viernes, 25 de enero de 2013
Materia y energía
Verás árboles y estrellas, verás el vidrio blanquísimo
verás a las hormigas caminando hacia la nada.
Verás el espejismo que de pronto
desaparece
y el lento marchitarse de la tarde
y la aurora feliz, y el viento norte
que reseca la piel.
Todo verás: el trigo, y los planetas,
el átomo sencillo y seguro de sí mismo.
y el vacío que ocupa el universo.
Verás la apariencia y la forma
y el rayo y la voz y la tintura
que cambia los colores.
Y te dirás : ¿qué es lo que hay?
¿qué es lo que existe verdaderamente?
Paisaje, de Enrique de Ramés.
Primero vino el fuego, el árbol que ardía,
la floresta incendiada que aquellos hombres monos mirarían pasmados. Luego la quemadura y el grito. Lo llevaron los barcos, y hubo ciudades incendiadas y enseguida el grito de las mujeres que eran violadas y arrastradas a las naves: así los aqueos arrasaron Troya, dejando detrás de ellos la Ilíada y un nombre sin ojos y sin cuerpo : Homero.
- Incendio en Malibú.
Después vino el vapor, moviendo máquinas,
y escapándose por altas chimeneas enceradas.
El vapor no cuenta historias: sólo un silbido
sólo la fuerza que mueve el pistón, o el agudo
grito chirriante que anuncia el comenzar de una jornada.
- Incendio en Malibú.
Primero vino el fuego, la chispa bienhechora
que garantizó la comida, la defensa y la cerámica.
Primero vino el fuego, y en su entorno
se tejieron leyendas.
El fuego fue domesticado, y encerrado,
en calderas y aparatos. Invisible.
Siguió latiendo.
¿Dónde hay fuego?
¿Dónde hay fuego
en el cemento, en la ciudad, en los suburbios
donde anida el desamparo?
¿Qué se hizo de ese fuego ancestral, de los fogones
que encendió algún dios olvidadizo?
¿Dónde hay fuego?
Pero un día sopló el viento del desierto y esa chispa
que inadvertidamente prendiste, aquel mísero resto
del cigarrillo que abandonaste a su suerte,
la curiosa sensación de calor, que deseaste,
el anhelo ancestral,
volvió,
creció como la guerra, o como el trigo,
y quemó tu mansión de celuloide
la dulce fábrica de sueños, el temible
poder del dinero, la soberbia
casa que se levanta entre jardines,
donde niños dorados se ofrendan al Sol
y los mayordomos urden tramas policiales.
- Incendio en Malibú.
Un día sopló el viento del desierto, caliente y seco como el Poder (o la Justicia.
Y una mansión y otra mansión y una tercera
se hundieron en un mundo de tinieblas
donde azorados e impotentes hombres monos
sólo atinan a refugiarse en el mar.
martes, 22 de enero de 2013
EL UNIVERSO INFLACIONARIO
La palabra inflación, que hace temblar a los argentinos, encanta, sin embargo, a los cosmólogos. En realidad, no solo les encanta sino que, hoy por hoy, ayuda a apuntalar la teoría corriente sobre el origen del universo, que a grandes rasgos, es como sigue.
Hace quince mil millones de anos, el universo nació de un volumen de ínfimas dimensiones (mas chico que el tamaño de un núcleo atómico), que estallo (Big Bang) y comenzó a expandirse, proceso que continua hasta hoy. En el transcurso de la expansión se formo la materia, que luego se agrupo en galaxias, estrellas, planetas, etc. Pero este modelo del Big Bang así formulado, adolecía de, por lo menos, un grave defecto: al explorar el cielo, se encuentra lo mismo en todas direcciones: un negro uniforme e idéntico, rotundo, persistente. Lo cual, aunque parezca mentira, es un serio inconveniente teórico. Imaginemos a un observador que contempla a una multitud que se dispersa, y que se toma el trabajo de preguntar por que huyen a quienes lo hacen hacia el norte, el sur, el este y el oeste. Si todos le cuentan exactamente la misma historia, palabra por palabra, el observador difícilmente lo atribuiría a la casualidad. Mas bien, llegaría a la conclusión de que todos los entrevistados se pusieron previamente de acuerdo: si así no fuera, la historia tendría ligeras variaciones según quien la cuenta.
Con el universo es igual : enfoquen a donde enfoquen telescopios y radiotelescopios, el universo cuenta la misma historia: el mismo tono de negro, idéntico espectáculo, ninguna variación, absoluta uniformidad: una literalidad que no puede deberse al azar. De la misma manera que aquella multitud en estampida, si el universo es uniforme, tiene que haberse uniformizado en algún momento. En algún momento, todas las partes del cosmos tuvieron que ponerse de acuerdo para mostrar ese mismo tono de negro y no manchones con diferentes tonos de gris.
Pero la teoría original de la gran explosión no daba tiempo para que el universo se uniformara. Imaginemos una jarra de agua donde se vuelca tinta negra: si la jarra estalla antes de que el agua y la tinta se hayan mezclado por completo, las salpicaduras serán ya transparentes, ya intermedias, ya negras, pero no todas iguales y uniformes. Si las salpicaduras son todas del mismo color, necesariamente el agua y la tinta tienen que haber tenido tiempo de mezclarse por completo. El modelo del Big Bang mostraba al universo recién nacido como una jarra con la tinta a medio mezclar, pero el universo actual funciona como si la tinta y el agua se hubieran mezclado por completo. Allí había un bache teórico, algo que la teoría no explicaba, y que sin embargo estaba obligada a explicar: cuando se había completado la mezcla?
Y aquí es donde el cosmólogo norteamericano Guth elaboro una solución. Guth propuso que tras los primeros instantes, (instantes que se miden en millonésimos de millonésismos de millonésimos de segundo) el universo aceleró repentinamente su ritmo de expansión durante una fracción de tiempo, y luego volvió al ritmo original (el que conserva hasta ahora). Este breve periodo de expansión acelerada se denomina "periodo inflacionario", y fue allí cuando el universo se homogeneizo, borrando cualquier irregularidad que hubiera antes. La teoría inflacionaria, hoy casi unánimemente aceptada, soluciona el asunto de la uniformidad, aunque no hay todavía una explicación por completo convincente de por que empezó la inflación y por qué luego se detuvo. Tal vez en este punto, los cosmólogos necesitarían la ayuda de algún economista.
Hace quince mil millones de anos, el universo nació de un volumen de ínfimas dimensiones (mas chico que el tamaño de un núcleo atómico), que estallo (Big Bang) y comenzó a expandirse, proceso que continua hasta hoy. En el transcurso de la expansión se formo la materia, que luego se agrupo en galaxias, estrellas, planetas, etc. Pero este modelo del Big Bang así formulado, adolecía de, por lo menos, un grave defecto: al explorar el cielo, se encuentra lo mismo en todas direcciones: un negro uniforme e idéntico, rotundo, persistente. Lo cual, aunque parezca mentira, es un serio inconveniente teórico. Imaginemos a un observador que contempla a una multitud que se dispersa, y que se toma el trabajo de preguntar por que huyen a quienes lo hacen hacia el norte, el sur, el este y el oeste. Si todos le cuentan exactamente la misma historia, palabra por palabra, el observador difícilmente lo atribuiría a la casualidad. Mas bien, llegaría a la conclusión de que todos los entrevistados se pusieron previamente de acuerdo: si así no fuera, la historia tendría ligeras variaciones según quien la cuenta.
Con el universo es igual : enfoquen a donde enfoquen telescopios y radiotelescopios, el universo cuenta la misma historia: el mismo tono de negro, idéntico espectáculo, ninguna variación, absoluta uniformidad: una literalidad que no puede deberse al azar. De la misma manera que aquella multitud en estampida, si el universo es uniforme, tiene que haberse uniformizado en algún momento. En algún momento, todas las partes del cosmos tuvieron que ponerse de acuerdo para mostrar ese mismo tono de negro y no manchones con diferentes tonos de gris.
Pero la teoría original de la gran explosión no daba tiempo para que el universo se uniformara. Imaginemos una jarra de agua donde se vuelca tinta negra: si la jarra estalla antes de que el agua y la tinta se hayan mezclado por completo, las salpicaduras serán ya transparentes, ya intermedias, ya negras, pero no todas iguales y uniformes. Si las salpicaduras son todas del mismo color, necesariamente el agua y la tinta tienen que haber tenido tiempo de mezclarse por completo. El modelo del Big Bang mostraba al universo recién nacido como una jarra con la tinta a medio mezclar, pero el universo actual funciona como si la tinta y el agua se hubieran mezclado por completo. Allí había un bache teórico, algo que la teoría no explicaba, y que sin embargo estaba obligada a explicar: cuando se había completado la mezcla?
Y aquí es donde el cosmólogo norteamericano Guth elaboro una solución. Guth propuso que tras los primeros instantes, (instantes que se miden en millonésimos de millonésismos de millonésimos de segundo) el universo aceleró repentinamente su ritmo de expansión durante una fracción de tiempo, y luego volvió al ritmo original (el que conserva hasta ahora). Este breve periodo de expansión acelerada se denomina "periodo inflacionario", y fue allí cuando el universo se homogeneizo, borrando cualquier irregularidad que hubiera antes. La teoría inflacionaria, hoy casi unánimemente aceptada, soluciona el asunto de la uniformidad, aunque no hay todavía una explicación por completo convincente de por que empezó la inflación y por qué luego se detuvo. Tal vez en este punto, los cosmólogos necesitarían la ayuda de algún economista.
viernes, 18 de enero de 2013
Sur
Allá,General Paz,Constituyentes
jardines,y al llegar al reactor
tu figura quemándose en el núcleo
y tu pelo destilando radiación
Allá,general Paz,Constituyentes
la esfera y el enorme piletón
donde guardan tus restos radiactivos
testimonio brutal de mi traición
Sé
que aún no me perdonás
sé
que rencor me guardás
Pero el día llegara en que yo te vea
caminando por la CNEA
y llamándome.
No nos une el amor,sino el uranio
y es por eso que te extraño
mes tras mes y ano tras ano
La vez que nos besamos en Atucha
y el amor bajo la ducha
todo vuelve,yo lo sé.
Allá,General Paz,Constituyentes,
tu mirada implorando compasión
y mi mano señalándote,indefensa
y mis labios consumando la traición.
No fui yo el que lo hizo,te lo juro
a mi solo me arrastró la situación
vos también en mi lugar lo hubieras hecho
decidida y valiente como yo
Sé
Que no me perdonás
se
que rencor me guardás
Yo no se cual será tu vida media
no soy una enciclopedia
pero debes comprender
y verás que si lo piensas con paciencia
todo lo hecho fue a conciencia
por la CNEA y por la ciencia
Ese día faltaba el combustible
la presión era terrible
y te entregué.
Alla,General Paz,Constituyentes
jardines,y al llegar al reactor
tu figura quemandose en el nucleo
y tu pelo destilando radiacion
Alla,general Paz,Constituyentes
la esfera y el enorme pileton
donde guardan tus restos radiactivos
testimonio brutal de mi traicion
Se
que aun no me perdonas
se
que rencor me guardas
Pero el dia llegara en que yo te vea
caminando por la CNEA
y llamandome.
No nos une el amor,sino el uranio
y es por eso que te extrano
mes tras mes y ano tras ano
La vez que nos besamos en Atucha
y el amor bajo la ducha
todo vuelve,yo lo se.
Alla,General Paz,Constituyentes,
tu mirada implorando compasion
y mis mano senalandote,indefensa
y mis labios consumando la traicion.
No fui yo el que lo hizo,te lo juro
a mi solo me arrastro la situacion
vos tambien en mi lugar lo hubieras hecho
decidida y valiente como yo
Se
Que no me perdonas
se
que rencor me guardas
Yo no se cual sera tu vida media
no soy una enciclopedia
pero debes comprender
y veras que si lo piensas con paciencia
todo lo hecho fue a conciencia
por la CNEA y por la ciencia
Ese dia faltaba el combustible
la presion era terrible
y te entregue.
Alla,General Paz,Constituyentes
jardines,y al llegar al reactor
tu figura quemandose en el nucleo
y tu pelo destilando radiacion
Alla,general Paz,Constituyentes
la esfera y el enorme pileton
donde guardan tus restos radiactivos
testimonio brutal de mi traicion
Se
que aun no me perdonas
se
que rencor me guardas
Pero el dia llegara en que yo te vea
caminando por la CNEA
y llamandome.
No nos une el amor,sino el uranio
y es por eso que te extrano
mes tras mes y ano tras ano
La vez que nos besamos en Atucha
y el amor bajo la ducha
todo vuelve,yo lo se.
Alla,General Paz,Constituyentes,
tu mirada implorando compasion
y mis mano senalandote,indefensa
y mis labios consumando la traicion.
No fui yo el que lo hizo,te lo juro
a mi solo me arrastro la situacion
vos tambien en mi lugar lo hubieras hecho
decidida y valiente como yo
Se
Que no me perdonas
se
que rencor me guardas
Yo no se cual sera tu vida media
no soy una enciclopedia
pero debes comprender
y veras que si lo piensas con paciencia
todo lo hecho fue a conciencia
por la CNEA y por la ciencia
Ese dia faltaba el combustible
la presion era terrible
y te entregue.
martes, 15 de enero de 2013
¿EXISTE EL VACIO?
La mera idea de vacío es completamente imposible. Los experimentos del Sr. Torriccelli no prueban nada, y se deben tan sólo al fraude, al engaño y a la manipulación de las inteligencias simples. El horror al vacío es uno de los comportamientos mejor establecidos de la naturaleza.
Encyclopedia of Spurious Science, Vol XIV, 1693
Un popular bolero de Fernández Cuasi, muy escuchado en los años cuarenta, señalaba con inigualada agudeza :
cuando tú te ausentas
el miedo y el frío
invaden de pronto
mi cuerpo vacío.
De alguna manera, el alto vuelo poético y la peculiar perspectiva fisiológica que en esta canción se plantea, están inspirados en una vieja teoría, la del "horror vacui", que mas castizamente puede enunciarse como "la naturaleza le tiene horror al vacío", puntualmente creída durante dos mil años y enunciada (entre otros) por el inefable Aristóteles, a quien tantos disparates debe la ciencia. En síntesis la idea es que, ante la ausencia de la amada, el cuerpo quedaría vacío, situación frente a la cual el miedo y el frío correrían a llenarlo : la mera posibilidad del vacío asusta de tal modo a los elementos constitutivos del alma humana, que se apresuran a evitar la insoportable situación. De la misma manera, argüían los "horrorvacuistas", la naturaleza se encargaba de impedir que hubiera resquicios desprovistos de algo que los llenara: el vacío era absolutamente imposible: un autentico bolero. Así lo creyó Aristóteles, así lo creyó la Edad Media, y así pensaba, cartesianamente, Descartes, que identificaba materia y extensión y concluía que por lo tanto no se podía concebir espacio sin materia que lo ocupara.
Pero la imposibilidad del vacío no sobrevivió al Renacimiento. El barómetro de Torricelli mostró claramente como una columna de mercurio descendía por un tubo cerrado, dejando detrás espacio que nadie se ocupaba de llenar, esto es, espacio vacío. De a poco, la idea de que el vacío puede existir fue ganando terreno. En realidad, la existencia del vacío entraba dentro de la atmósfera intelectual del siglo diecisiete y el nuevo universo que ya casi fabricaba Newton: un espacio geométrico que existía "per se", hubiera materia para llenarlo o no. El horror al vacío fue prolijamente relegado al museo de antigüedades, y hoy nadie, ni siquiera el autor del bolero citado al principio, cree semejante cosa. La imagen actual que se tiene del universo es exactamente la opuesta a la del "espacio lleno" de Aristóteles y los físicos del plenum: hoy sabemos que el universo es, casi en su totalidad, espacio vacío.
Pero vacío de materia, no de radiación o energía. Y como a partir de la Teoría de la Relatividad sabemos que materia y energía son equivalentes, la pregunta por la existencia del vacío adquiere una nueva luz. ¿Podrá existir espacio vacío tanto de materia como de energía? Veamos.
Con la materia, no hay problema. El vacío de materia no ofrece dificultades. Agarremos una caja y saquemos toda la materia. ¿Quedará completamente vacía? No, porque la atraviesan ondas electromagnéticas, que poseen energía. Supongamos que blindamos nuestra caja contra toda forma de radiación. ¿Ahora quedará vacía? No, porque todavía están los campos gravitatorios, que actúan dentro de la caja y que también tienen energía. Mediante un experimento mental, eliminemos los campos gravitatorios, alejando nuestra caja de toda masa gravitante, o llevándola a algún lugar donde el campo gravitatorio sea nulo. Habremos conseguido esta vez el vacío absoluto de materia y energía que andábamos buscando?
Y la respuesta es : depende. Porque según el principio de equivalencia de Einstein, un movimiento acelerado equivale a un campo gravitatorio, y entonces, un observador en un sistema de referencia acelerado vería un campo gravitatorio dentro de nuestra caja, y concluiría que allí hay energía, y por lo tanto no hay vacío absoluto. Es decir, el vacío depende del observador: para algunos, habría vacío absoluto, para otros, no.
Estas objeciones relativistas a la existencia del vacío absoluto se combinan con otras provenientes de la mecánica cuántica (la existencia de vacío absoluto implicaría la medición simultánea de tiempo y energía, expresamente prohibida por el principio de incertidumbre), y aun de otras curiosidades clásicas como el efecto Casimir. Naturalmente, nada de esto implica una restauración del apolillado "horror al vacío", ni confiera una inesperada vigencia al bolero de Fernández Cuasi, indica, si, que la idea de "vacío absoluto" fue afectada por el huracán contemporáneo que modificó todas las ideas que se tenían sobre el espacio, el tiempo y la materia. ¿Por qué iba a salvarse el vacío?.
Encyclopedia of Spurious Science, Vol XIV, 1693
Un popular bolero de Fernández Cuasi, muy escuchado en los años cuarenta, señalaba con inigualada agudeza :
cuando tú te ausentas
el miedo y el frío
invaden de pronto
mi cuerpo vacío.
De alguna manera, el alto vuelo poético y la peculiar perspectiva fisiológica que en esta canción se plantea, están inspirados en una vieja teoría, la del "horror vacui", que mas castizamente puede enunciarse como "la naturaleza le tiene horror al vacío", puntualmente creída durante dos mil años y enunciada (entre otros) por el inefable Aristóteles, a quien tantos disparates debe la ciencia. En síntesis la idea es que, ante la ausencia de la amada, el cuerpo quedaría vacío, situación frente a la cual el miedo y el frío correrían a llenarlo : la mera posibilidad del vacío asusta de tal modo a los elementos constitutivos del alma humana, que se apresuran a evitar la insoportable situación. De la misma manera, argüían los "horrorvacuistas", la naturaleza se encargaba de impedir que hubiera resquicios desprovistos de algo que los llenara: el vacío era absolutamente imposible: un autentico bolero. Así lo creyó Aristóteles, así lo creyó la Edad Media, y así pensaba, cartesianamente, Descartes, que identificaba materia y extensión y concluía que por lo tanto no se podía concebir espacio sin materia que lo ocupara.
Pero la imposibilidad del vacío no sobrevivió al Renacimiento. El barómetro de Torricelli mostró claramente como una columna de mercurio descendía por un tubo cerrado, dejando detrás espacio que nadie se ocupaba de llenar, esto es, espacio vacío. De a poco, la idea de que el vacío puede existir fue ganando terreno. En realidad, la existencia del vacío entraba dentro de la atmósfera intelectual del siglo diecisiete y el nuevo universo que ya casi fabricaba Newton: un espacio geométrico que existía "per se", hubiera materia para llenarlo o no. El horror al vacío fue prolijamente relegado al museo de antigüedades, y hoy nadie, ni siquiera el autor del bolero citado al principio, cree semejante cosa. La imagen actual que se tiene del universo es exactamente la opuesta a la del "espacio lleno" de Aristóteles y los físicos del plenum: hoy sabemos que el universo es, casi en su totalidad, espacio vacío.
Pero vacío de materia, no de radiación o energía. Y como a partir de la Teoría de la Relatividad sabemos que materia y energía son equivalentes, la pregunta por la existencia del vacío adquiere una nueva luz. ¿Podrá existir espacio vacío tanto de materia como de energía? Veamos.
Con la materia, no hay problema. El vacío de materia no ofrece dificultades. Agarremos una caja y saquemos toda la materia. ¿Quedará completamente vacía? No, porque la atraviesan ondas electromagnéticas, que poseen energía. Supongamos que blindamos nuestra caja contra toda forma de radiación. ¿Ahora quedará vacía? No, porque todavía están los campos gravitatorios, que actúan dentro de la caja y que también tienen energía. Mediante un experimento mental, eliminemos los campos gravitatorios, alejando nuestra caja de toda masa gravitante, o llevándola a algún lugar donde el campo gravitatorio sea nulo. Habremos conseguido esta vez el vacío absoluto de materia y energía que andábamos buscando?
Y la respuesta es : depende. Porque según el principio de equivalencia de Einstein, un movimiento acelerado equivale a un campo gravitatorio, y entonces, un observador en un sistema de referencia acelerado vería un campo gravitatorio dentro de nuestra caja, y concluiría que allí hay energía, y por lo tanto no hay vacío absoluto. Es decir, el vacío depende del observador: para algunos, habría vacío absoluto, para otros, no.
Estas objeciones relativistas a la existencia del vacío absoluto se combinan con otras provenientes de la mecánica cuántica (la existencia de vacío absoluto implicaría la medición simultánea de tiempo y energía, expresamente prohibida por el principio de incertidumbre), y aun de otras curiosidades clásicas como el efecto Casimir. Naturalmente, nada de esto implica una restauración del apolillado "horror al vacío", ni confiera una inesperada vigencia al bolero de Fernández Cuasi, indica, si, que la idea de "vacío absoluto" fue afectada por el huracán contemporáneo que modificó todas las ideas que se tenían sobre el espacio, el tiempo y la materia. ¿Por qué iba a salvarse el vacío?.
martes, 8 de enero de 2013
AGUJEROS NEGROS
La astronomía contemporánea pobló el pacifico universo de nuestros antepasados con una fauna exótica : frente a las estrellas que explotan y brillan como una galaxia entera, ¿a que se reducen los fuegos infernales que ardían mas allá de la esfera de la estrellas fijas? A un inocente pasatiempo para señoritas. Y el sereno universo que turbaba a Kant, los sometidos cielos que creyó dominar Laplace, el transparente universo construído por Newton, e incluso el cosmos tranquilo y estacionario que imaginó Einstein, ¿dónde están ahora? La astronomía nos enfrenta a un universo vivaz, en ebullición, signado por el movimiento, la violencia y el cambio.
Sin embargo ni los quasars, ni las supernovas, ni las lentes gravitatorias, ni el nacimiento y el colapso de las estrellas, ni las galaxias en colisión producen la punzante inquietud que se experimenta ante algunos recientes integrantes del zoológico estelar : los agujeros negros, cuya terrible presencia es uno de los tantos subproductos de la Teoría de la Relatividad General. Según esta, la materia actúa sobre el espacio tiempo circundante y lo modifica. Un reloj colocado en el sol marcaría los segundos mas lentamente que uno terrestre, y aquí mismo, el tiempo transcurre mas despacio y se envejece mas lentamente en una planta baja que en un piso diez, donde el campo gravitatorio terrestre es mas débil, aunque, este efecto es imperceptible y difícilmente pueda influir en el mercado inmobiliario. Lo cierto es que, sea imperceptible o no, como una potente tenaza, la materia curva el espacio y el tiempo. Cuanto mas fuerte es el campo gravitatorio, mas se curva el espacio tiempo, hasta que, en presencia de una concentración de materia suficientemente grande y por lo tanto de un campo gravitatorio suficientemente intenso estos fenómenos se exasperan : el espacio tiempo se cierra sobre si mismo, formando un borde u horizonte : lo que permanece dentro de ese horizonte es un agujero negro. Nada, en adelante, podrá escapar de el, ni siquiera la luz (por eso son, justamente negros, ya que ningún pulso luminoso saldrá jamás de ellos). Pero no porque haya una barrera que impida el paso, sino porque el espacio mismo se ha cerrado bajo la poderosa garra de la gravitación. Es como si alguna fuerza torciera una casa y colocara la puerta de adelante en exacta correspondencia con la puerta de atrás. Nadie saldría de la casa aunque recorriera interminablemente los corredores, sencillamente porque no existen caminos de salida.
Sin embargo, y pese a que los AN están en la mira de cosmologos y astrónomos, todavía no se ha encontrado ninguno contante y sonante. Ubicarlos no es fácil, ya que si nada puede salir de un AN, ninguna señal podrá alcanzar nuestros instrumentos (aunque algunos modelos recientes permiten escapadas cuanticas via efecto túnel) y para detectarlos es forzosos acudir a observaciones indirectas, como la acción gravitatoria que los AN ejercen sobre otros astros. Así, se sospecha la existencia de AN gravitantes en algunos sistemas de estrellas binarias, y una teoría corriente sobre los quasars ubica agujeros negros en el centro de las galaxias masivas (la nuestra entre otras). Del mismo modo, la teoría predice que el destino final de muchas estrellas (aunque no del sol) es una vez que se agote el combustible nuclear y que colapsen bajo la acción de su propio peso transformarse en agujeros negros, y encerrarse para siempre detrás del horizonte que nada atraviesa dos veces.
Los agujeros negros están cerca del limite, constituyen una de las últimas barreras de la física, la cosmología, y quizas de la naturaleza misma. Algunas teorías suponen que en el centro de los AN existen singulardades donde el espacio y el tiempo, sencilla (y fríamente) terminan.
Hay una balada medieval escocesa que cuenta las desventuras del Thane de Cawdor, después de su derrota ante el Thane de Mowberry, en las alturas de Hingford Hills :
“y lanzando destellos de furor y miedo
huyó perseguido por la implacable jauría
hasta hundirse en el centro de la ciénaga
donde un inmenso agujero negro
lo arrastró hasta el fondo mismo
de los infiernos.
Pero de los infiernos se vuelve: Dante, al menos, lo hizo. De los agujeros negros, no.
Sin embargo ni los quasars, ni las supernovas, ni las lentes gravitatorias, ni el nacimiento y el colapso de las estrellas, ni las galaxias en colisión producen la punzante inquietud que se experimenta ante algunos recientes integrantes del zoológico estelar : los agujeros negros, cuya terrible presencia es uno de los tantos subproductos de la Teoría de la Relatividad General. Según esta, la materia actúa sobre el espacio tiempo circundante y lo modifica. Un reloj colocado en el sol marcaría los segundos mas lentamente que uno terrestre, y aquí mismo, el tiempo transcurre mas despacio y se envejece mas lentamente en una planta baja que en un piso diez, donde el campo gravitatorio terrestre es mas débil, aunque, este efecto es imperceptible y difícilmente pueda influir en el mercado inmobiliario. Lo cierto es que, sea imperceptible o no, como una potente tenaza, la materia curva el espacio y el tiempo. Cuanto mas fuerte es el campo gravitatorio, mas se curva el espacio tiempo, hasta que, en presencia de una concentración de materia suficientemente grande y por lo tanto de un campo gravitatorio suficientemente intenso estos fenómenos se exasperan : el espacio tiempo se cierra sobre si mismo, formando un borde u horizonte : lo que permanece dentro de ese horizonte es un agujero negro. Nada, en adelante, podrá escapar de el, ni siquiera la luz (por eso son, justamente negros, ya que ningún pulso luminoso saldrá jamás de ellos). Pero no porque haya una barrera que impida el paso, sino porque el espacio mismo se ha cerrado bajo la poderosa garra de la gravitación. Es como si alguna fuerza torciera una casa y colocara la puerta de adelante en exacta correspondencia con la puerta de atrás. Nadie saldría de la casa aunque recorriera interminablemente los corredores, sencillamente porque no existen caminos de salida.
Sin embargo, y pese a que los AN están en la mira de cosmologos y astrónomos, todavía no se ha encontrado ninguno contante y sonante. Ubicarlos no es fácil, ya que si nada puede salir de un AN, ninguna señal podrá alcanzar nuestros instrumentos (aunque algunos modelos recientes permiten escapadas cuanticas via efecto túnel) y para detectarlos es forzosos acudir a observaciones indirectas, como la acción gravitatoria que los AN ejercen sobre otros astros. Así, se sospecha la existencia de AN gravitantes en algunos sistemas de estrellas binarias, y una teoría corriente sobre los quasars ubica agujeros negros en el centro de las galaxias masivas (la nuestra entre otras). Del mismo modo, la teoría predice que el destino final de muchas estrellas (aunque no del sol) es una vez que se agote el combustible nuclear y que colapsen bajo la acción de su propio peso transformarse en agujeros negros, y encerrarse para siempre detrás del horizonte que nada atraviesa dos veces.
Los agujeros negros están cerca del limite, constituyen una de las últimas barreras de la física, la cosmología, y quizas de la naturaleza misma. Algunas teorías suponen que en el centro de los AN existen singulardades donde el espacio y el tiempo, sencilla (y fríamente) terminan.
Hay una balada medieval escocesa que cuenta las desventuras del Thane de Cawdor, después de su derrota ante el Thane de Mowberry, en las alturas de Hingford Hills :
“y lanzando destellos de furor y miedo
huyó perseguido por la implacable jauría
hasta hundirse en el centro de la ciénaga
donde un inmenso agujero negro
lo arrastró hasta el fondo mismo
de los infiernos.
Pero de los infiernos se vuelve: Dante, al menos, lo hizo. De los agujeros negros, no.
viernes, 4 de enero de 2013
Antimateria (haiku)
Como la danza y la contradanza
materia y antimateria son totalmente incompatibles
porque el mundo es
como la música
y hay fugas y contrafugas,
danzas y contradanzas,
y así como hay materia, también hay antimateria.
La antimateria, que habría
encantado a Heráclito
y deleitado a Hegel
no estuvo a la altura de ellos
y esperó para aparecer
pero no lo hizo en Grecia
sino en Inglaterra.
Inglaterra es la cuna no sólo de Shakespeare
sino de la antimateria
martes, 1 de enero de 2013
LENTES GRAVITACIONALES.
En el año de gracia de 1919, un cuidadoso experimento puso a prueba una de las afirmaciones centrales de la Teoría de la Relatividad General : a saber, que la presencia masiva de un astro era capaz de modificar la trayectoria de un rayo luminoso, en contra de la teoría clásica, que negaba enfáticamente esa posibilidad. Gozosamente, la naturaleza confirmo la predicción de Einstein: los rayos de luz provenientes de una estrella, se desviaban al pasar por las cercanías del sol y su poderoso campo gravitatorio. A partir de entonces, la imagen del universo cambio: ya estaba abierto el camino hacia el Big Bang y los agujeros negros. También hacia las lentes gravitacionales.
Al fin y al cabo, una lente óptica, no es mas que un vidrio capaz de desviar los rayos de luz. Cuando una lupa amplifica un objeto, por ejemplo una cucaracha, el vidrio, por sus propiedades y su forma separa los rayos provenientes del dignísimo insecto, de tal manera que lo vemos mas grande. Cuando una lente invierte una imagen, simplemente modifica las trayectorias de los rayos, de tal manera que la vemos invertida. Una lente gravitacional hace parecidas piruetas luminosas, solo que a escala cósmica y sin intervención de cucarachas ni vidrios : son objetos estelares los que participan del proceso, y el motivo por el cual la luz cambia de rumbo es la gravitación de algún astro, o conjunto de astros masivos (galaxia, grupo de galaxias), situados entre el objeto a observar y nosotros.
Aunque previstas teóricamente desde los anos treinta, las lentes gravitacionales, sin embargo, se hicieron esperar: la primera fue descubierta, y casi por casualidad, el 29 de marzo de 1979, por D. Walsh, R. Carswell en Inglaterra y R. Weiyman en los EE. UU. Estos caballeros estaban tratando de ubicar ópticamente (mediante telescopio) la radiofuente 0957+561. No había más que dos candidatos: dos quasars (objetos muy alejados, puntuales y brillantes), ambos de igual luminosidad y características casi idénticas, separados apenas por solo 6 segundos de arco. Por cual decidirse? Venia casi servida una audaz y salomónica conclusión: ni un quasar, ni el otro: en realidad, ambas imágenes correspondían al mismo quasar. Algún objeto masivo, ubicado entre el quasar y nosotros como un gigantesco vidrio estelar, separaba en dos el rayo puntual emitido por el quasar, mostrando al telescopio óptico dos quasars donde había solo uno, de la misma manera que una piedra colocada apropiadamente separa en dos el hilo de agua que cae por la ladera de una montaña, haciendo creer a un observador que hay dos fuentes de agua en vez de una. Ulteriores observaciones confirmaron la hipótesis: una galaxia elíptica poco brillante era la responsable del fenómeno. Interpuesta en la trayectoria de la luz emitida por el quasar, su enorme poder gravitatorio curvaba el rayo quasarico, obligándolo a dividirse para contornearla, de tal manera que nosotros recibimos dos rayos distintos y en consecuencia, vemos dos imágenes de un objeto único. Es decir, una verdadera lente.
Después de esta primera aparición, se descubrieron varias lentes gravitacionales mas: imágenes triples, cuádruples y hasta quintuples empezaron a poner en evidencia la multiplicidad del fenómeno. Pero mas allá de ser una deliciosa curiosidad cósmica, las lentes gravitacionales prometen ser, además, una herramienta muy útil en astronomía: sirven para estimar distancias (dado que una imagen múltiple permite calcular paralajes), y se espera que sean útiles para medir la constante de Hubble (que describe la velocidad de expansión del universo) y también la constante que mide el frenado de esa expansión.
Aunque recién llegadas a la fauna estelar, las lentes gravitacionales son un sabroso ingrediente de la orquesta cósmica. Como era de esperar, el físico poeta español Rodríguez Fontevecchia no podía perdérselas, y así se refiere a ellas en sus Coplas Astronómicas.
Una galaxia lejana
que el azar me ha deparado
duplica la luz del quasar
que me tiene enamorado
Ay, mi astrónoma bonita.
A ti no te ha duplicado.
Una galaxia lejana
que por azar esta allí
duplica la luz de un quasar
que tiene detrás de si.
Ay, mi astrónoma bonita.
Que no te duplique a ti.
