Premio Nobel de Física por el descubrimiento del antiprotón para Emilio Gino Segré.

Nacido en Tívoli, Lacio, Italia, fue un físico ítalo-estadounidense que, juntamente con Owen Chamberlain, ganó en 1959 el Premio Nobel.

Hijo de padres sefardíes estudió ingeniería en la universidad romana de La Sapienza. En 1927 cambió de carrera por la física y se doctoró en 1928 con una tesis dirigida por Enrico Fermi. Pertenecía al llamado Grupo de Roma.

Después de hacer el servicio militar, desde el 1928 hasta el 1929 trabajó con Otto Stern en Hamburgo y con Pieter Zeeman en Ámsterdam, como miembro de la Fundación Rockefeller (Rockefeller Foundation). Segrè fue profesor de física de la Universidad de Roma “La Sapienza” de 1932 hasta 1936. De 1936 hasta 1938 será director del laboratorio de física de la Universidad de Palermo.

Después de la visita que hizo en el Laboratorio de Radiación de Berkeley (Berkeley Radiation Laboratory) a Ernest O. Lawrence. Ernest le envió en 1937 a Segrè una muestra de molibdeno que había sido bombardeado con núcleos de deuterio (deuterones) en el ciclotrón de Berkeley para que la analizase, ya que estaba emitiendo formas anómalas de radioactividad. Tras cuidadosos análisis químicos y teóricos, Segrè fue capaz de probar que parte de la radiación estaba siendo producida por un elemento químico desconocido que fue llamado tecnecio por haber sido el primero sintetizado artificialmente (del griego tecnetos, que significa “»artificial”). A posteriori ha sido encontrado en la naturaleza, aunque en muy pequeñas dosis.

Mientras Segrè estaba de visita a California, en verano del 1938, el gobierno fascista de Mussolini expulsó de las universidades a los judíos con sus leyes antisemitas. Como judío, a Segrè se le otorgó un permiso de emigrante por tiempo indefinido. En el Laboratorio de Radiación de Berkeley, Ernest O. Lawrence le ofreció un puesto de trabajo como Asistente de Investigación (una posición bastante baja para alguien que había descubierto un elemento) con un sueldo de 300 dólares al mes. Además, cuando Lawrence se enteró que Segrè estaba legalmente atrapado en California, le bajó el sueldo a 116 dólares (muchos, incluido Segrè, vieron en esto una situación de explotación). Segrè, empero, pudo encontrar otro trabajo como profesor del departamento de física en la Universidad de California en Berkeley. Mientras estaba allí, ayudó a descubrir el elemento conocido como astato y el isótopo plutonio-239 (que luego se utilizó para crear la bomba atómica lanzada en Nagasaki).

Desde 1943 a 1946, trabajó en el Laboratorio Nacional de Los Álamos / Los Alamos National Laboratory, dentro del grupo encargado del proyecto Manhattan. En 1944 obtuvo la ciudadanía estadounidense y, cuando regresó a Berkeley en 1946, trabajó como profesor de física allí hasta 1972. En 1974, volvió a la Universidad de Roma “La Sapienzaפ como profesor de física nuclear.

Segrè, además, fue un fotógrafo aficionado y sus instantáneas documentaron eventos y retrataron personas para la historia de la ciencia moderna. El Instituto Americano de Física (American Institute of Physics) dio su nombre al Archivo Fotográfico de la Historia de la Física en su honor.

Murió a la edad de 84 años, de un ataque cardíaco, en Lafayette, California (Estados Unidos).

Imagen de portada: Los “chicos” de Vía Panisperna en el patio del Instituto de Física de la Universidad de Roma en Vía Panisperna. De izquierda a derecha: Oscar D’Agostino, Segrè, Edoardo Amaldi, Franco Rasetti y Enrico Fermi – Foto: Wikipedia – Dominio Público

FUENTE RESPONSABLE: Aurora. Israel.

Sociedad y Cultura/Ciencia/Física/Investigación/Premio Nobel

Por qué el tiempo va hacia delante y no hacia atrás.

Cuando Isaac Newton publicó su famosa obra Principia en 1687, sus tres elegantes leyes del movimiento resolvieron muchos problemas.

Sin ellas, no podríamos haber llevado gente a la Luna 282 años después.

Pero estas leyes trajeron a la física un nuevo problema, que no se apreció completamente hasta siglos después de Newton y que todavía molestan a los cosmólogos de hoy.

El problema es que las leyes de Newton funcionan el doble de bien de lo que podríamos esperar.

Describen el mundo por el que nos movemos todos los días: el mundo de las personas, las manecillas que se mueven alrededor de un reloj e incluso la caída apócrifa de ciertas manzanas.

Pero también dan cuenta perfectamente de un mundo en el que las personas caminan hacia atrás, los relojes marcan de la tarde a la mañana, y la fruta se eleva desde la tierra hasta la rama del árbol.

«La característica interesante de las leyes de Newton, que no se apreció hasta mucho después, es que no distinguen entre el pasado y el futuro», dice el físico teórico y filósofo Sean Carroll, quien analiza la naturaleza del tiempo en su última obra «Las ideas más grandes del universo».

«Pero la direccionalidad del tiempo es su característica más obvia, ¿verdad? Tengo fotografías del pasado, no tengo fotografías del futuro».

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El problema no se limita a las teorías centenarias de Newton.

Prácticamente todas las teorías fundamentales de la física desde entonces han funcionado tan bien hacia adelante como hacia atrás, dice el físico Carlo Rovelli del Centro de Física Teórica en Marsella, Francia, y autor de libros que incluyen «El orden del tiempo».

«A partir de Newton, la teoría del electromagnetismo de Maxwell, el trabajo de Einstein y la mecánica cuántica, la teoría cuántica de campos, la relatividad general e incluso la gravedad cuántica, no tienen distinción entre el pasado y el futuro», dice Rovelli.

«Lo que fue una sorpresa, porque la distinción es muy evidente para todos nosotros. Si haces una película, es obvio cuál es el futuro y cuál el pasado».

¿Cómo estas descripciones del Universo tienen sentido del tiempo si carecen de su propia flecha indicativa de dirección?

Como dice Marina Cortês, astrofísica de la Universidad de Lisboa: «Hay muchas implicaciones que comienzan con tomarse en serio la pregunta, ‘¿Por qué pasa el tiempo?'».

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Parte de la respuesta se encuentra en el Big Bang, sucedido hace casi 14.000 millones de años.

Otra percepción proviene del extremo opuesto, en la eventual muerte del Universo.

Pero antes de embarcarse en este viaje épico de ida y vuelta a lo largo de la línea de tiempo del Universo, vale la pena detenerse en 1865, justo cuando la primera ley de la física verdaderamente direccional en el tiempo aparecía al mismo tiempo que se daba la Revolución Industrial.

Juntando vapor

En el siglo XIX, cuando el carbón se metía en los hornos para generar energía de vapor, los científicos e ingenieros que esperaban desarrollar mejores motores adoptaron un conjunto de principios que describían la relación entre el calor, la energía y el movimiento.

Se conocieron como las leyes de la termodinámica.

En Alemania, en 1865, el físico Rudolf Clausius afirmó que el calor no puede pasar de un cuerpo frío a uno caliente, si nada cambia a su alrededor.

Clausius ideó el concepto que llamó «entropía» para medir este comportamiento del calor; otra forma de decir que el calor nunca fluye de un cuerpo frío a uno caliente es decir «la entropía solo aumenta, nunca disminuye».

Como destaca Rovelli en «El orden del tiempo», esta es la única ley básica de la física que puede distinguir el pasado del futuro.

Una pelota puede rodar cuesta abajo o ser pateada de regreso a su cumbre, pero el calor no puede fluir de lo frío a lo caliente.

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Para ilustrar, Rovelli toma su pluma y la deja caer de una mano a la otra.

«La razón por la que esto se detiene en mi mano es porque tiene algo de energía, y luego la energía se convierte en calor y calienta mi mano. Y la fricción detiene el rebote. De lo contrario, si no hubiera calor, esto rebotaría para siempre y no distinguiría el pasado del futuro».

Hasta ahora, es sencillo. Es decir, hasta que empieces a considerar qué es el calor a nivel molecular.

La diferencia entre las cosas calientes y las cosas frías es cuán agitadas están sus moléculas: en una máquina de vapor caliente, las moléculas de agua están muy excitadas, dando vueltas y chocando entre sí rápidamente.

Las mismas moléculas de agua están menos agitadas cuando se unen como condensación en el cristal de una ventana.

Aquí está el problema: cuando te acercas al nivel de, digamos, una molécula de agua chocando y rebotando en otra, la flecha del tiempo desaparece.

Si viera un video microscópico de esa colisión y luego lo rebobinara, no sería obvio qué camino era hacia adelante y hacia atrás.

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En la escala más pequeña, el fenómeno que produce calor, las colisiones de moléculas, es simétrico en el tiempo.

Esto significa que la flecha del tiempo del pasado al futuro solo emerge cuando se retrocede del mundo microscópico al macroscópico, algo que apreció por primera vez el físico y filósofo austriaco Ludwig Boltzmann.

«Entonces, la dirección del tiempo proviene del hecho de que miramos cosas grandes, no miramos los detalles», dice Rovelli.

«Es en este paso, desde la visión microscópica fundamental del mundo hasta la descripción aproximada del mundo macroscópico, aquí es donde entra la dirección del tiempo».

«No es que el mundo esté fundamentalmente orientado en el espacio y el tiempo», dice Rovelli. Es que cuando miramos a nuestro alrededor, vemos una dirección en la que las cosas medianas y cotidianas tienen más entropía: la manzana madura caída del árbol, la baraja de cartas barajada».

Aunque la entropía parece estar inextricablemente ligada a la flecha del tiempo, parece un poco sorprendente, tal vez incluso desconcertante, que la única ley de la física que tiene una fuerte direccionalidad del tiempo incorporada pierda esta direccionalidad cuando miras a muy pequeña escala.

«¿Qué es la entropía?» Rovelli dice.

«La entropía es simplemente cuánto nos olvidamos de la microfísica, cuánto nos olvidamos de las moléculas».

Si hay una flecha del tiempo, ¿de dónde vino en primer lugar?

«La respuesta está incrustada en el comienzo del Universo», dice Carroll.

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«La respuesta es porque el Big Bang tenía baja entropía. Y aún así, 14.000 millones de años después estamos nadando en las secuelas de ese tsunami que comenzó cerca del Big Bang. Es por eso que el tiempo tiene una dirección para nosotros».

La entropía extraordinariamente baja del Universo en el Big Bang es tanto una respuesta como una gran pregunta.

El principio y el final

«Lo que menos entendemos sobre la naturaleza del tiempo es por qué el Big Bang tenía baja entropía, por qué el Universo primitivo era así», dice Carroll.

«Y creo honestamente, como cosmólogo en activo, creo que mis compañeros cosmólogos han bajado los brazos en este caso. Realmente no toman ese problema lo suficientemente en serio».

Carroll publicó un artículo en 2004 con su colega Jennifer Chen, en el que pretendían explicar por qué el Universo tenía una entropía tan baja cerca del Big Bang, en lugar de simplemente asumir o aceptar que este fuera el caso.

«Hay muchas lagunas en la teoría, muchos aspectos que no están completamente madurados, pero también creo que es, con mucho, la mejor teoría que tenemos», dice Carroll. «No hace trampa».

Otros cosmólogos están de acuerdo en que es hora de pensar seriamente en este problema de los orígenes de baja entropía del Universo.

«La probabilidad de que nuestro Universo actual tenga condiciones iniciales de este tipo, y no de otro tipo, es de alrededor de uno en 10 a 10 a 124 (1:10^10^124)», dice Cortês. (Otra forma de decirlo es que el evento tenía una probabilidad de 0,00…01, con 120 ceros omitidos).

«Quiero decir que podría decir con seguridad que este es el número más grande en la física moderna, fuera de la filosofía o las matemáticas».

Asumir unos orígenes tan improbables de una entropía tan baja es un gran ejemplo de cómo «empujar el problema debajo de la alfombra», dice Cortês.

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«Si los físicos siguen haciendo esto, después de un tiempo lo que habrá será un gran montón debajo de la alfombra. Nos corresponde a nosotros, los cosmólogos, explicar por qué el tiempo solo avanza».

Incluso si aún no sabemos por qué, el pasado de baja entropía del Universo es una fuente plausible de la flecha del tiempo.

Como la mayoría de las cosas que tienen un principio, la flecha también tendrá un final.

La primera persona en detectar esto fue, una vez más, el físico austriaco Ludwig Boltzmann.

«Boltzmann pensó, ‘ah, la entropía está creciendo en el Universo y tal vez llegue al máximo en algún momento'», dice Rovelli.

En ese punto, el calor se distribuiría uniformemente por todo el Universo, y ya no fluiría de un lugar a otro.

No habría energía disponible en una forma útil para hacer trabajo; en otras palabras, casi nada interesante estaría sucediendo en todo el Universo.

Como lo describe la astrofísica Katie Mack, «A medida que continúa ese proceso, todo se descompone tanto que todo lo que queda es el calor residual de todo lo que existió alguna vez en el Universo». Este destino se conoce como la muerte térmica del Universo, o muerte por calor.

«Las estrellas dejarán de arder, ya no pasará nada. No habrá nada más que pequeñas fluctuaciones térmicas», dice Rovelli.

«Supongamos que esto sucede. No sabemos con certeza si va a suceder, pero supongamos que sucede, ¿deberíamos decir que no hay dirección de tiempo allí? Por supuesto que no hay dirección de tiempo, porque cada fenómeno que sucedió de una manera podría también ir en un sentido o en el otro. Nada distinguirá las dos direcciones del tiempo».

Esto es quizás lo más extraño de la flecha del tiempo: «Solo dura un rato», dice Carroll.

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES. Es muy difícil imaginar lo que podría pasar si la flecha del tiempo finalmente se desvanece.

«Cuando pensamos, producimos calor en nuestras neuronas», dice Rovelli.

«Pensar es un proceso en el que la neurona necesita entropía para funcionar. Nuestro sentido del paso del tiempo es exactamente lo que la entropía le hace a nuestro cerebro».

La flecha del tiempo que surge de la entropía nos acerca mucho más a comprender por qué el tiempo sólo avanza.

Pero puede haber más flechas del tiempo que esta; de hecho, podría decirse que hay una descarga completa de flechas del tiempo que apuntan desde el pasado hacia el futuro.

Para entender esto, tenemos que pasar de la física a la filosofía.

Tiempo humano

Las formas en que intuitivamente entendemos y experimentamos el tiempo no deben tomarse a la ligera, dice Jenann Ismael, profesora de filosofía en la Universidad de Columbia, Nueva York.

Si piensa en su propia experiencia del tiempo, pronto podrá reconocer varias de las flechas psicológicas que forman una parte central de la experiencia humana.

Una de estas flechas es lo que Ismael llama «fluir».

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«Si miras al mundo, no experimentas una representación puramente estática del estado instantáneo del mundo», dice, como en una película compuesta por varios fotogramas estáticos cada segundo.

«Vemos directamente que el mundo está cambiando».

Esta experiencia del flujo del tiempo está integrada en nuestra percepción.

«La visión no se parece en nada a una cámara de cine», dice Ismael.

«En realidad, lo que sucede es que su cerebro está recopilando información durante un período temporal. Está integrando esa información para que, en un momento dado, lo que está viendo sea un cálculo que el cerebro ha hecho. 

 

De modo que no solo vea que las cosas se mueven, ves lo rápido que se mueven, la dirección en la que se mueven. Entonces, todo el tiempo, tu cerebro está integrando información en intervalos temporales y te da el resultado. Así que ves el tiempo, de alguna manera».

Hay una segunda característica del tiempo que Ismael distingue del flujo, que ella denomina «pasaje».

La idea de pasaje está íntimamente ligada a experiencias orientadas en el tiempo, como la memoria y la anticipación.

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES. Tome el ejemplo de una boda o cualquier evento de vida muy esperado.

Nuestra experiencia de estos momentos tiene muchas capas, desde las conflictivas etapas de planificación hasta la intensidad del día en sí y los recuerdos que permanecen con nosotros durante años.

Hay una direccionalidad en estas diferentes experiencias: la forma en que anticipamos un evento en el futuro es fundamentalmente diferente de cómo lo recordamos cuando ya pasó.

«Todo eso es parte de lo que considero la experiencia del pasaje, esta idea de que experimentamos cada evento como anticipado del pasado, experimentado en el presente, recordado en retrospectiva», dice Ismael.

«Es una especie de proustiano en su densidad».

Estos aspectos de la direccionalidad del tiempo psicológico, así como muchos otros, como el sentido de apertura que tenemos sobre el futuro pero no sobre el pasado, podrían tener sus raíces en la flecha del tiempo nacida de la Revolución Industrial.

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«Creo que todo vuelve a la entropía», dice Ismael.

«Ahora no veo ninguna razón para pensar que los tipos de flechas que están involucradas en la psicología humana están enraizadas en última instancia en la flecha entrópica. Pero es una pregunta empírica. No tengo ninguna razón para pensar que este proyecto para comprender la experiencia humana en relación con la flecha entrópica va a fallar».

Ese proyecto es lo que Carroll espera hacer, tomando varias características de nuestra experiencia del tiempo y relacionándolas con la entropía. Su primer objetivo es la causalidad, otro elemento de la flecha del tiempo, ya que las causas suceden antes que los efectos.

Por decir lo menos, este proyecto es una empresa importante para todos los físicos y filósofos involucrados.

Y aún, al acecho en las sombras detrás de todos esos esfuerzos, queda esa pregunta persistente sobre por qué la entropía era tan baja en el Universo primitivo.

«Creo que entendemos por qué tenemos esta sensación de fluir», dice Rovelli.

«Entendemos por qué el pasado nos parece fijo y el futuro parece abierto. Entendemos por qué hay fenómenos irreversibles, y podemos reducir todo eso a la segunda ley de la termodinámica, al aumento de la entropía».

«Está muy relacionado con el hecho de que si lo rastreamos atrás, atrás, atrás, el Universo comenzó muy pequeño, en una situación muy peculiar. Entonces, de alguna manera, se está revirtiendo esa situación peculiar».

«Pero, por supuesto, hay una pregunta abierta, quiero decir, ¿por qué? ¿Por qué comenzó de esa manera en particular?»

 

Imagen de portada:  GETTY IMAGES

FUENTE RESPONSABLE: Martha Henriques. BBC Future. 8 de octubre 2022.

Física/Astronomía/Ciencia

 

 

¿Quién gana el premio Nobel de Física 2022?

Se otorga la semana que viene; investigadores de Buenos Aires, La Plata y Bariloche jugaron a proponer nombres y explican por qué los eligieron.

Como ocurre desde hace más de un siglo, los primeros días de octubre están jalonados por un acontecimiento que atrae la atención de la comunidad científica global: se otorgan los premios Nobel de Fisiología o Medicina, de Física y de Química. Aunque los veredictos de cada año no están exentos de discusiones, es innegable que la suma que distribuyen y el prestigio que implican no pasan desapercibidos.

Una ventana al cerebro

Para ir palpitando la entrega del próximo martes, el Departamento de Física de la la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA y el Instituto Balseiro les pidieron a algunos investigadores que arriesgaran candidatos.

El elegido por Enzo Tagliazucchi, físico y neurocientífico, profesor e investigador del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA, investigador del Conicet y director del laboratorio “Ciencia, cultura y complejidad”, es Seiji Ogawa, físico japonés de 86 años. “Lo que hizo es interesante porque se trata de uno de esos pocos casos en los que no hay controversia acerca de que la autoría de su descubrimiento –explica Tagliazucchi–. Lo presentó en un paper de 1990 publicado en el Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) y tuvo un impacto enorme”.

Seiji Ogawa

El logro de Ogawa fue darse cuenta de que cuando las neuronas se activan y procesan información, se disparan “potenciales de acción”, y luego necesitan energía que suministra la sangre para recuperar su estado basal. El mecanismo por el cual se genera esa energía es una reacción química que involucra el oxígeno que llevan las moléculas de hemoglobina. Al mismo tiempo, las neuronas que no están oxigenadas tienen propiedades magnéticas diferentes.

“Así, la señal que mide la técnica de resonancia magnética se distorsiona [en las distintas regiones del cerebro de acuerdo con su actividad] y uno la puede traducir en el volumen de sangre oxigenada que está llegando a esa zona –explica Tagliazucchi–. Eso, sumado a la muy buena resolución espacial de estos equipos, permitió construir un mapa del cerebro que hoy cartografía con precisión de milímetros cúbicos qué áreas están recibiendo flujo sanguíneo, y esto es un marcador indirecto de donde hay neuronas ‘disparando’. O sea, lo que él inventó fue la técnica conocida como ‘resonancia magnética funcional’, que permite mapear en tiempo real y de forma no invasiva la actividad del cerebro de la persona que está dentro del resonador”.

El hallazgo tiene aplicaciones en muchas áreas, algunas de las cuales, como la neurociencia cognitiva, son posibles casi en su totalidad gracias a este avance. “Antes, uno tenía que esperar que hubiera una guerra para poder estudiar el cerebro, analizar déficits comportamentales y localizar distintas funciones –dice Tagliazucchi–. Ahora, cualquiera puede hacer un estudio sin provocar daños. Y lo mismo con otros órganos. Ogawa le dio un impulso notable a la neurociencia”.

Revolución cuántica 2.0

Los favoritos de Alex Fainstein, físico, egresado y docente del Instituto Balseiro, además de investigador del Conicet, que dirige el Laboratorio de Fotónica y Optoelectrónica del Centro Atómico Bariloche, son dos franceses: Michel Devoret y Alain Aspect.

Michel Devoret

“La primera revolución cuántica transformó el siglo pasado, hizo posible la existencia de transistores, la electrónica, los láseres –comenta Fainstein–. Michel Devoret tiene que ver con lo que se conoce como ‘segunda revolución cuántica’, que es la que presenta los aspectos más ‘esotéricos’, como el entrelazamiento [un concepto introducido en 1935 por Einstein, Podolsky y Rosen, que se verifica cuando dos partículas que se encuentran físicamente separadas se comunican entre sí y que no tiene equivalente en la física clásica] o la ‘teleportación’ [un proceso en el cual se transmite información cuántica de una posición a otra alejada de la primera] . Son ideas ‘locas’, pero en las que muchos países están haciendo inversiones enormes, de miles de millones de dólares, y que prometen transformar nuestra realidad”.  

Alain Aspect

Devoret es un pionero en el desarrollo de circuitos electrónicos muy pequeños que funcionan como qubits cuánticos (la base de las computadoras cuánticas). Alain Aspect probó experimentalmente que algo que ocurre muy lejos puede afectar lo que sucede en otro punto del universo.

“La aplicación más llamativa de estos avances dio lugar a la actual computadora cuántica –destaca Fainstein–. Es una forma de computar en la que no tenés ‘bits’ clásicos, que solo pueden tener dos valores (1 o 0), sino que pueden ser cualquier combinación entre dos valores con cierta probabilidad. Está demostrado que ese carácter probabilístico de la física cuántica se puede usar para hacer  computación en paralelo y romper todos los algoritmos, por ejemplo de seguridad. Podrías saber no solo todo lo que la gente está haciendo y diciendo, sino también lo que hizo y dijo en los últimos 20 años. Para eso se desarrolla la criptografía cuántica, que nadie puede espiar. Pero también se anticipa que con esta tecnología se podrán calcular estructuras de átomos, de moléculas para uso médico… Las aplicaciones que se imaginan son enormes”.

Augusto Roncaglio, investigador de la UBA e integrante del grupo de información cuántica, coincide con Fainstein respecto de Alain Aspect (“lo que logró fue entrelazar una cantidad muy grande de fotones en poco tiempo”, aclara)  y agrega al físico austríaco Anton Zeilinger, que también contribuyó en esta área. El equipo de este último fue el primero en comprobar una interferencia cuántica entre macromoléculas. Durante sus investigaciones en fotones entrelazados logró teletransportar dos de una orilla a la otra del Danubio.  

Los Borges de la física

Daniel Dominguez, egresado y docente del Instituto Balseiro, investigador del Conicet y de la CNEA en el área de materia condensada, comenta que también en física hay casos como el de Borges, que todos los años era candidato, pero nunca llegó a recibirlo. “Uno de ellos podría ser Aspect”, desliza.

David Deutsch

Entre su grupo de elegidos está Charles Bennett, uno de los pioneros en el campo de la computación cuántica que en este momento trabaja en IBM en los problemas del intercambio de información, y al físico nacido en Israel David Deutsch, miembro de la Royal Society. “Ambos dieron forma a la idea de programación cuántica y de computadora cuántica universal”, explica Domínguez. También incluye a John Martinis, líder del proyecto cuántico de Google.

Para fundamentar sus elecciones, Silvia Goyanes, directora del Laboratorio de Polímeros y Materiales del Departamento de Física de la UBA, revisó el testamento de Nobel. “Allí dice que la distinción se instaura ‘para premiar a aquellos que durante el año anterior hayan conferido el mayor beneficio a la humanidad’ –subraya–. Y en el área de física, a ‘una persona que haya realizado el descubrimiento o la invención más importante en el campo de la física’. 

Pero si uno mira el reporte de la Sociedad de Inventores Suecos, encuentra que el 80% de los Premios Nobel están destinados a investigaciones, mientras que sólo el 20% van a invenciones. En cuanto a temática, pareciera que un año le toca a cosmología, otro, a partículas, y otro, a óptica. 

Aunque el tercer premio Nobel en Física fue para Marie Curie, solo el 10% se otorgaron a mujeres. Un dato llamativo es que si bien se premia a científicos y científicas por sus investigaciones, esas mismas personas tienen varias patentes. 

Algo que a mí me sorprendió es que, si uno revisa la bibliografía, puede ver que el propio Einstein tiene 50 patentes. Entonces, si uno se pregunta cuál es el tema que revolucionó nuestras vidas, todo indica que es lo que tiene que ver con la física de nanoestructuras para la electrónica flexible, supercapacitores [con densidades de energía mayores que los convencionales], celdas solares orgánicas, pantallas flexibles…  Todo esto va a ser una revolución desde el punto de vista de las nuevas energías”.

Cherie Kagan

Aunque aclaró que no es especialista en el tema, seleccionó tres figuras de especial relevancia en el campo: Yongfang Li, Xiangfeng Duan (ambos nacidos en China, pero actualmente en los Estados Unidos) y Cherie Kagan. “Esta última se da cuenta de cómo se pueden colocar partículas nanométricas o nanocristales de un semiconductor adentro de una tinta, un líquido, y así armar circuitos para crear una electrónica flexible de alto rendimiento”, destaca.

Lucía Cabrera, estudiante de doctorado en Física en el Instituto Balseiro y becaria del Conicet en el grupo de Partículas y Campos del Centro Atómico Bariloche, propone a Takashi Taniguchi. 

“Es un científico japonés que trabaja en el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales de Tsukuba, Japón –comenta Cabrera–. Generó cristales hexagonales de nitruros de carbono que lo catapultaron a la fama con su colega académico, Kenji Watanabe. ¿Por qué es importante? 

Estas estructuras permiten estudiar muy bien materiales bidimensionales; es decir, de un átomo de espesor. El más popular de estos es el grafeno y, de hecho, las láminas que ellos producen permitieron en los últimos años producir algunos dispositivos que se llaman ‘de ángulo mágico’, cuyas propiedades superconductoras o aislantes dependen (como su nombre lo indica) del ángulo con que se deposite la siguiente capa de grafeno. Es maravilloso”.

Chalres Bennett

De acuerdo con Guillermo Silva, físico de la Universidad Nacional de La Plata, otro que podría ganar un Nobel este año sería Alexander Polyakov, una figura cardinal en la teoría cuántica de campos: “Representa dos aspectos complementarios: es alguien que estuvo aislado –dice Silva– y formuló ideas fundamentales para el descubrimiento del  ‘instantón’, que permite explicar una anomalía a la hora de describir las partículas fundamentales. Para mí, es un crack. Se dio cuenta de que había fenómenos muy disímiles que se explicaban con las mismas herramientas y llevó a un cambio de paradigma con respecto a cómo entendemos que funciona la naturaleza en el nivel microscópico”.

David Ruelle

Por último, Julian Amette Estrada, doctorando en el Grupo de Fluidos, confesó que eligió a alguien de su área de investigación, David Ruelle, físico-matemático belga, que trabajó en sistemas dinámicos y desarrolló una teoría de la turbulencia. “No me parece probable que gane, porque el año último se distinguieron avances relacionados, pero es alguien que llena varios de los casilleros necesarios para el Premio Nobel”, afirma.

Imagen de portada: Watanabe y Taniguchi

FUENTE RESPONSABLE: El Destape. Por Nora Bár. 30 de septiembre 2022.

Sociedad y Cultura/Física/Premio Nobel.

El artículo científico que le rechazaron a Albert Einstein

En 1936, una de las revistas más prestigiosas de Física le rechazó al científico un artículo. ¿Por qué?

 

A finales de 1936, un enfurecido Einstein le mandó al editor de la prestigiosa revista The Physical Review, una carta que debió sonar como un trueno:

“Nosotros le hemos mandado nuestro manuscrito para que lo publicara y no lo hemos autorizado a que se lo muestre a especialistas antes de que esté impreso. No veo ninguna razón para considerar los comentarios –en todo caso erróneos– de su experto anónimo. En base a este incidente prefiero publicar el artículo en algún otro lado”.

¿Cuál es el contexto de este impasse? ¿De qué trataba el manuscrito aludido? ¿Qué consecuencias tuvo?

Era el tercer artículo que Einstein mandaba al Physical Review, desde que vivía en Princeton, en 1933, todos con su colaborador, Nathan Rosen. El primero trataba sobre lo que hoy se conoce como agujeros de gusano, y el segundo, de mecánica cuántica, planteaba la hoy llamada paradoja de Einstein-Podolski-Rosen. Ambos fueron publicados sin problemas.

Sin embargo, el tercero no. A comienzos de 1936, Einstein le había escrito a su amigo Max Born: “junto con un joven colaborador llegué al interesante resultado de que las ondas gravitacionales no existen…”. Ese era el tema del tercer artículo. Con el provocador título: “¿Existen las ondas gravitacionales?” Einstein presuntamente demostraba que no existían. Las ondas gravitacionales eran una predicción hecha por el propio Einstein usando una aproximación de las ecuaciones de la relatividad general, unas tres décadas antes. A pesar de que no había detecciones directas de ondas gravitacionales, los físicos no dudaban de su existencia real.

El editor del Physical Review estimó que la importancia del tema y la asombrosa conclusión, ameritaban mucha cautela, más aún, siendo el autor nada más y nada menos que Einstein; de modo que no se arriesgó a asumir la responsabilidad de la publicación y siguiendo el protocolo de revisión por pares, envió el manuscrito a un árbitro externo. El árbitro advirtió un error en el trabajo y el editor le mandó a Einstein el reporte negativo y pasó lo que pasó: la ira desatada de Einstein, la promesa de más nunca volver a publicar en Physical Review y el envío del trabajo a una revista menos prestigiosa, donde fue aceptada sin ninguna revisión.

Mientras tanto un colega de Einstein en Princeton, el conocido cosmólogo Howard Robertson se las arregló para discutir con el joven Leopold Infeld, el nuevo ayudante de Einstein y le hizo ver cuál era el error del trabajo: Einstein, el veterano de los sistemas de coordenadas había usado unas coordenadas inadecuadas. Una vez corregido el error, el resultado era una nueva solución de ondas gravitacionales.

Infeld corrió a darle las nuevas a Einstein, quien al día siguiente daba una charla sobre el tema. Cuentan que al final de la conferencia Einstein dijo… “si me preguntaran si las ondas gravitacionales existen, respondería que no sé, pero que el tema es muy interesante”

Einstein logró que la publicación en la nueva revista saliera con las correcciones, sin la conclusión de que las ondas gravitacionales no existían y con otro título “Acerca de las ondas gravitacionales”, mucho menos tremendista.

Einstein no estaba acostumbrado al proceso de revisión externa y de allí su rabieta. Mientras vivió en Alemania publicó fundamentalmente en Annalen der Physik, una revista que tenía un porcentaje bajísimo de rechazos de artículos. De toda su obra científica, el único trabajo que fue sometido a un arbitraje fue precisamente en el que salió aplazado, pero el árbitro salvó a Einstein de publicar un error y una falsa predicción.

El experto anónimo de la sutil ironía de la carta de Einstein era precisamente, Howard Robertson, el mismo que le había señalado el error a Infeld, pero ni él ni Einstein jamás lo supieron. Fue un secreto bien guardado hasta el año 2005 cuando las bitácoras del Physical Review fueron liberadas.

Las teorías de la física son complejas y a veces no es fácil desencriptar lo que ellas saben. Fue tan sólo en la década de los 60´s cuando una nueva generación de físicos con nuevas estrategias matemáticas, determinaron que la relatividad predecía de manera inequívoca la existencia de ondas gravitacionales y luego de más de medio siglo de progreso instrumental y tecnológico fueron finalmente detectadas por primera vez en septiembre del 2015.

Es cierto que la obra de Newton nunca fue sometida a arbitraje externo, ni el Origen de las especies, ni la teoría de la doble hélice del ADN, ni muchos otros grandes aportes a la ciencia. En nuestros tiempos, Internet ha abierto la posibilidad de repositorios donde los investigadores pueden alojar sus trabajos para la consideración de la comunidad. Grigory Perelman demostró recientemente la centenaria conjetura de Poincaré en una serie de artículos subidos a la nube, sin revisión por pares.

Sin duda que a Einstein le hubiera fascinado esta modalidad libre de arbitraje y, por cierto, Einstein cumplió cabalmente su promesa y más nunca volvió a publicar en el Physical Review.

Imagen de portada: Albert Einstein

FUENTE RESPONSABLE: El Espectador. Por Héctor Rago*Profesor de la Escuela de Física, Universidad Industrial de Santander

Ciencia/Física/Albert Einstein

 

 

 

Dos agujeros negros colisionarán de forma inminente y lo veremos por primera vez.

UN GRAN ACONTECIMIENTO ASTRONÓMICO

Los dos agujeros negros, con una masa combinada equivalente a 200 millones de soles, colisionarán y se unirán en uno solo en algún momento de los tres próximos años.

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Los científicos se frotan las manos ante lo que podría ser uno de los eventos más esperados de la astronomía moderna. Investigadores han observado una fluctuación en una galaxia a unos 1.110 millones de años luz que podría corresponder a dos agujeros negros con una masa combinada que equivale a 200 millones de soles. De confirmarse, los astrónomos creen que se fundirá en un agujero negro todavía más grande en algún momento de los próximos tres años creando una explosión de luz que nos ayudará a entender cómo se forman estos fenómenos.

Las galaxias tienen agujeros negros supermasivos en sus centros. Se han observado pares y grupos de galaxias que colisionan provocando que haya agujeros negros supermasivos que giran alrededor de otros en órbitas decrecientes en sus centros. Esto lo sabemos gracias a las oscilaciones en la luz que se emiten desde el centro de estas galaxias y por las escalas de tiempo regulares que sugieren sus órbitas. La galaxia SDSS J 1430+2303, en la constelación de Bootes, tiene un centro activo con oscilaciones de luz que se han ido acelerando con el paso del tiempo. Según un artículo publicado por un equipo de astrónomos dirigido por Ning Jiang, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, en un periodo de tres años, estas oscilaciones han pasado de durar un año a acortarse hasta un mes.

Ripples in Spacetime Pond

Aunque muchas cosas pueden pasar en el centro de una galaxia, una de las explicaciones más probables de este comportamiento es que se trate de un agujero negro binario, aunque no se puede confirmar totalmente. «Mi primer instinto fue que debía estar relacionado con un par de agujeros negros supermasivos», comentó Jiang en declaraciones para la revista Science. Sin embargo, ha sido otro equipo de investigadores chino el que ha estado a punto de conseguir esa confirmación. Los astrónomos de la Universidad de Guangzhou cuentan en un artículo publicado recientemente cómo recopilando datos de una serie de observatorios de rayos X que abarcan un período de 200 días pudieron ver las variaciones en la luz emitida por la galaxia que pueden indicar la presencia de agujeros negros supermasivos.

También detectaron un tipo de emisión que se asocia a la caída de hierro dentro este tipo de agujeros negros. Los datos de dos instrumentos distintos les dieron una probabilidad del 99,96%, aunque no del 100%. Así que los investigadores proponen observaciones de rayos X de mayor duración para acabar con las dudas. De confirmarse este hecho, como apunta Science Alert, la colisión sería ‘inminente’ en términos cósmicos y no como otros eventos espaciales que habitualmente duran más que varias de nuestras vidas. La unión de estos agujeros negros se produciría en algún momento de los próximos tres años y nos daría la posibilidad de ver cómo sucede este evento por primera vez. 

Aunque no sería la primera vez que los detectamos. En 2015 el instrumento LIGO detectó las primeras ondas gravitacionales provocadas por la colisión de dos agujeros negros hace 1.300 millones de años. Este hecho provocó una auténtica revolución entre los astrónomos al ser la primera vez en la historia que se detecta este tipo de ondas, lo que confirma las teorías de Einstein. Al colisionar los agujeros negros se demormó el tejido del espacio-tiempo provocando una serie de ondas que se extendieron por todo el Universo hasta llegar a nosotros. La diferencia de este evento con el que se espera que pase en el corazón de la galaxia SDSS J 1430+2303 es que éste será mucho más grande. Hasta ahora las colisiones observadas se han dado entre agujeros negros que tenían una masa equivalente a la de una sola estrella. Esto se debe a que LIGO y Virgo, los instrumentos responsables de detectar las ondas gravitacionales, están diseñados para este rango de masas.

Los brazos de 4 kilómetros de longitud del experimento LIGO.

Las ondas gravitacionales generadas por el choque de dos agujeros negros supermasivos —del orden de millones a miles de millones de veces la masa del Sol— se encuentran en un rango de frecuencia demasiado bajo para nuestros observatorios actuales. Aun así, los científicos esperan ver un gran estallido de luz en todo el espectro. Los datos recogidos de este enorme choque nos servirán para entender cómo se desarrollan estos eventos y por qué los agujeros negros supermasivos llegan a ser tan grandes. “Es probablemente el primer evento de coalescencia de un agujero negro binario supermasivo observable en la historia de la humanidad”, aseguran los investigadores. “Las observaciones de radio de J1430+2303 antes y después de la coalescencia proporcionarán un diagnóstico único de la energética y el entorno del agujero negro binario supermasivo”.

Imagen de portada: Simulación de dos agujeros negros a punto de converger. (NASA)

FUENTE RESPONSABLE: El Confidencial. Por Omar Kardoudi. 31 de agosto 2022.

Espacio/Ciencia/Física

 

Los datos del James Webb que ponen en duda el Big Bang.

NUEVAS INCÓGNITAS NECESITAN RESPUESTA

El Big Bang sigue siendo la teoría cosmogónica prevalente pero nuevas observaciones han introducido importantes incógnitas que necesitan una respuesta de los astrofísicos.

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No, la teoría del Big Bang no ha sido invalidada por las últimas observaciones del telescopio espacial James Webb. Pero los nuevos datos muestran serias inconsistencias entre las galaxias observadas y la teoría que es actualmente la más aceptada para explicar el origen del universo y nuestra misma existencia.

Cuando comenzaron a salir los primeros estudios sobre las galaxias supuestamente más antiguas jamás observadas, la estupefacción se apoderó de astrofísicos y cosmólogos de todo el mundo. Si los datos son ciertos y esas galaxias son realmente tan antiguas, la teoría del Big Bang — que afirma que el universo se expandió de un estado inicial de alta densidad y temperatura — no podría ser como los científicos imaginan. Algo en la física puede estar equivocado, sí. Puede. Pero eso no significa que la teoría haya quedado obsoleta de repente.

Qué es lo que se ha descubierto exactamente.

Allison Kirkpatrick — profesora asistente de física y astronomía de la Universidad de Kansas, experta en agujeros negros supermasivos y polvo espacial — resumía perfectamente el estado mental en el que se encontraba la comunidad científica después de las observaciones del James Webb: “Ahora mismo me encuentro a mí misma tumbada despierta a las tres de la mañana, preguntándome si todo lo que he hecho en mi vida estaba equivocado”.

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Conversación

Allison the Big Bang happened Kirkpatrick

@AkAstronomy

“Right now I find myself lying awake at three in the morning,” Kirkpatrick says, “wondering if everything I’ve ever done is wrong.” I stand by that statement. @alexwitze

Traducido del inglés al

«En este momento me encuentro despierto a las tres de la mañana», dice Kirkpatrick, «preguntándome si todo lo que he hecho está mal». Me atengo a esa declaración. @alexwitze

nature.comFour revelations from the Webb telescope about distant galaxies. Nature – Astronomers are rapidly analysing spectacular snapshots of the faraway Universe.

Kirkpatrick respondía así en la revista Nature a los estudios publicados que afirmaban haber encontrado galaxias que existieron hasta sólo 180 millones de años. El problema no era la edad de estas galaxias sino la forma que tienen: son demasiado grandes y con formas regulares definidas. Según la teoría inflacionista del Big Bang, es imposible que galaxias similares a Andrómeda o la propia Vía Láctea existan tan cerca del supuesto origen del universo. Esas galaxias tan remotas tienen que ser pequeñas y de forma irregular, como bolas de algodón. Pero la reflexión nocturna de Kirkpatrick no significa que descarte el Big Bang.

Necesidad de respuestas

Don Lincoln — científico senior en el laboratorio de física de partículas Fermilab y miembro de los equipos que descubrió el bosón de Higgs en 2012 — explica en un artículo titulado “No, el James Webb no a refutado el Big Bang”, hay que tener cautela antes de tirar a la basura décadas de investigación. Lo que no quiere decir, asegura, que no haya que cuestionarse qué ha pasado.

Galaxias capturadas por el James Webb. (NASA)

Lincoln propone varias explicaciones antes de resetear la astrofísica tal y como la conocemos. Para empezar, aunque los estudios que afirman haber descubierto este tipo de ancianas galaxias están realizados por científicos de buena reputación, las observaciones y conclusiones todavía no han sido validadas por otros científicos. 

Ahora mismo, están en arXiv, un repositorio de estudio que todavía no han sido revisados y publicados en diarios científicos como Nature. Así que el primer paso antes de tirarse al monte astrofísico es asegurarse de que, efectivamente, los estudios demuestran sin ninguna duda que esas galaxias sean tan antiguas y tengan la forma que afirman. Para ello, no sólo hay que mirar que la metodología es sólida, sino también los datos. Lincoln afirma que una explicación para el factor de la antigüedad es que el polvo espacial entre el Webb y las galaxias observadas puede estar dispersando la luz azul y no la roja. Eso haría que las galaxias estuvieran en un segmento de la luz infrarroja que no le corresponde, haciendo que parezcan más antiguas. Otra posible explicación es que el Webb es todavía un instrumento nuevo y que quizás la calibración no está ajustada adecuadamente.

La nueva galaxia más antigua observada por el Webb.

La tercera posibilidad es que los estudios sean acertados y que, efectivamente, las predicciones del Big Bang sean erróneas y por tanto el modelo esté equivocado total o parcialmente.

¿Y si son realmente galaxias tan antiguas?

Si el Big Bang no vale, no pasa nada. De hecho, el propio Lincoln escribió un detallado artículo describiendo los serios problemas con la teoría. Pero en aquella ocasión tampoco dijo que la realidad no se originó desde una singularidad. Sencillamente planteó preguntas interesantes que cuestionan la validez de la teoría y que deben investigarse. 

Ethan Siegel, astrofísico y divulgador científico, también se pregunta si estamos equivocados, recogiendo nuevos modelos que afirman que, aunque el Big Bang sí existió, quizás no comenzó desde ese punto de alta densidad y temperatura que llamamos la singularidad: “El Big Bang dice que nuestro universo en expansión y enfriamiento solía ser más joven, denso y más caliente en el pasado. Sin embargo, extrapolar todo el camino de vuelta a una singularidad conduce a predicciones que no están de acuerdo con lo que observamos”. Es posible, afirma, que “la inflación cósmica precedió y estableció el Big Bang, cambiando nuestra historia de origen cósmico para siempre”.

Ilustración de protogalaxias colisionando mil millones de años después del Big Bang (NASA)

El propio Siegel recogía en un artículo publicado el 24 de agosto que el Big Bang “ya no significa lo que pensamos. ”La idea de que el Universo tuvo un comienzo, o un ‘día sin un ayer’, como se conocía originalmente, se remonta a Georges Lemaître en 1927”, escribe. “Aunque sigue siendo una posición defendible afirmar que el Universo probablemente tuvo un comienzo, esa etapa de nuestra historia cósmica tiene muy poco que ver con el «Big Bang caliente» que describe nuestro Universo temprano. 

Aunque muchas personas (e incluso una minoría de profesionales) todavía se aferran a la idea de que el Big Bang significa ‘el principio de todo’, esa definición está desfasada”. Siegel también publicaba otro artículo justo dos días después en el que afirma rotundamente lo mismo que dice Lincoln y la mayoría de los astrofísicos en este momento: no, el James Webb no ha probado que el Big Bang no existiera.

La búsqueda de “la verdad”

Al final, lo que los estudios desprendidos de los datos del James Webb demuestran la naturaleza misma de la ciencia: un ciclo contínuo de teorías para explicar lo que nos rodea que van evolucionando o quedando obsoletas a medida que descubrimos nuevos datos. Pasa en todos los ámbitos. Biología, medicina, química, física… Es una carrera sin fin por descubrir modelos que describan más exactamente la realidad. Y gracias a esa carrera hemos conseguido avanzar de forma radical en los últimos siglos, de Copérnico a Galileo a Newton a Einstein y lo que venga, destilando ese conocimiento en la tecnología que utilizamos todos los días para hacer nuestra vida mejor y para elevar el espíritu humano a través del descubrimiento constante del universo.

Como otros revolucionarios de la historia de la ciencia, Albert Einstein también fue vilipendiado por los científicos del momento por ir contra el conocimiento establecido.

Decir que el Big Bang ya no tiene validez en estos momentos es tan absurdo como no cuestionarse su validez constantemente. 

Como dice nuestro amigo Avi Loeb — 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 — “el mayor enemigo de la ciencia es el ego científico”. No podemos ignorar estos descubrimientos por miedo a que puedan derribar el status quo de la astrofísica y la cosmogonía. Veremos que pasa en los próximos meses y años. Se avecinan, como siempre, tiempos emocionantes en medio de la oscuridad creada por el fanatismo político, la superstición y la guerra.

Imagen de portada: El centro de nuestra galaxia combinando datos del mosaico infrarrojo Spitzer/WISE con el estudio de ondas de radio MeerKAT. (Judy Schmidt).

FUENTE RESPONSABLE: El Confidencial.Por Jesús Díaz. 28 de agosto 2022.

Universo/Galaxias/James Webb/Ciencia/Astronomía/Física

 

 

 

Qué son la teoría del caos y su efecto mariposa y cómo nos ayudan a entender mejor el universo.

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Qué son la teoría del caos y el efecto mariposa y cómo nos ayudan a entender mejor el universo

Este principio de las matemáticas y la física ha inspirado a la ciencia ficción y tiene la capacidad de plantearnos preguntas existenciales.

Y es que la teoría del caos introduce un elemento de incertidumbre en nuestra lectura del Universo.

Durante muchos siglos, el mundo fue explicado a través de las leyes de Isaac Newton y la física clásica. Según estas leyes, si se conoce el estado actual de un objeto, se podrá predecir con relativa facilidad su comportamiento en el futuro.

Pero la teoría del caos cuestiona esta visión determinista: no todo es predecible, ni funciona como un reloj.

En este video animado te contamos los hallazgos del meteorólogo Edward Lorenz – pionero en el desarrollo de la teoría del caos y su efecto mariposa – que indica que pequeñísimas variaciones que pueden parecer inocuas, con el tiempo generarán enormes cambios.

Presentación: Laura García, Guion: Carlos Serrano y Camila Costa, Diseño, animación y sonido: Kako Abraham, Editoras: Ana Lucía González, Natalia Pianzola.

Imagen de portada: Gentileza de Pinterest

FUENTE RESPONSABLE: Redacción BBC News Mundo. 20 de agosto 2022.

Sociedad y Cultura/Ciencia/Física

El futuro de la civilización humana. 

El único camino para que la Humanidad prospere durante millones de años.

Avi Loeb reflexiona sobre el proyecto para lanzar una nave espacial al 20% de la velocidad de la luz y lo que le espera a la humanidad dentro de millones de años.

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Hay varios cientos de miles de millones de estrellas en la Vía Láctea, 8.000 millones de personas vivas y un total de 117.000 millones de personas que han vivido en la Tierra. En total, tenemos la suerte de contar con al menos una estrella por persona en la Vía Láctea. 

Imaginemos que asignamos una estrella específica a cada uno de nosotros. 

Esto sería una oportunidad única para que la gente enviara un avatar con sus objetivos y deseos hacia su estrella, en forma de una nave espacial miniaturizada guiada de forma autónoma por Inteligencia Artificial (IA). Por supuesto, alcanzar un destino estelar durante la vida de un ser humano sólo puede hacerse con las estrellas más cercanas si la nave viaja cerca de la velocidad de la luz. Desarrollar la tecnología de propulsión que pueda alcanzar una quinta parte de la velocidad de la luz es el objetivo de la iniciativa Breakthrough Starshot, cuyo consejo asesor dirijo. 

Una vez instaladas en un cúmulo galáctico, sondas autorreplicantes podrán saltar de una estrella a otra para cosechar recursos como las mariposas que revolotean sobre las flores a la caza de su néctar. 

Cuando Stephen Hawking visitó mi casa para la cena de Pascua en abril de 2016, dijo: «La semana pasada en Nueva York, Avi y yo anunciamos una nueva iniciativa que tiene que ver con nuestro futuro en el espacio interestelar.

Breakthrough Starshot intentará construir una nave espacial que alcance el 20% de la velocidad de la luz. A esa velocidad, mi viaje desde Londres habría durado menos de un segundo, sin contar con el tiempo en la aduana del aeropuerto JFK. 

La tecnología que desarrollará Breakthrough Starshot — haces de luz, velas y la nave espacial más ligera jamás construida — puede llegar a Alfa Centauri sólo veinte años después de su lanzamiento. Hasta ahora, sólo podíamos observar las estrellas desde la distancia. Ahora, por primera vez, podemos alcanzarlas».

Visualización de la nave espacial que puede alcanzar un 20% de la velocidad de la luz usando velas solares. (Project Breakthrough Starshot).

Dos años después, Stephen Hawking falleció. Se me llenaron los ojos de lágrimas mientras escuchaba el coro de estudiantes cantar la canción de Frank Sinatra «Fly Me to the Moon«, al final de su funeral en la Gran Iglesia de Santa María de la Universidad de Cambridge. 

A pesar de nuestra corta vida, como ilustra la muerte prematura de Hawking, la noción de que una nave vuele hacia una estrella asignada a cada uno de nosotros individualmente puede aportar un mayor peso a nuestras acciones.

Estas ‘flechas tecnológicas’ que la humanidad puede lanzar hacia las zonas habitables de las estrellas de la Vía Láctea podrían llegar a las puertas de civilizaciones extraterrestres avanzadas. Dado que el volumen del sistema solar es un factor de cuatrillones (quince potencias de diez) mayor que el volumen de su región habitable, el número de flechas bien dirigidas podría ser mucho menor que las lanzadas al azar, sin apuntar. Debemos tener en cuenta este factor del cuatrillón a la hora de interpretar el descubrimiento de objetos anómalos cerca de la Tierra. 

Las sondas dirigidas podrían ser mucho más abundantes de lo que esperamos de los objetos naturales con trayectorias aleatorias. Y como su aspecto es diferente al de las abundantes rocas heladas del Sistema Solar, éstas podrían considerarse objetos naturales de un tipo nunca visto, como un iceberg de nitrógeno o un meteorito más duro que el hierro.

El Proyecto Galileo trabaja sobre la hipótesis de que otras civilizaciones hayan mandado sondas a otros sistemas solares como el nuestro.

La segunda iniciativa que dirijo, el Proyecto Galileo, pretende buscar objetos que procedan de una civilización tecnológicamente avanzada en las regiones del espacio cercanas a la Tierra. Si alguna vez encontramos un mensaje extraterrestre amistoso en una botella, podríamos considerar la posibilidad de una iniciativa interestelar con socios de nuestro vecindario cósmico. 

Un proyecto de ingeniería cósmica por el interés común sería una tercera iniciativa en la que me encantaría participar. ¿Qué podría suponer un proyecto de este tipo? Permítanme dar un ejemplo. La expansión acelerada del universo aleja de nosotros los recursos extragalácticos a una velocidad cada vez mayor. Una vez que el Universo envejezca por un factor de diez, todas las estrellas fuera de nuestro Grupo Local de galaxias ya no serán accesibles para nosotros, ya que se estarán alejando más rápido que la luz. ¿Hay algo que podamos hacer para evitar este destino cósmico?

Imagen de campo profundo del cúmulo de galaxias Virgo.

Siguiendo la lección de la fábula de Esopo «Las hormigas y el saltamontes«, sería prudente recoger todo el combustible posible antes de que sea demasiado tarde, con el fin de mantenernos calientes en el gélido invierno cósmico que nos espera. 

Además, sería beneficioso para nosotros residir en compañía del mayor número posible de civilizaciones extraterrestres con las que pudiéramos compartir tecnología por la misma razón que algunos animales pueden estar más seguros y sobrevivir agrupados en grandes manadas. 

Después de escribir cuatro artículos sobre la lúgubre soledad que nos espera en nuestro futuro cósmico a largo plazo (que podéis leer aquí, aquí, aquí y aquí) recibí un correo electrónico optimista de Freeman Dyson en 2011 en el que sugería planear un vasto proyecto de ingeniería cósmica para que nuestra civilización — en colaboración con cualquier civilización vecina viable — pudiera concentrar los recursos de una región a gran escala a nuestro alrededor en un volumen suficiente como para permanecer ‘atado’ por su propia gravedad y no expandirse con el resto del universo.

El cúmulo de galaxias Coma. La barra roja muestra una parte de la cola que emerge del descentro de la galaxia espiral D100, a la derecha. (ESA)

Afortunadamente, la madre naturaleza ha sido amable con nosotros y espontáneamente dio a luz la misma reserva masiva de combustible que Dyson aspiraba a captar por medios artificiales. Las perturbaciones de densidad primordiales del universo primitivo provocaron el colapso gravitatorio de regiones de decenas de millones de años luz, reuniendo toda la materia en ellas en cúmulos de galaxias, cada uno de los cuales contiene el equivalente a mil galaxias como la Vía Láctea. 

Gracias a ello, una civilización avanzada no necesita embarcarse en un gigantesco proyecto de construcción como el que sugiere Dyson. Sólo tiene que propulsarse hacia el cúmulo de galaxias más cercano y aprovechar los recursos que ofrece como combustible para su prosperidad futura. La concentración masiva de galaxias más cercana a nosotros es el cúmulo de Virgo, cuyo centro está a 54 millones de años luz. Otro cúmulo masivo, Coma, está seis veces más lejos.

Las sondas Von Neumman, máquinas autorreplicantes que se expanden por el universo. (Imagen del juego Drone Swarm)

Por las razones anteriores, los avatares de las civilizaciones avanzadas de todo el universo podrían haber migrado hacia los cúmulos de galaxias en la historia cósmica reciente, de forma similar al movimiento de las civilizaciones antiguas hacia ríos o lagos. 

Para poder atravesar cien millones de años luz dentro del tiempo estimado que le queda al universo, las naves espaciales necesitan viajar a un porcentaje significativo de la velocidad de la luz. Una vez instaladas en un cúmulo, las sondas autorreplicantes podrán saltar de una estrella a otra y cosechar recursos como las mariposas que revolotean sobre las flores a la caza de su néctar. 

Esta tercera iniciativa futurista sería una impresionante hazaña de planificación a largo plazo. Al mirar los álbumes de fotos de hace miles de millones de años, nuestros descendientes tecnológicos, muy probablemente en forma de sistemas autónomos de inteligencia artificial, podrían rememorar su origen detallando los milenios en los que su primitiva civilización tecnológica vivió dentro de la Vía Láctea. Para entonces, la Vía Láctea estará alejándose de ellos a una velocidad cada vez mayor gracias al efecto de la expansión cósmica hasta que su imagen se congele y se desvanezca en la eternidad.

Imagen de portada: La nave generacional de la película Passengers. (Columbia Pictures).

FUENTE RESPONSABLE: El Confidencial. Por Avi Loeb* 18 de agosto 2022.

Espacio/Física

 

 

 

 

Max Born, el físico cuántico que alertó al mundo sobre “la causa de todos los males”.

«Una de las grandes tristezas de mi vida es que no conocí a mi abuelo», le dijo Olivia Newton-John a i24News.

«Cuando era una adolescente, mi mamá me decía: ‘Tienes que ir a conocer a tu abuelo porque se está volviendo anciano’ y yo contestaba: ‘Estoy ocupada’, y me arrepiento de eso», añadió la estrella británico-australiana que protagonizó «Grease».

Ese abuelo que no conoció era el físico y matemático Max Born, uno de los científicos más importantes del siglo XX.

Si no logras precisar qué hizo, es quizás porque, a pesar de sus muchos logros, gran parte del trabajo de Born fue muy complejo.

Pero si su nombre en todo caso te suena familiar, tal vez sea porque está muy presente en la física, y además porque fue un gran amigo de Albert Einstein.

De esa amistad nos quedó como legado una fascinante colección de cartas que abarcan cuatro décadas y dos guerras mundiales.

«Mi madre (Irene) las tradujo (del alemán al inglés)», resaltó la cantante y actriz.

Olivia Newton-John con John Travolta en "Grease".

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

La cantante y actriz Olivia Newton-John es una de las nietas de Born, así como la música y académica Georgina Born y el actor Max Born (Fellini «Satiricón»).

En su extensa correspondencia, discutieron desde la teoría cuántica y el papel de los científicos en un mundo tumultuoso hasta sus familias y la música que interpretarían juntos cuando se encontraran.

De hecho, fue en una de esas cartas -fechada 4 de diciembre de 1926- en las que Einstein escribió una de las frases más famosas de la historia de la ciencia:

«La mecánica cuántica es ciertamente imponente. Pero una voz interior me dice que aún no es real. La teoría dice mucho, pero en realidad no nos acerca al secreto del ‘viejo’. Yo, en todo caso, estoy convencido de que dios no está jugando a los dados».

Einstein se rehusaba a aceptar la visión probabilística que favorecía esa teoría que describe cómo se comporta la materia que forma el pequeño universo de las partículas atómicas y subatómicas.

La incertidumbre que postulaba esa rama de la física -pensaba- en realidad revelaba la incapacidad de encontrar las variables con las que construir una teoría completa.

Su amigo Born, no obstante, era uno de los impulsores clave de la probabilística.

Para él, dios sí jugaba a los dados.

Los 29 asistentes a la famosa conferencia sobre electrones y fotones de los Institutos Internacionales Solvay de Física y Química de Bruselas en 1927. 17 eran actuales o futuros ganadores del Premio Nobel, entre ellos, Marie Curie, Albert Einstein y Max Born,.

FUENTE DE LA IMAGEN – SCIENCE PHOTO LIBRARY. Los 29 asistentes a la famosa conferencia sobre electrones y fotones de los Institutos Internacionales Solvay de Física y Química de Bruselas en 1927. 17 eran actuales o futuros ganadores del Premio Nobel, entre ellos, Marie Curie, Albert Einstein y Max Born,.

Convencido, siguió explorando el mundo infinitamente pequeño que esa revolucionaria y recién nacida ciencia buscaba comprender.

Así, sentó muchas de las bases de la física nuclear moderna.

A pesar de ello, e injustamente, subrayan los expertos, quedó opacado por luminarias como Werner Heisenberg, Paul Dirac, Erwin Schrodinger, Wolfgang Pauli y Niels Bohr.

Tanto así que la Fundación Nobel tardó en otorgarle el premio hasta 1954, 28 años después de que completó el trabajo por el que se lo concedieron.

Hay incluso quienes reclaman que aunque la razón por la finalmente lo reconocieron fue justa -una nueva forma de describir los fenómenos atómicos-, eso no era suficiente, pues consideran que Born debía compartir el título de padre de la mecánica cuántica con Niels Bohr.

Un puente

La vida de Born lo tornó en un puente entre tres siglos.

Nació en el seno de una familia judía en Breslau, reino de Prusia en ese entonces y hoy Breslavia en Polonia, en 1882, así que se formó en las tradiciones clásicas de la ciencia del siglo XIX.

A pesar de que, como tantos otros científicos judíos, tuvo que huir de los nazis, lo que lo privó de su doctorado y hasta su ciudadanía, en su hogar de adopción, Reino Unido, contribuyó al desarrollo de la ciencia del siglo XX.

Pero lo que preocupaba su mente eran las consecuencias de la ciencia moderna para el siglo XXI.

conversando con el rey Gustav Adolf VI., de Suecia en la ceremonia del Premio Nobel 1954.

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES. Born conversando con el rey Gustav Adolf VI., de Suecia en la ceremonia del Premio Nobel 1954.

Pensaba que ningún científico podía permanecer moralmente neutral frente a las consecuencias de su trabajo, sin importar cuán marfilada fuera su torre, por lo que le horrorizaban la gran cantidad de aplicaciones militares de la ciencia que había ayudado a desarrollar.

«La ciencia en nuestra época», escribió, «tiene funciones sociales, económicas y políticas, y por muy alejado que esté el propio trabajo de la aplicación técnica, es un eslabón en la cadena de acciones y decisiones que determinan el destino de la raza humana».

Ese destino, dijo, se encamina hacia una pesadilla porque «el intelecto distingue entre lo posible y lo imposible; la razón distingue entre lo sensato y lo insensato. Hasta lo posible puede carecer de sentido».

Que el científico que postuló que sólo se podía determinar la probabilidad de la posición de un electrón en el átomo en momento dado -arrojando las leyes de Newton por la borda y abriendo la puerta a la física atómica- se preocupara por esas cuestiones, no era extraño.

Born había seguido durante toda su vida un consejo que le dio su padre cuando joven: nunca te especialices.

Así que jamás dejó de estudiar música, arte, filosofía y literatura.

Todo eso alimentaba su pensamiento ético.

Born con su esposa Hedwig

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES. Born con su esposa Hedwig, quien también se escribía con Einstein.

En uno de sus ensayos finales, escribió sobre lo que consideraba la única esperanza para la supervivencia de la humanidad.»Nuestra esperanza», dijo, «se basa en la unión de dos poderes espirituales: la conciencia moral de la inaceptabilidad de una guerra degenerada en el asesinato en masa de los indefensos y el conocimiento racional de la incompatibilidad de la guerra tecnológica con la supervivencia de los raza humana.»Si el hombre quería sobrevivir, debía renunciar a la agresión.

La incertitud necesaria

En 1944 Einstein le escribió en otra carta a Born:

«Nos hemos convertido en antípodas en relación a nuestras expectativas científicas. Tú crees en un Dios que juega a los dados, y yo, en la ley y el orden absolutos en un mundo que existe objetivamente, y el cual, de forma insensatamente especulativa, estoy tratando de comprender […].

«Ni siquiera el gran éxito inicial de la teoría cuántica me hace creer en un juego de dados fundamental, aunque soy consciente de que nuestros jóvenes colegas interpretan esto como un síntoma de vejez.

«Sin duda llegará el día en que veremos de quién fue la actitud instintiva correcta».

Pocos meses antes de que Einstein muriera, Born escribió: «Nos entendemos en asuntos personales. Nuestra diferencia de opinión sobre la mecánica cuántica es muy insignificante en comparación».

Max Born

Además de dejar su huella en varios campos de la física, desde la relatividad hasta la física química, la óptica y la elasticidad, Born fue maestro de 9 físicos ganadores del Nobel, durante la «edad de oro de la física».

Al final, parece que Einstein fue el equivocado.

Ese juego de dados que conlleva una incertidumbre constante sigue pareciendo necesaria para comprender el mundo infinitamente pequeño.

Y, para Born, la incertidumbre era también clave para la vida en el mundo infinitamente más grande que el que exploró.

«Creo que ideas como certeza absoluta, exactitud absoluta, verdad final, etc. son productos de la imaginación que no deberían ser admisibles en ningún campo de la ciencia», declaró.

«Por otro lado, cualquier afirmación de probabilidad es correcta o incorrecta desde el punto de vista de la teoría en la que se basa.

«Este relajamiento del pensamiento me parece la mayor bendición que nos ha dado la ciencia moderna.

«Porque la creencia de que sólo hay una verdad, y que uno mismo está en posesión de la misma, es la raíz de todos los males del mundo».

Imagen de portada: GETTY IMAGES. Max Born 1882-1970

FUENTE RESPONSABLE: Redacción BBC News Mundo. 7 de agosto 2022

Alemania nazi/Albert Einstein/Física/Ciencia/Max Born

 

Marcel Grossmann, el talentoso matemático a quien Einstein le pedía los apuntes y le ayudó a conseguir empleo (y con su teoría).

Albert Einstein no economizaba elogios para uno de sus amigos más cercanos.

«Sus apuntes podrían haberse impreso y publicado», le dijo a la esposa de Marcel Grossmann sobre la época en que eran compañeros de clase en Suiza.

«Cuando llegaba el momento de prepararme para mis exámenes, él siempre me prestaba aquellos cuadernos de apuntes, que eran mi salvación. Ni siquiera imagino lo que habría hecho sin aquellos libros».

Esas palabras del genio de la física las reproduce Walter Isaacson en su extraordinaria biografía «Einstein, su vida y universo».

El matemático también vería con admiración a su amigo: «Este Einstein un día será un gran hombre», les dijo a sus padres.

A veces, después de clases, iban a una cafetería a conversar.

Se trató de una amistad que fue más allá de la vida estudiantil.

Isaacson describe a Grossmann como «el ángel guardián» de Einstein.

«Como estudiantes, nosotros, Albert Einstein y yo, a menudo analizábamos psicológicamente a conocidos comunes así como a nosotros mismos.

Durante una de esas conversaciones, una vez hizo la observación precisa: tu principal debilidad es que no puedes decir ‘no'», escribió Grossmann.

En el Politécnico

Grossmann nació en Budapest en 1878. Su familia era de Suiza, a donde se fue, junto a sus padres, cuando tenía 15 años.

Marcel Grossmann

FUENTE DE LA IMAGEN – ETH-BIBLIOTHEK ZÜRICH, BILDARCHIV. Asistió al Politécnico de Zúrich, hoy conocido como ETH, donde conoció a Einstein, que estudiaba para convertirse en maestro de física y matemáticas.

«Hay gente que dice que Einstein faltaba a clases. No estoy seguro de eso, tengo mis dudas, creo que Einstein era buen estudiante, asistía a las clases, pero sí sabemos que para prepararse para los exámenes, usó los apuntes de Grossmann», le dice a BBC Mundo Tilman Sauer, profesor de Historia de las matemáticas y las ciencias naturales en la Universidad de Mainz, en Alemania.

Y es que las anotaciones de su compañero eran de lujo. Cuando volvía a casa, Grossmann pasaba sus anotaciones en limpio y las trabajaba meticulosamente.

«En sus exámenes parciales de octubre de 1898 (Einstein) había terminado el primero de su clase, con una media de 5,7 sobre un máximo de 6. El segundo, con un 5,6 era su amigo y encargado de tomar apuntes de matemáticas Marcel Grossmann», cuenta Isaacson.

«Me conmovió»

Aunque ahora parezca increíble, Einstein tuvo dificultades para encontrar un empleo académico.

Mileva Maric y Einstein

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES-. Mileva Maric, la primera esposa de Einstein, también fue compañera de Grossmann en el ETH.

«De hecho, habrían de pasar nada menos que nueve años desde su graduación en el Politécnico de Zúrich, en 1900 -y cuatro años tras el milagroso año en el que no solo puso la física patas arriba, sino que logró finalmente que se le aceptara una tesis doctoral-, antes de que le ofrecieran un puesto como profesor universitario», señala el autor.

En el otoño de 1900, tuvo unos ocho empleos esporádicos como maestro particular y envió varias cartas a profesores de universidades europeas para que fuese considerado para un puesto.

«Quería ser asistente de algún profesor», señala Sauer, quien fue editor colaborador de los Collected Papers of Albert Einstein.

Cuando Einstein ya empezaba a desesperarse, «Grossmann le escribió diciéndole que era probable que hubiera una plaza de funcionario en la Oficina Suiza de Patentes, situada en Berna. El padre de Grossmann conocía al director y estaba dispuesto a recomendar a Einstein», indica Isaacson.

«¡Querido Marcel! Cuando encontré tu carta ayer, me conmovió profundamente tu devoción y compasión que no te permitieron olvidar a tu viejo desafortunado amigo (…)», le respondió en una misiva.

Einstein consiguió ese empleo en 1902 y fue allí, en la ahora famosa Oficina de Patentes, que en 1905, el genio desconocido de 26 años publicó su teoría de la relatividad especial.

Precisamente, en ese puesto escribió cinco estudios científicos que revolucionaron la física de inicios del siglo XX.

Ayudarlo a obtener ese empleo, sería descrito por Einstein como «lo más grande que Marcel Grossmann hizo por mí como amigo».

De hecho, ese año, el físico le dedicó su tesis doctoral.

En 1909, conquistaría una plaza como profesor asociado en la Universidad de Zúrich y, en 1911, se iría como profesor a la Universidad de Praga.

Grossmann, el profesor

Desde el principio, Grossmann pisó fuerte en el mundo académico. Poco después de graduarse como docente especializado en matemáticas, consiguió una posición como asistente de un profesor en el mismo ETH.

Albert Einstein

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Se convertiría en un experto en geometría no euclidiana y en geometría proyectiva y publicaría varios estudios sobre ese campo.

Su devoción como maestro y pedagogo lo caracterizaría a lo largo de su carrera, como lo cuenta el libro Marcel Grossmann: For the Love of Mathematics, que escribió su nieta Claudia Graf-Grossmann.

«Nunca se permite dar clases durante horas y horas sin asegurarse de que sus alumnos entiendan lo que intenta enseñarles, como hicieron sus profesores cuando estaba en la escuela secundaria en Budapest.

Por sus propias experiencias escolares, sabe que el placer de aprender y el éxito resultante son incomparablemente mayores cuando el material se enseña de una manera apasionante y fácilmente comprensible».

En 1905, se mudó a Basilea, donde enseñó y publicó dos libros de textos sobre geometría, de los que aprenderían varias generaciones de estudiantes.  

En 1907, fue nombrado profesor de geometría descriptiva en el ETH.

«Con Grossmann ahora en una posición importante en la facultad de ETH, no es de sorprender que hubiese estado envuelto en traer de regreso a Einstein a Zúrich», escribió Sauer en el ensayo: Marcel Grossmann and his contribution to the general theory of relativity.

En 1912, Einstein fue nombrado profesor de Física teórica en esa institución.

Se reunió con Grossmann y le habló de sus ideas para generalizar su teoría de la relatividad especial.

Einstein le dijo: «Me tienes que ayudar o me volveré loco».

La guía

En un artículo sobre el matemático, John Joseph O’Connor y Edmund Frederick Robertson, profesores de la Universidad de St. Andrews, cuentan que en 1912, Einstein luchaba por «extender su teoría de la relatividad especial para incluir la gravitación».

Bernard Riemann

FUENTE DE LA IMAGEN – SCIENCE PHOTO LIBRARY. Bernard Riemann fue un prodigio alemán del siglo XIX.

Y encontró en su amigo una gran guía.

«La necesidad de ir más allá de la descripción euclidiana del espacio-tiempo fue primero articulada por Grossman, quien persuadió a Einstein de que ese era el lenguaje correcto para lo que se convertiría en la relatividad general», le señaló a BBC Mundo, en 2020, David McMullan, profesor de Física Teórica de la Universidad Plymouth.

Grossmann le sugirió el trabajo del alemán Bernhard Riemann y el cálculo tensorial que desarrollaban los italianos Gregorio Ricci-Curbastro y Tullio Levi-Civita.

Él mismo era un experto en cálculo tensorial y sus explicaciones terminaron convenciendo a Einstein.

Y es que -recuerda Isaacson- en los dos cursos de geometría que tomaron en el ETH, Einstein sacó 4,25 de 6, mientras que Grossman obtuvo 6.

«Estoy trabajando exclusivamente en el problema de la gravitación y creo que puedo superar todas las dificultades con la ayuda de un amigo matemático aquí», le escribió Einstein, en 1912, al físico teórico Arnold Sommerfeld.

«Pero una cosa es cierta: nunca antes en mi vida había trabajado tanto y he adquirido un respeto enorme por las matemáticas, cuyos aspectos más sutiles consideré hasta ahora, en mi ingenuidad, como un mero lujo.

«Comparado con este problema, la teoría original de la relatividad es un juego de niños».

Las geometrías no euclidianas

«En la segunda mitad del siglo XIX, se empezaron a desarrollar las geometrías no euclidianas y el concepto de geometría de Riemann, y eso era lo que Einstein necesitaba para establecer la teoría generalizada», le dice a BBC Mundo Manuel de León, profesor de Investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España y académico de la Real Academia de Ciencias de España.

Pero había un detalle: «no estaba familiarizado con ellas».

Carl Frederick Gauss

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES. Uno de los matemáticos más grandes de la historia: Carl Frederick Gauss.

«La labor de Grossmann fue fundamental para despejarle el camino a Einstein y explicarle todo eso que estaba naciendo en el ámbito de las matemáticas».

A Einstein le urgía que sus ideas sobre física pudieran ser «materializadas con un modelo matemático y ese modelo lo daban las geometrías no euclidianas».

Con ese término se denominan las geometrías, como la hiperbólica y la esférica, que difieren de la geometría de Euclides en el axioma, sobre la existencia de una paralela externa a una recta.

Es así como, cuando comenzó a elaborar su teoría de la relatividad general, Einstein se dio cuenta de que tenía que utilizar la geometría diferencial, que habían desarrollado a partir del siglo XIX grandes matemáticos como Gauss, Bolyai, Lobachevskai, Riemann, Ricci, Lévi-Civita, Christoffel, y muchos otros.

«La idea esencial de Einstein es: la masa crea curvatura a su alrededor, pero ¿cómo la crea? ¿Cuál es el modelo matemático que es capaz de expresar esa curvatura si tengo la masa? Para eso necesitaba la geometría diferencial», indica el profesor.

«Lo maravilloso de Einstein es que fue capaz de poner todas esas cosas juntas y con su intuición física, encontrar la ecuación de campo», señala.

Pero antes de llegar a eso, el genio trabajó arduamente.

Juntos

En 1913, los dos amigos publicaron un artículo en el que «unieron las matemáticas sofisticadas que Grossmann sabía y la física de Einstein», indica Sauer.

Un detalle de la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein, quien donó el manuscrito original a la Universidad Hebrea de Jerusalén.

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES. Un detalle de la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein, quien donó el manuscrito original a la Universidad Hebrea de Jerusalén.

Ese artículo es considerado un paso importante en el camino hacia la teoría general de la relatividad.

«Juntos trataron de darle sentido a las matemáticas en el contexto de lo que Einstein necesitaba para su teoría».

Sin embargo, no lograron encontrar las ecuaciones correctas del campo gravitatorio.

En 1914, publicaron otro artículo conjunto. Pero ese mismo año, su colaboración terminó. Einstein había aceptado una plaza como profesor en Berlín.

Allí, siguió trabajando en el problema de la gravitación.

A finales de 1915, llegó a la formulación definitiva de su teoría, la publicó y revolucionó la historia de la ciencia y la forma en que entendemos el universo.

«Einstein enfatizó que su teoría general de la relatividad se construyó sobre el trabajo de Gauss y Riemann, gigantes del mundo matemático.

Pero también se construyó sobre el trabajo de figuras destacadas de la física, como Maxwell y Lorentz, y sobre el trabajo de investigadores menos conocidos, en particular Grossmann, Besso, Freundlich, Kottler, Nordström y Fokker», escribieron Michel Janssen y Jürgen Renn en el artículo History: Einstein was no lone genius, de la revista Nature.

En su artículo Sauer, cuenta que meses después de publicar la teoría, Einstein escribió:

«Quiero reconocer con agradecimiento a mi amigo, el matemático Grossmann, cuya ayuda no sólo me ahorró el esfuerzo de estudiar la literatura matemática pertinente, sino que también me ayudó en mi búsqueda de las ecuaciones de gravitación de campo».

«Toda la vida»

En los años 20, la salud de Grossmann se empezó a deteriorar debido a la esclerosis múltiple.

Murió en 1936, en Suiza.

Albert Einstein

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES. En 1955, Einstein recordó a Grossmann con gratitud en un texto autobiográfico.

En una carta para expresar sus condolencias, Einstein le escribió a la esposa de su amigo sus recuerdos:

«Él, un estudiante modelo, yo, desordenado y soñador».

Elogió que su amigo siempre estuviera en buenos términos con los profesores y que lo entendiera todo fácilmente, mientras él era distante, no muy popular.

«Pero éramos buenos amigos y nuestras conversaciones delante de un café helado en el Metropole cada pocas semanas están entre mis recuerdos más felices».

Cuando se graduaron, «me quedé solo de repente, enfrentando la vida sin poder hacer nada. Pero estuvo a mi lado y a través de él (y su padre) llegué a (Friedrich) Haller en la Oficina de Patentes unos años más tarde».

Estar allí fue como una especie de «salvavidas, sin el cual no podría haber muerto, pero ciertamente me habría marchitado intelectualmente».

Evocó «el trabajo científico conjunto y febril sobre el formalismo de la teoría general de la relatividad».

«No se completó, ya que me mudé a Berlín, donde continué trabajando por mi cuenta».

Y lamentó el impacto de la enfermedad en su amigo.

«Pero una cosa es hermosa. Fuimos amigos y seguimos siendo amigos toda la vida».

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FUENTE RESPONSABLE: Margarita Rodriguez, BBC News Mundo. 24 de julio 2022.

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