido como eROSITA. El propósito de este ingenio tecnológico era observar el cielo nocturno, por supuesto, pero no de cualquier manera. Su cometido es barrer constantemente la bóveda celeste para trazar un mapa de ella tan completo y detallado como pueda

Cada 6 meses completa una pasada y durante la segunda, en julio de 2020, su indiscriminada inspección del cielo dio por casualidad con una intensísima fuente de rayos X. Por lo que pudieron deducir los expertos, apenas duró 8 horas, aparentemente salió de la nada y tan rápido como vino, se fue. Hasta aquí no hay nada realmente excepcional, se detectan anualmente una buena cantidad de fuentes de energía que no llegamos a identificar.

El caso es que esto es todo un único artículo, una misma pieza en la que hemos hablado de las bolas de fuego de las novas y de la extraña detección de eROSITA. 

En algún momento deberían relacionarse los conceptos y confirmar lo que ya parece evidente, que aquella fuente era una bola de fuego, la primera que detectamos. Sería el equivalente científico a un arma de Chejov, donde cada elemento de una narración ha de ser necesario e irremplazable, o deberemos descartarlo. Y como aquí hemos hecho referencia a todos esos conceptos, han de guardar alguna relación.

¡Mirad allí!

A los expertos no les hizo falta ninguna narrativa con elementos bien elegidos y podados, comprendieron de inmediato que una repentina fuente de rayos X podía deberse a la teórica fase de bola de fuego de una nova, por lo que sabían lo que debían hacer. La forma más sencilla de recopilar pruebas a favor de esta explicación era dirigir nuestros telescopios hacia esa precisa región del cielo y, simplemente, esperar a que llegara la luz visible de la explosión. 

¿Qué posibilidades habría de que hubiéramos predicho el lugar exacto de una nova si esa fuente de rayos X no estuviera relacionada con ella de ningún modo? Y dado que la relación más plausible parece la de la bola de fuego como fase previa a la luz visible, todo parece en orden y podemos permitirnos, sin rubor alguno, afirmar que muy probablemente hayamos detectado la primera bola de fuego de la historia.

Más allá del hito evidente, este descubrimiento nos permite comprender un poco mejor cómo funciona nuestra galaxia y confirma las hipótesis existentes sobre el fin de la vida de algunas estrellas. De hecho, ahora que parecemos estar sobre la pista indicada, es posible que este tipo de observaciones se vuelvan algo más frecuentes.

  • Una nova es un evento espectacular, de esos que despiertan una curiosidad por el cosmos que no sabíamos que teníamos. Sin embargo, no es algo tan único en la vida como suele decirse. De hecho, para hacer evidente su frecuencia, podemos decir que suelen tener lugar unas 10 novas cada año. Cierto es que solo es visible a simple vista una cada 12 o 18 meses, pero sigue siendo una frecuencia bastante alta. Las realmente extrañas son las supernovas, mucho más energéticas. La última supernova visible a simple vista desde la tierra tuvo lugar en 1604, también conocida como la supernova de Kepler o la estrella de Kepler. En realidad, lo más importante del estudio de Molnar no era que fuéramos a poder ver una nova, sino que hubiera sido la primera predicha en toda la historia de la humanidad.

REFERENCIAS (MLA):

Imagen de portada: Recreación artística de la bola de fuego en torno a una enana blanca FOTO: ANNIKA KREIKENBOHM, FRIEDRICH-ALEXANDER-UNIVERSITÄT ERLANGEN-NÜRNBERG (FAU)  CREATIVE COMMONS.

FUENTE RESPONSABLE: La Razón. España. Por Ignacio Crespo. Mayo 2022

Ciencia/Astronomía/Espacio

Comienza la búsqueda de naves espaciales de otras civilizaciones.

PROYECTO GALILEO

Mientras el gobierno americano abre una nueva oficina de investigación de fenómenos aéreos no identificados, Avi Loeb nos explica el equivalente científico civil: el Proyecto Galileo.

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«Me encanta el sonido de la lluvia», señaló la escritora y periodista de investigación Leslie Kean mientras las gotas de agua repicaban sobre la cúpula del telescopio Great Refractor del Observatorio del Harvard College. Mi respuesta fue poética: «Es aún mejor cuando nieva. Hay un suave silencio y después abres la puerta a una realidad completamente nueva. Es similar a la experiencia que podríamos tener con los extraterrestres». 

Leslie y yo estábamos allí conversando largamente sobre el tema de… lo habéis adivinado… todo lo que sea extraterrestre. Aquí tenéis algunos de los puntos más notables que planteé durante nuestra conversación. 

Hay dos categorías generales de objetos interestelares que podríamos encontrar en el sistema solar. Una es la basura espacial, como la nave Voyager perdida en el espacio interestelar dentro de mil millones de años: desgastada, muerta, pero, aún así, todavía un endeble monumento de nuestra civilización tecnológica. 

La segunda categoría es la de los artilugios que funcionan con inteligencia artificial, a los que me gusta llamar «astronautas de inteligencia artificial«, que buscan información y reflejan el proyecto de sus remitentes. 

El objetivo final del Proyecto Galileo es eliminar el término Fenómenos Aéreos No Identificados de nuestro léxico, aclarando la naturaleza de todos los objetos que vemos en el cielo. 

Uno esperaría ingenuamente que hubiera muchos más objetos desechados que objetos funcionales y muchos objetos más pequeños que grandes. Pero ésta no es siempre nuestra experiencia cuando caminamos por un bosque y exploramos lo que la naturaleza nos ofrece. Las naves espaciales autorreplicadas podrían ser los objetos más abundantes, y su tamaño será dictado por la maquinaria que usen para replicarse, como las creaciones biológicas.

El camino para descubrir la realidad cósmica en la que vivimos es mirar hacia arriba. Los filósofos que condenaron a Galileo Galilei a un arresto domiciliario y que hoy lo habrían cancelado en las redes sociales, nunca podrían haber diseñado una misión espacial a Marte porque creían saber«, sin mirar, que la Tierra está en el centro del Universo.

El Voyager está destinado a ser una reliquia espacial que podría ser encontrada por otra civilización igual que nosotros podemos encontrar otras.

Como celebración de la intuición de Galileo, dirijo el proyecto que lleva su nombre, que co-fundamos con el Dr. Frank Laukien, académico visitante del Departamento de Química y Biología Química y miembro de la Iniciativa Orígenes de la Vida de la Universidad de Harvard. El Proyecto Galileo evita el error estratégico de dar por supuestas las respuestas de antemano, utilizando telescopios para recoger nueva evidencia científica sobre objetos interestelares anómalos — como `Oumuamua — o Fenómenos Aéreos No Identificados (UAP en sus siglas in inglés), como los mencionados en el informe de la Oficina del Director de Inteligencia Nacional (ODNI) al Congreso [de los Estados Unidos]. El objetivo final del Proyecto Galileo es eliminar el término UAP de nuestro léxico, aclarando la naturaleza de todos los objetos que vemos en el cielo. El Proyecto es agnóstico en sus resultados. Si todos los objetos anómalos son de origen natural, como pájaros, meteoros y fenómenos atmosféricos, o si son de origen humano, como drones, globos meteorológicos, aviones o satélites, que así sea. No importa lo que el proyecto encuentre, servirá a la sociedad levantando la niebla del desconocimiento y permitiendo que la conversación avance sobre la base de nuevos conocimientos científicos. Pero existe otra posibilidad. Si se comprueba que aunque sea un solo objeto tiene procedencia «extraterrestre» — la expresión utilizada por la Directora Nacional de Inteligencia de los EEUU Avril Haines en el Foro Ignatius celebrado en la Catedral Nacional de Washington el 10 de noviembre de 2021 — este hallazgo puede tener consecuencias dramáticas para el futuro de la humanidad. Cuando le señalé a Avril, que estaba sentada a mi lado en la Catedral, que no me gusta la ciencia ficción porque sus argumentos suelen violar las leyes de la física, me contestó: «Tenemos que trabajar en ti, Avi».

Como otros científicos antes y después de él, Galileo Galilei mantuve su mente abierta y se guió por la evidencia científica, sin atender a los ataques y las burlas del pensamiento dominante.

Como cualquier otro esfuerzo científico, el Proyecto Galileo interpretará sus datos basándose en la física conocida. Un comportamiento que no pueda ser explicado por el modelo estándar de la física, como el de la materia y la energía oscuras, sería doblemente revolucionario. No sólo sabremos que hay científicos más inteligentes en nuestro barrio cósmico, sino que aprenderemos algo nuevo sobre el universo en general. 

Las leyes de la física se aplican en todo el cosmos, no como las leyes de nuestra sociedad. El Proyecto Galileo montará su primer telescopio en el mismo tejado del Observatorio del Harvard College, donde hablé con Leslie.

Este sistema capturará vídeo continuo de todo el cielo en longitudes de onda infrarrojas, visibles y de radio junto con una grabación del audio. Nuestro software de inteligencia artificial intentará identificar la naturaleza de los objetos de interés. Una vez que el sistema opere de forma satisfactoria, haremos copias del mismo y las distribuiremos por muchos lugares. 

Nuestro enfoque científico agnóstico informará sobre cualquier tipo de ‘pez’ que sea capturado por nuestra ‘red de pesca’ de telescopios. No es obligatorio que los científicos estudien objetos en laboratorios para averiguar su naturaleza. 

Por ejemplo, los premios Nobel de 2017 y 2020 se concedieron al estudio de los agujeros negros, aunque nunca hayamos examinado un solo agujero negro en nuestros laboratorios. Hasta ahora, los agujeros negros sólo se exploran desde la distancia. Todo esto es por una buena razón. Como apunté a una clase infantil en mi papel de director fundador de la Iniciativa de Agujeros Negros de Harvard, es arriesgado acercarse demasiado a los agujeros negros.

Durante las últimas cuatro décadas, la comunidad de astrónomos y físicos convencionales se ha dedicado a buscar la naturaleza de la materia oscura, una sustancia invisible que constituye la mayor parte de la materia del universo. Hasta ahora no se ha descubierto ni una partícula de materia oscura, incluso después de invertir miles de millones de dólares en la construcción de numerosas redes de pesca con sofisticados detectores. La búsqueda de la naturaleza de los objetos anómalos en el cielo podría acarrear consecuencias más amplias para nuestro futuro. Pero, actualmente, es ignorada por los canales de financiación federal de la astronomía y la física, incluso ahora que el gobierno estadounidense está a punto de asignar fondos a una nueva agencia de fenómenos aéreos no identificados que coordinará la acumulación y el análisis de datos sobre estos UAP a partir de junio de 2022. Este panorama podría cambiar si encontramos un vehículo impulsado por materia oscura como combustible. El conocimiento sobre asuntos extraterrestres no se limita a las fronteras nacionales y no debe considerarse una cuestión de seguridad nacional. Al igual que todas las materias científicas, estos conocimientos deben compartirse abiertamente con todos los seres humanos. Cuanto más sepamos sobre nuestro barrio cósmico, actuaremos de forma más responsable para adaptarnos a él. 

Debemos utilizar la evidencia y la curiosidad infantil, no nuestro ego adulto, como el faro que nos libere de la oscuridad de nuestra ignorancia. 

Los humanos tienden a creer en realidades virtuales que halagan su ego, como la noción filosófica de que el Universo se centra en nosotros, como mis hijas antes de irse de casa. La ciencia nos permite avanzar en nuestro conocimiento basándonos en resultados reproducibles con datos registrados por instrumentos científicos, independientemente de nuestras vanas ilusiones. Leslie me deseó éxito para obtener las decenas de millones de dólares necesarios para cumplir los objetivos del Proyecto Galileo. El Proyecto abre un nuevo camino al reunir datos abiertos y analizarlos de forma transparente, a diferencia de informes gubernamentales clasificados. El Proyecto también sirve un importante propósito educativo sobre el método científico, adoptando una mente abierta y permitiendo la posibilidad de que haya tecnología extraterrestre ahí fuera sin el estigma o el ridículo que evitaría su hallazgo.

La escritora Leslie Kean y el físico Avi Loeb en el telescopio Gran Refractor de la Universidad de Harvard.

Debemos tener en cuenta que la mecánica cuántica fue revelada por experimentos sorprendentes hace un siglo y que Albert Einstein tuvo dificultades para interpretarla. Ahora, el conocimiento común de la realidad cuántica es la base de nuestra tecnología más sofisticada. La naturaleza es más imaginativa que nosotros. La historia de la ciencia sugiere que debemos ser humildes al explorar la realidad, que en ocasiones sorprende a los ‘expertos’. Por tanto, debemos utilizar la evidencia y la curiosidad infantil, no nuestro ego adulto, como el faro que nos libere de la oscuridad de nuestra ignorancia. Yo espero que abramos la puerta al suave silencio de una nueva realidad, moldeada por pruebas indiscutibles. Lo que traerá esta realidad todavía está por ver… a través de nuestros telescopios.

Imagen de portada: Vista mixta infrarroja y ultravioleta de la nebulosa de la Hélice, comúnmente llamada ‘Ojo de Dios’ (NASA)

FUENTE RESPONSABLE: El Confidencial. Tecnología. Novaceno. Por Avi Loeb. Mayo 2022

Avi Loeb es jefe del Proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Black Hole de la Universidad de Harvard, director del Instituto para la Teoría y la Computación del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y autor del bestseller Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth”.

Espacio/Tecnología

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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Agujero de gusano/ Puente de Einstein-Rosen.

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

Si deseas profundizar en esta entrada; cliquea por favor donde esta escrito en “negrita”. Muchas gracias.

Explicar qué dice la física actual acerca de la posibilidad de viajar en el tiempo sorteando las ecuaciones matemáticas y los conceptos más complejos es un auténtico reto. Sin embargo, estamos convencidos de que es posible hacerlo de una forma didáctica que cualquier persona con curiosidad puede seguir sin necesidad de conocer minuciosamente qué propone la teoría general de la relatividad.

Afortunadamente, no hemos abordado este desafío solos; hemos contado con la ayuda de dos físicos teóricos españoles expertos en esta materia. Ambos tienen mucha experiencia en el ámbito de la investigación y una capacidad didáctica que está fuera de toda duda. Álvaro de Rújula es un prestigioso físico de partículas que, entre muchos otros logros, ha dado clase en Harvard y ha liderado la división de física teórica del CERN. Incluso ha tenido la oportunidad de viajar en el tiempo para hablar cara a cara con Albert Einstein (en la ficción y con mucha gracia, claro).

El currículo de José Luis F. Barbón es igualmente impresionante. Este físico teórico es un experto en teoría cuántica de campos, gravedad cuántica y agujeros negros, entre otras materias. Ejerce como investigador en el CSIC, y actualmente dirige el Instituto de Física Teórica (IFT), una institución en la que trabaja mano a mano con Álvaro y otros investigadores. Como estáis a punto de comprobar, ambos tienen una vocación didáctica muy evidente, por lo que sus conferencias (algunas están disponibles en YouTube) son muy disfrutables.

Indagar de una forma rigurosa en la física de los viajes en el tiempo requiere que coqueteamos con la geometría del continuo espacio-tiempo. Y también con la teoría general de la relatividad. Es un terreno profundamente hipotético y especulativo, pero, aun así, la física teórica nos propone algunas respuestas extraordinariamente interesantes. Y sorprendentes. Pero lo mejor de todo es que recorrer este camino de la mano de estos dos físicos es una experiencia irrepetible. Prometido.

Vídeos de xataka – Dailymotion

La velocidad de la luz es absoluta.

No hay mejor forma de iniciar nuestro viaje que intentando afianzar nuestra percepción acerca del continuo espacio-tiempo y repasando la que sin duda es la propiedad más asombrosa de la luz: la invariabilidad de su velocidad en un medio determinado independientemente del estado de movimiento o reposo de la fuente que la emite y del observador. Este atributo es patrimonio exclusivo de la luz, por lo que no lo comparte con ningún otro objeto del universo. Álvaro nos los explica de una forma asequible:

«El espacio y el tiempo son tan fundamentales que podemos hablar de ellos, pero sin llegar a identificar con la máxima precisión qué son en realidad. Podríamos asimilar el espacio a una especie de conjunto de fichas de dominó, de manera que podemos pegar unas a otras en un plano y después colocar otro plano encima construido de la misma manera. Obviamente el espacio realmente no es así, pero este símil puede ayudarnos a entender de alguna forma su naturaleza», puntualiza.

«En cualquier caso, lo primero que podemos hacer es intentar entender la relación que existe entre el espacio y el tiempo. Si tenemos un espacio plano y en él hay dos hormigas podemos dibujarlas en un cierto instante del tiempo, y luego en un instante posterior podemos dibujar un plano encima con las mismas dos hormigas, pero colocadas en posiciones diferentes. De esta forma podríamos construir una especie de sándwich en el que el espacio discurre en la dirección horizontal de mi dibujo, y el tiempo en la vertical».

«No obstante, lo que acabamos de hacer es más que un simple dibujo. Desde finales del siglo XIX y culminando con el trabajo de Einstein de 1905 (la teoría especial de la relatividad), sabemos que hay algo muy curioso que relaciona el espacio y el tiempo: existe una velocidad máxima. No puedes viajar a una velocidad superior a la de la luz. Si tengo un cohete con un señor dentro que está avanzando a 10 km/h respecto al cohete, y el cohete con respecto a mí que estoy en la Tierra también está avanzando a 10 km/h, el señor con respecto a mí avanza a 20 km/h si tanto él como el cohete se desplazan en la misma dirección».

«Sabemos que hay algo muy curioso que relaciona el espacio y el tiempo: existe una velocidad máxima. No puedes viajar a una velocidad superior a la de la luz».

«Esta idea es intuitiva, pero, sin embargo, si la velocidad del cohete fuese 3/4 partes de la velocidad de la luz, y la del señor del interior del cohete en relación al propio cohete también fuese 3/4 partes de la velocidad de la luz, al observarlos desde fuera yo creería que el señor avanzaría a una velocidad de 3/4+3/4 de la velocidad de la luz. Es decir, al 150% de la velocidad de la luz, que es una cantidad mayor que la velocidad de la luz. Sin embargo, este cálculo está mal hecho. En realidad, nuestro universo no funciona así. Si hacemos el cálculo correctamente la velocidad total del señor del interior del cohete con respecto a mí será un poco inferior a la velocidad de la luz», concluye Álvaro.}

Esta ilustración elaborada por Álvaro refleja la suma de velocidades que hemos descrito en el ejemplo del cohete cuando ambos objetos se desplazan a una velocidad inferior a la de la luz.

José Luis prosigue la explicación de Álvaro proponiéndonos otro experimento mental que también puede resultarnos útil para interiorizar esta crucial propiedad de la luz antes de continuar nuestro viaje:

«En la física a la que estamos acostumbrados no pensamos que el ritmo de un reloj dependa de su movimiento. Si sincronizamos dos relojes y nos llevamos uno en un viaje en tren para posteriormente volver a reunirlos, el desplazamiento a cierta velocidad de uno de ellos no parece tener ningún efecto en la sincronización. En la física newtoniana, la de antes de la relatividad, el tiempo es absoluto. Esto significa que el ritmo de un reloj ideal que ni se atrasa ni se adelanta es el mismo en todas partes. Es universal. No depende de dónde está el reloj, y tampoco de su estado de movimiento».

«Para describir los fenómenos de nuestra vida cotidiana no necesitamos cambiar esta hipótesis simplificadora. Sin embargo, lo que descubrió Einstein es que esto no es correcto. A finales del siglo XIX los físicos se pusieron a estudiar con más detalle la luz, y se dieron cuenta de que su velocidad es rara porque es absoluta. Esto quiere decir que da igual cómo la midas, e incluso si te mueves respecto a la fuente, o si es la fuente la que se mueve respecto a ti; siempre obtienes la misma velocidad. Esto para ellos fue muy chocante porque todas las velocidades son relativas. Si voy por la autopista y un coche me adelanta lo veo adelantarme despacio, pero si estoy quieto en el arcén lo veo pasar a toda velocidad», asevera José Luis.

«Al combinarlas las velocidades se suman o se restan, pero que haya un objeto, que es la luz, con una velocidad absoluta es chocante. Los experimentos indicaban que esto es así, pero no se entendía. Einstein observó que, efectivamente, el espacio es obviamente relativo en el sentido de que la distancia que recorre un objeto depende del lugar desde el que estoy mirándolo. Si voy al encuentro de ese objeto la distancia que me separa de él es más corta. Esto significa que el espacio es relativo desde el punto de vista del observador. A partir de esta reflexión Einstein concluyó que si el espacio es relativo y el tiempo es absoluto, entonces su cociente es relativo».

«En este contexto si quiero que el cociente entre el espacio y el tiempo para un cierto fenómeno sea un valor absoluto tengo que hacer el tiempo relativo también. De esta forma las dos relatividades, la del tiempo y la del espacio, se cancelan. Einstein se dio cuenta de cómo debe variar el tiempo de acuerdo con el estado de movimiento del observador para que la velocidad de la luz sea siempre la misma. Esto es, en definitiva, lo que se observaba en los experimentos. A partir de aquí en vez de intentar demostrar que la luz tiene una velocidad absoluta, algo que parece imposible a partir de la teoría newtoniana, decidió asumir que existe una velocidad absoluta y comprobar si esto es consistente con todo lo demás».

«Entonces se dio cuenta de que la física no se destruía ni se volvía inconsistente. De hecho, se percató de que podía reconstruir todo su armazón asumiendo que existía una velocidad absoluta y sin que por ello se produjesen inconsistencias. Lo único que sucedía era que había unas fórmulas que tenían unas modificaciones que se hacían visibles a velocidades cercanas a la de la luz. Cuanto más rápido iba un objeto comparado con la velocidad de la luz, más se parecía su movimiento al de la luz, y más efectiva era la relatividad del tiempo desde el punto de vista de que los relojes no marchan igual si se están moviendo».

«La clave es que para encajar todo esto Einstein decidió modificar el concepto del tiempo. En su teoría el ritmo del tiempo depende del estado de movimiento de un objeto, pero también depende de si estás en un campo gravitacional intenso. Si estás en uno de ellos, aunque estés parado, el ritmo con el que transcurre el tiempo es más lento. Si pasas una temporada cerca de un agujero negro el tiempo para ti transcurrirá más despacio que para alguien que está en la Tierra. Simplemente vivimos en un mundo que tiene estas propiedades. Podríamos vivir en un mundo newtoniano, pero no es el caso. Como la velocidad de la luz es absoluta y es finita, pasan estas cosas», concluye José Luis sin disimular su entusiasmo.

«Einstein decidió modificar el concepto del tiempo. En su teoría el ritmo del tiempo depende del estado de movimiento de un objeto, pero también depende de si estás en un campo gravitacional intenso».

Los viajes en el tiempo hacia el futuro y el principio de equivalencia.

«La existencia de una velocidad máxima nos ha obligado a cambiar nuestras ideas acerca del espacio y el tiempo. De hecho, esto es lo que describió Einstein en 1915 con su teoría general de la relatividad. A partir de aquí podemos observar que viajar al futuro es fácil. Si observamos el reloj de un piloto de avión que acaba de dar una vuelta a la Tierra y lo comparamos con el de su hermano gemelo que se quedó en casa, veremos que el del piloto va retrasado a pesar de que inicialmente estaban sincronizados. En cierto sentido este último ha viajado al futuro de su hermano gemelo», expone Álvaro.

«Parece absurdo, pero este experimento se ha hecho y funciona perfectamente. De hecho, se repite todos los días miles de veces a causa del GPS. Los satélites de esta red para localizarnos tienen que tener en cuenta que como se están moviendo respecto a nosotros sus relojes se retrasan respecto al nuestro. De esta forma, llevando esta idea al extremo el piloto podría viajar muy deprisa y volver cuando su hermano gemelo tiene 80 años y él solamente tiene 30. Este efecto no solo es posible, sino que se demuestra todos los días millones de veces».

Cuando no se ve sometida a un campo gravitacional muy intenso la luz sigue una trayectoria recta a través del continuo espacio-tiempo, pero bajo el influjo de un campo gravitacional como el de la Tierra su trayectoria se curva ligeramente.

«Imaginemos que regresamos a nuestro cohete en el vacío y vemos en su interior al astronauta flotando debido a que no se ve afectado por la acción de ninguna fuerza. Si el cohete empieza a acelerar y colocamos debajo de los pies del astronauta una báscula comprobaremos que ya no marca cero como cuando el astronauta flotaba; marcará, por ejemplo, 75 kg, debido a que el cohete está acelerando con la misma aceleración que la gravedad sobre la Tierra».

«Esta observación fue la que llevó a Einstein a formular la hipótesis conocida como principio de equivalencia, que nos dice que la aceleración en un espacio lo suficientemente pequeño y la gravedad son lo mismo. Esto significa que la gravedad es un aspecto de la aceleración, y la aceleración está íntimamente relacionada con la gravedad», nos explica Álvaro con el propósito de que reparemos en uno de los principios fundamentales de la relatividad general.

La materia curva el espacio-tiempo.

Álvaro nos propone que continuemos adelante indagando un poco más en la relación que existe entre la materia y el continuo espacio-tiempo. Y para hacerlo nos sugiere un nuevo experimento mental muy sencillo:

«Si dibujamos un triángulo en un plano por más o menos alargado que sea sus ángulos siempre sumarán 180 grados. Esta es la propiedad que tiene un espacio plano. Sin embargo, si dibujo un triángulo sobre un espacio con geometría curvada, como, por ejemplo, la superficie de una esfera, sus ángulos sumarán 270 grados. Una de las predicciones de la teoría de la relatividad nos dice que la luz puede ser desviada por un objeto que tiene masa, de manera que podemos tomar tres puntos del espacio para formar con ellos un triángulo, colocar en cada uno de ellos un láser y enviar un haz de luz de uno a otro para conectarlos con rayos de luz en línea recta».

Earth 001

Los ángulos de un triángulo sobre un espacio plano suman 180 grados, pero sobre un espacio curvado suman 270 grados. Los objetos con masa o energía actúan sobre la estructura del espacio-tiempo curvándolo.

«Lo curioso es que si ahora coloco la Tierra, que es un objeto con una gran masa, en medio de estos puntos provocaré que la luz se curve un poco, de manera que los ángulos que describían los haces de luz serán un poco mayores que los ángulos iniciales. La suma de los tres ángulos cuando la luz viaja en un espacio curvado ya no será 180 grados; será una cifra algo mayor que esta cantidad. Esta es la forma en que cualquier objeto que tenga masa o energía actúa sobre la estructura del espacio-tiempo, provocando que sea curvada y no plana», concluye este físico de partículas.

Imagen de portada: Jordan Benton

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

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Agujero de gusano/ Puente de Einstein-Rosen.

Cómo se formará el próximo supercontinente en la Tierra.

Hace casi 500 años, el cartógrafo flamenco Gerardus Mercator produjo uno de los mapas más importantes del mundo.

Ciertamente no fue el primer intento de crear un atlas mundial, y tampoco fue particularmente preciso: Australia está ausente y las Américas están dibujadas de forma aproximada.

Desde entonces, los cartógrafos han producido versiones cada vez más precisas de esta configuración continental, corrigiendo los errores de Mercator, así como los sesgos entre hemisferios y latitudes creados por su proyección.

Pero el mapa de Mercator, junto con otros producidos por sus contemporáneos del siglo XVI, reveló una imagen verdaderamente global de las masas terrestres de nuestro planeta, una perspectiva que, desde entonces, ha persistido en la mente de la gente.

Lo que Mercator no sabía es que los continentes no siempre han estado posicionados de esta manera. Él vivió alrededor de 400 años antes de que se confirmara la teoría de la tectónica de placas.

Al mirar las posiciones de los siete continentes en un mapa, es fácil suponer que están fijos. Durante siglos, los seres humanos han librado guerras y hecho la paz por conquistar estos territorios, bajo el supuesto de que su tierra, y la de sus vecinos, siempre ha estado allí y siempre lo estará.

Sin embargo, desde la perspectiva de la Tierra, los continentes son hojas a la deriva en medio de un estanque. Y las preocupaciones humanas son una gota de lluvia en la superficie de la hoja.

Los siete continentes alguna vez estuvieron reunidos en una sola masa, un supercontinente llamado Pangea. Y antes de eso, hay evidencia de otros que se remontan a más de tres mil millones de años: Pannotia, Rodinia, Columbia/Nuna, Kenorland y Ur.

Ilustración de la Tierra durante el Jurásico temprano

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

Los siete continentes alguna vez estuvieron reunidos en una sola masa, un supercontinente llamado Pangea.

Los geólogos saben que los supercontinentes se dispersan y ensamblan en ciclos: ahora estamos en la mitad de uno.

Entonces, ¿qué tipo de supercontinente podría existir en el futuro en la Tierra? ¿Cómo se reorganizarán las masas de tierra tal como las conocemos a muy largo plazo?

Un terremoto inusual

Resulta que hay al menos cuatro trayectorias diferentes que podrían seguir. Y muestran que los seres vivos de la Tierra algún día residirán en un planeta muy diferente, más parecido a un mundo alienígena.

Para el geólogo Joao Duarte de la Universidad de Lisboa, el camino para explorar los futuros supercontinentes de la Tierra comenzó con un evento inusual en el pasado: un terremoto que sacudió Portugal un sábado por la mañana en noviembre de 1755.

Fue uno de los terremotos más poderosos de los últimos 250 años, que dejó un saldo de 60.000 muertos y provocó un tsunami a través del océano Atlántico. Lo que lo hizo particularmente raro fue su ubicación.

«No debería haber grandes terremotos en el Atlántico», dice Duarte. «Fue extraño».

Ilustracion del terremoto de Lisboa

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

Ilustración del terremoto de Lisboa de 1755.

Los terremotos de esta escala generalmente ocurren en o cerca de las principales zonas de subducción, donde las placas oceánicas se sumergen debajo de los continentes y se derriten y consumen en el manto caliente.

Involucran colisión y destrucción. El terremoto de 1755, sin embargo, ocurrió a lo largo de un límite «pasivo», donde la placa oceánica que subyace al Atlántico se transforma suavemente en los continentes de Europa y África.

Proyecciones

En 2016, Duarte y sus colegas propusieron una teoría de lo que podría estar pasando: los puntos de sutura entre estas placas podrían estar deshaciéndose y podría estar avecinando una ruptura importante.

«Podría ser una especie de mecanismo infeccioso», explica. O como el vidrio que se astilla entre dos pequeños agujeros en el parabrisas de un automóvil.

Si es así, una zona de subducción podría estar a punto de extenderse desde el Mediterráneo a lo largo de África occidental y tal vez más allá de Irlanda y Reino Unido, generando volcanes, formación de montañas y terremotos en estas regiones.

Duarte se dio cuenta de que, si esto sucede, podría provocar el cierre del Atlántico. Y si el Pacífico continuara cerrándose también, lo que ya está ocurriendo a lo largo del «Anillo de Fuego» que lo rodea, eventualmente se formaría un nuevo supercontinente. 

Lo llamó Aurica, porque las antiguas masas de tierra de Australia y las Américas se ubicarían en su centro.

Se vería así:

Aurica

FUENTE DE LA IMAGEN – DAVIES ET AL

Aurica, el supercontinente que podría formarse si el Atlántico y el Pacífico se cerraran (Credit: Davies et al).

Luego de que Duarte publicara su propuesta para Aurica, se preguntó por otros escenarios futuros. Después de todo, la suya no era la única trayectoria supercontinental que habían propuesto los geólogos.

Entonces, comenzó a conversar con el oceanógrafo Matthias Green, de la Universidad de Bangor, en Gales. La pareja se dio cuenta de que necesitaban a alguien con habilidades computacionales para crear modelos digitales.

«Esa persona tenía que ser alguien un poco especial, a quien no le importara estudiar algo que nunca sucedería en escalas de tiempo humanas», explica.

Esa resultó ser su colega Hannah Davies, otra geóloga de la Universidad de Lisboa. «Mi trabajo consistía en convertir dibujos e ilustraciones de geólogos anteriores en algo cuantitativo, georreferenciado y en formato digitalizado», explica Davies. La idea era crear modelos que otros científicos pudieran desarrollar y perfeccionar.

Pero no fue sencillo. «Lo que nos ponía nerviosos es que se trata de un tema increíblemente nuevo. No es lo mismo que un artículo científico normal», dice Davies. «Queríamos decir: ‘Está bien, entendemos mucho sobre la tectónica de placas después de 40 o 50 años. Y entendemos mucho sobre la dinámica del manto y todos los demás componentes del sistema. ¿Hasta dónde podemos llevar ese conocimiento al futuro?'».

Esto llevó a cuatro escenarios. Además de modelar una imagen más detallada de Aurica, exploraron otras tres posibilidades, cada una de las cuales se proyecta hacia el futuro en aproximadamente entre 200 y 250 millones de años a partir de ahora.

El primero fue lo que podría pasar si continúa el statu quo: el Atlántico permanece abierto y el Pacífico se cierra. En este escenario, el supercontinente que se forma se llamará Novopangea. «Es el más simple y el más plausible según lo que entendemos ahora», dice Davies.

Novopangaea

FUENTE DE LA IMAGEN – DAVIES ET AL

Novopangea se formará si la actividad tectónica conocida hoy continúa sin sorpresas (Crédito: Davies et al).

Sin embargo, también podría haber eventos geológicos en el futuro que conduzcan a situaciones diferentes.

Un ejemplo es un proceso llamado «orto versión» donde el océano Ártico se cierra y el Atlántico y el Pacífico permanecen abiertos. Esto cambia las orientaciones dominantes de la expansión tectónica, y los continentes se desplazan hacia el norte, todos dispuestos alrededor del Polo Norte, excepto la Antártida.

En este escenario, se forma un supercontinente llamado Amasia:

Amasia

FUENTE DE LA IMAGEN – CRÉDITO: DAVIES ET AL).

Si se forma Amasia, será porque los continentes se desplazaron hacia el norte (Crédito: Davies et al).

Finalmente, también es posible que la expansión del lecho marino en el Atlántico pueda disminuir. En el medio del océano, hay una cresta gigante que divide dos placas y atraviesa Islandia hasta el océano Antártico.

Aquí, se está formando nueva litosfera, que es como una cinta transportadora. Si esta expansión se ralentizara o se detuviera, y si se formara un nuevo límite de placa en subducción a lo largo de la costa este de las Américas, se obtendría un supercontinente llamado Pangea Ultima, que parece un enorme atolón:

Pangea Ultima

FUENTE DE LA IMAGEN – CRÉDITO: DAVIES ET AL

Pangea Ultima se vería rodeado por un gran océano, pero tiene un mar central dentro (Crédito: Davies et al).

Estos cuatro modelos digitales ahora significan que los geólogos tienen una base para probar otras teorías. Por ejemplo, los escenarios podrían ayudar a los científicos a comprender los efectos de diferentes arreglos super continentales en las mareas, así como el clima del futuro profundo: ¿cómo sería el clima en un mundo con un océano enorme y una masa terrestre gigante?

Para modelar el clima de un supercontinente, «no se pueden usar los modelos del IPCC [Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático], y punto, porque no están diseñados para eso», dice Duarte. «No puedes cambiar las variables que necesitas cambiar».

Exoplanetas

Los modelos de los futuros supercontinentes de la Tierra también pueden servir como indicador para comprender el clima de los exoplanetas. «La futura Tierra es completamente ajena», explica Davies. «Si estuvieras en órbita sobre Aurica, o Novopangea, probablemente no lo reconocerías como la Tierra, sino como otro planeta con colores similares».

Esta idea llevó al trío a colaborar con Michael Way, físico del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA. Él y sus colegas buscan estudiar climas en mundos alienígenas modelando las variaciones del nuestro a lo largo del tiempo.

«Solo tenemos tantos ejemplos de cómo puede verse un clima templado. Bueno, tenemos un ejemplo para ser honesto: la Tierra, pero tenemos la Tierra a través del tiempo», dice Way. «Tenemos los escenarios del pasado, pero al movernos hacia el futuro y usar estos maravillosos modelos tectónicos para el futuro, esto nos brinda otro conjunto para agregar a nuestra colección».

Necesitas tales modelos porque puede ser difícil saber qué buscar al analizar exoplanetas potencialmente habitables desde lejos.

Planeta

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¿Qué tipo de configuración continental podrían tener los mundos extraterrestres rocosos?

Lo ideal sería saber si un planeta tiene un ciclo de supercontinente, porque la presencia de vida y la tectónica de placas activas podrían estar entrelazadas. El posicionamiento continental también podría afectar la probabilidad de agua líquida.

A través de los telescopios, no se pueden ver los continentes y la composición atmosférica solo se puede inferir. Entonces, los modelos de variaciones climáticas podrían revelar alguna señal indirecta que los astrónomos podrían detectar.

Variaciones

El modelo de Way de los climas del supercontinente -que se demoró meses usando una supercomputadora- reveló algunas variaciones sorprendentes entre los cuatro escenarios.

Amasia, por ejemplo, conduciría a un planeta mucho más frío que el resto. Con la tierra concentrada alrededor del Polo Norte y los océanos menos propensos a llevar corrientes cálidas a latitudes más frías, se acumularían capas de hielo.

Aurica, por el contrario, sería más suave, con un núcleo seco pero con costas similares a las de Brasil hoy día, con más agua líquida.

Paisaje verde

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Un planeta con una configuración continental diferente, tendría otro clima.

Es útil saber todo esto, porque si un exoplaneta similar a la Tierra tiene placas tectónicas, no sabremos en qué etapa del ciclo del supercontinente se encuentra actualmente y, por lo tanto, necesitaremos saber qué buscar para inferir su habitabilidad.

No debemos suponer que las masas terrestres se dispersarán, a mitad de ciclo, como la nuestra.

En cuanto al futuro de nuestro propio planeta, Davies reconoce que los cuatro escenarios de supercontinentes que han modelado son especulativos, y puede haber sorpresas geológicas imprevistas que cambien el resultado.

«Si tuviera una Tardis para ir a ver, no me sorprendería que, en 250 millones de años, el supercontinente no se pareciera en nada a ninguno de estos escenarios. Hay tantos factores involucrados», dice.

Sin embargo, lo que se puede decir con certeza es que las masas de tierra que damos por sentadas algún día se reorganizarán en una configuración completamente nueva.

Los países que alguna vez estuvieron aislados unos de otros serán vecinos cercanos. Y si la Tierra aún alberga seres inteligentes, podrán viajar entre las antiguas ruinas de Nueva York, Pekín, Sídney y Londres sin ver un océano.

Imagen de portada: GETTY IMAGES. Mapa de Mercator del siglo XVI.

FUENTE RESPONSABLE: BBC FUTURE. Por Richard Fisher. Abril 2022

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Así es el Falcon 9 de SpaceX , el cohete reutilizable que lo cambio todo.

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El espacio supone la última barrera de la curiosidad humana. Hemos soñado con conquistarlo desde el principio de nuestra existencia. Lo que tradicionalmente parecía un sueño, cada vez está más cerca. Gracias al Falcon 9, un cohete espacial reutilizable, la exploración del espacio resulta más sencilla. Las esperanzas de colonizar el cosmos pasan por el invento de SpaceX.

Antes de entrar en materia debemos aclarar qué es el Falcon 9. Se trata de un cohete de dos fases diseñado por la empresa SpaceX, especialista en la exploración espacial. Es más que una nave espacial, es un transporte seguro que permite viajar a tripulación humana. Al contrario que las típicas naves espaciales, es reutilizable, por lo que su vida útil no acaba con un viaje. Esto último es lo más importante, ya que permite ahorrar cantidades ingentes de dinero por cada exploración.

Aunque quizás debamos afirmar que el Falcon 9 se acerca más a un proyecto que a un cohete específico, ya que ha sido remodelado durante su existencia. Se añaden o incorporan materiales, pero la base es la misma. Actualmente la versión operativa se llama Falcon 9 Block 5. Se trata de la quinta versión del cohete y se inauguró el 11 de mayo de 2018. Es el cuarto modelo, sin contar el Falcon Heavy el cual es la fusión tres Falcon 9. También es el modelo que más viajes ha llevado a cabo, 91 viajes totales con 91 viajes exitosos.

¿Qué es SpaceX?

SpaceX es una empresa estadounidense de fabricación aeroespacial. Fue fundada en 2002 por Elon Musk, el magnate y director general de Tesla. El multimillonario sudafricano también es el director general de SpaceX, la empresa que fundó con el objetivo de colonizar Marte. Desde su fundación ha trabajado en vehículos aeroespaciales, siendo Falcon 9 uno de sus proyectos más ambiciosos.

SpaceX es todo un icono dentro de la iniciativa privada. En 2008 se consagró como la primera empresa privada en lanzar a la órbita espacial un cohete de combustible líquido: el Falcon 1. Desde entonces ha superado cada reto hasta finalmente enviar astronautas a la Estación Espacial Internacional en 2020. Sin embargo, pese a sus aciertos, SpaceX y Elon Musk han tenido encontronazos contra la NASA pese a convertirse en el socio privado de la institución.

¿Cómo es el Falcon 9 Block 5?

A simple vista puede que no destaque para quienes no estén emparentados con el mundo espacial. Podemos describirlo como una colosal torre de 70 metros de alto, pero sólo 3,7 metros de diámetro y pesa 549,054 kilos. Según explica la propia empresa, la razón de que sea reutilizable se sostiene en el inmenso coste de sus materiales. «La reutilización permite volver a volar las partes más caras del cohete, lo que a su vez reduce el coste de la exploración espacial» indican en la sección del Falcon 9 dentro del portal digital de SpaceX.

La actual versión del cohete cuenta con cuatro partes diferenciadas y dos fases. La primera es la Fase 1, que está formada por aluminio y litio. La segunda parte es la Fase 2, la cual es impulsada por un único motor Merlin y es quien lleva la carga útil del Falcon. Entre ambas se sitúa una interetapa que conecta a la primera con la segunda; también es la que permite que ambas se separen durante el vuelo. Por último, tenemos la carga útil, que se integra en una cabina formada por carbono. Esta protege su interior.

El Falcon 9 emplea motores Merlin. Este utiliza como combustible RP-1, un derivado del petróleo similar al queroseno. Según la comunidad científica, se trata de uno de los materiales más eficientes y obtenibles a bajo precio. Para obtenerlo, se oxida el petróleo con oxígeno líquido, lo que provoca que arda a 3396,85ºC y que la llama produzca la energía necesaria para la propulsión. También se le denomina kerolox.

Casi 12 años en el espacio

En octubre de 2005, SpaceX anuncio el desarrollo del Falcon 9. Se trataba de una propuesta revolucionaria, ya que contaría con apoyo de la NASA, al contrario que los anteriores proyectos de la empresa. Desde el principio, ya que Musk insistió en que la diferencia del Falcon 9 en comparación con los demás cohetes radicaría en su reutilización. 17 años tras el comienzo del proyecto, no se ha equivocado.

Desde su primer vuelo en 2010, ha ahorrado miles de millones de dólares gracias a su reutilización. En total ha despegado en 147 ocasiones, saliendo victorioso en un 98,63% de sus despegues, lo que es toda una hazaña en la cuestión aeroespacial. Sin embargo, lo más difícil es aterrizar, algo que ha intentado en 115 ocasiones y lo ha conseguido en 106, lo que supone un éxito del 92,17%.

2010, el primer vuelo

La primera versión del Falcon 9 despegó exitosamente desde Florida el 4 de junio de 2010. Se trató de un vuelo experimental en el que sólo viajaba el cohete, sin carga dentro. Fue un éxito parcial porque su vuelta resultó accidentada, ya que se intentó recuperar ambas partes del cohete, pero fue imposible porque la primera ardió durante la reentrada en la atmósfera.

2022, vuelos cada semana

El último vuelo del Falcon 9 se produjo el 8 de abril de 2022. Como en las últimas ocasiones, contaba con tripulación a bordo. Fue todo un éxito tanto en el despegue como en el aterrizaje. El siguiente lanzamiento se plantea para el 15 de abril de 2022 y desde entonces prácticamente para cada semana.

Imagen de portada: Gentileza de AZ adslzone

FUENTE RESPONSABLE: AZ adslzone

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