sábado

DE NEWTON A EINSTEIN

Las teorías de la Gravedad de Newton y Einstein son distintas. Las discrepancias entre teoría y observación se resolvieron y la teoría de la gravitación universal de Newton fue aceptada hasta su sustitución en 1915 por la teoría de la relatividad general de Einstein, que concuerda con la de Newton en el dominio en que todos los cuerpos se mueven muy lentamente en comparación con la velocidad de la luz. En el sistema solar, los planetas y satélites viajan a velocidades del orden de decenas de kilómetros por segundo, mientras que la velocidad de la luz es de alrededor de 300.000 kilómetros por segundo. Las correcciones einsteinianas de la teoría de Newton son pues prácticamente inapreciables, y sólo pueden detectarse en un número muy reducido de observaciones. La teoría de Einstein ha superado todas las pruebas a las que ha sido sometida.

AGUJEROS DE GUSANO

Los agujeros de gusano se presentan como soluciones para las ecuaciones de Einstein en la teoría general de la relatividad cuando se aplican a los agujeros negros. De hecho, surgen tan seguida y fácilmente en este contexto que algunos teóricos se sienten inclinados a creer que eventualmente puedan encontrarse o fabricarse contrapartes y, quizá, ser utilizados para viajes más rápidos que la velocidad de la luz.
La teoría de los agujeros de gusano se remonta a 1916, poco después de que Einstein publicase su teoría general, cuando Ludwig Flamm, un físico Vienés desconocido, se fijó en la más simple y teórica forma posible de un agujero negro – el agujero negro Schwarzschild – y descubrió que las ecuaciones de Einstein permitían una segunda solución, ahora conocida como agujero blanco, que se encuentra conectado a la entrada del agujero negro por un conducto de espacio tiempo. La “entrada” del agujero negro y la “salida” del agujero blanco podrían estar en diferentes partes del mismo universo o en diferentes universos. En 1935, Einstein y Nathan Rosen estudiaron más a fondo la teoría de las conexiones intra- o inter-universo en una presentación(1) cuyo propósito era el de explicar las partículas fundamentales, tales como electrones, en términos de túneles de espacio-tiempo unidos por líneas de fuerza eléctricas. Esto dio paso al nombre formal de puente Einstein-Rosen a lo cual más tarde el físico John Wheeler se referiría como “agujero de gusano” (el también acuño los términos “agujero negro” y “espuma cuántica”).

viernes

HACIA LA SINGULARIDAD

Cuando nos estamos refiriendo a una «singularidad», estamos pensando en una masa con volumen nulo rodeada de una frontera gravitacional llamada «horizonte de sucesos», de la cual nada puede escapar. Para que exista un agujero negro, en alguna parte debe haber una singularidad y, para que ello ocurra, debe estar delimitada en su exterior por un horizonte de sucesos, lo que implica en esencia, que no se puede observar desde el exterior la singularidad misma. Específicamente, significa que haya alguna región incapaz de enviar señales al infinito exterior. La frontera de esa región es la que hemos llamado como horizonte de sucesos.

EL INFINITO


Si el Universo tuviera orilla, ¿Qué habría después?, pero primero veamos el significado de Universo.

Universo: es el conjunto de todo lo existente. Tanto la estructura a gran escala del Universo como las preguntas que hay respecto a su origen, evolución y posible futuro son estudiadas por la Cosmología. El Universo contiene galaxias, cúmulos de galaxias y estructuras de mayor tamaño, llamadas supercúmulos de galaxias, agujeros negros, asteroides, cometas, meteoritos...etc.

Los modelos de Universo cerrado, abierto y plano, tienen como característica principal la evolución: el Universo cambia con el tiempo. El modelo cerrado se expande con el tiempo a partir de un punto originario superdenso. Pero a diferencia del modelo abierto, este tiene materia suficiente para detener la expansión antes de que llegue al infinito, es decir, la materia lanzada al exterior va perdiendo su velocidad desde el momento de la explosión, por lo que las galaxias llegan a detenerse en algún instante.

BIG BANG-BIG CRUNCH

La teoría del BIG BANG postula que el inicio del universo se dio en un minúsculo conglomerado de materia que estallo y expandió todo lo conocido en el espacio cognoscible.
Toda aquella materia estuvo eones recombinándose, fundiéndose, transformándose con ayuda del caos y de las probabilidades, formando poco a poco partículas elementales y con el tiempo llegando a la consolidación de galaxias enteras.
La infinita probabilidad de combinaciones permitió la conjugación de algunos bloques de moléculas biológicas que dieron el cuasi milagroso fenómeno de la vida, hecho casi nulo y rarísimo en este universo, otro increíble suceso evolutivo permitió el surgimiento de lo que ahora denominados "vida inteligente"
Dicha inteligencia ha permitido vislumbrarnos dos destinos:
A) La expansión continuara hasta que la energía resultante de aquella explosión primigenia se agote y poco a poco pero de manera inminente todas las estrellas se apaguen, resultando entonces un universo sin vida, sin luz, sin nuevas estrellas naciendo, sin nuevas posibilidades
B) La expansión continuara hasta que la gravedad permita anular y revertir ese efecto de avance e inicie un retroceso, un BIG CRUCH, una vuelta de todo hacia un solo punto, hacia ese minúsculo conglomerado que alguna vez existió.

AGUJEROS NEGROS Y MATERIA OSCURA

Son cuerpos con un campo gravitatorio extraordinariamente grande.
No puede escapar ninguna radiación electromagnética ni luminosa, por eso son negros.
Están rodeados de una "frontera" esférica que permite que la luz entre pero no salga.
Hay dos tipos de agujeros negros: cuerpos de alta densidad y poca masa concentrada en un espacio muy pequeño, y cuerpos de densidad baja pero masa muy grande, como pasa en los centros de las galaxias.
Si la masa de una estrella es más de dos veces la del Sol, llega un momento en su ciclo en que ni tan solo los neutrones pueden soportar la gravedad. La estrella se colapsa y se convierte en agujero negro.
Si un componente de una estrella binaria se convierte en agujero negro, toma material de su compañera. Cuando el remolino se acerca al agujero, se mueve tan deprisa que emite rayos X. Así, aunque no se puede ver, se puede detectar por sus efectos sobre la materia cercana
Los agujeros negros no son eternos. Aunque no se escape ninguna radiación, parece que pueden hacerlo algunas partículas atómicas y subatómicas.
Alguien que observase la formación de un agujero negro desde el exterior, vería una estrella cada vez más pequeña y roja hasta que, finalmente, desaparecería. Su influencia gravitatoria, sin embargo, seguiría intacta.
Como en el Big Bang, en los agujeros negros se da una singularidad, es decir, las leyes físicas y la capacidad de predicción fallan. En consecuencia, ningún observador externo puede ver qué pasa dentro.
Las ecuaciones que intentan explicar una singularidad de los agujeros negros han de tener en cuenta el espacio y el tiempo. Las singularidades se situarán siempre en el pasado del observador (como el Big Bang) o en su futuro (como los colapsos gravitatorios). Esta hipótesis se conoce con el nombre de "censura cósmica".

domingo

MISION AL COMETA HALLEY

Seis naves espaciales volaron junto al cometa Halley en 1986. Hubo dos naves espaciales, Suisei y Sakigake, que despegaron desde Japón; dos naves espaciales llamadas Vega 1 y 2 que despegaron de la Unión Soviética , y una nave espacial, ICE, que despegó desde EEUU, y a la cual se le alteró de rumbo para que pudiera interceptar el cometa. ICE que fue la última nave espacial en entrar en el medio ambiente del cometa. Sin embargo, la misión principal hacia el cometa Halley fue la de la misión Giotto, una misión patrocinada por la Agencia Espacial Europea.
Todas las misiones recogieron muestras de diferentes regiones del medio ambiente del cometa, como se observa en este dibujo. La nave espacial Giotto voló muy cerca del núcleo, y obtuvo varias fotografías maravillosas del núcleo. Todas estas misiones recolectaron gran cantidad de información del cometa.

LOS COMETAS

Estos astros aparecen repentinamente y sólo algunos pocos son visibles a simple vista mostrando colas notables y llamativas.
El más famoso de todos es el cometa Halley, que aparece cada 76 años. Este cometa lleva su nombre por el astrónomo E. Halley, quien pudo verificar que sus apariciones eran periódicas a partir de registros de observación anteriores; Halley había observado "su" cometa en 1682 y predijo su retorno para 1758.
Ha sido posible determinar que la observación más antigua conocida del cometa Halley es del año 467 AC. Su último pasaje por las cercanías del Sol se produjo en febrero de 1986 y el próximo se producirá en el año 2062.
Todos los cometas forman parte del Sistema Solar, y algunos de ellos describen órbitas elípticas tan elongadas que sus períodos de revolución son muy largos: decenas o cientos de años.
Cada año se observan de una a dos docenas de cometas pasando por las cercanías del Sol; sin embargo, aún en esas condiciones de proximidad, sólo ocasionalmente un cometa llega a ser tan brillante como para ser observado a simple vista, sin la ayuda de un telescopio.

sábado

ASTEROIDES

Son una serie de objetos rocosos o metálicos que orbitan alrededor del Sol, la mayoría en el cinturón principal, entre Marte y Júpiter.
Algunos asteroides, sin embargo, tienen órbitas que van más allá de Saturno, otros se acercan más al Sol que la Tierra. Algunos han chocado contra nuestro planeta. Cuando entran en la atmosfera, se encienden y se transforman en meteoritos.
A los asteroides también se les llama planetas menores. El más grande es Ceres, con 1.000 Km. de diámetro. Después, Vesta y Pallas, con 525. Se han encontrado 16 que superan los 240 Km., y muchos pequeños. Ida, el de la foto lateral, tiene unos 115 Km. de punta a punta y Gaspra, abajo, no llega a los 35.
Las naves que han navegado a través del cinturón de asteroides han demostrado que está prácticamente vacío y que las distancias que separan los unos de los otros son enormes.
Los asteroides del cinturón se formaron, según una teoría, a partir de la destrucción de un planeta, un pequeño planeta. Habría que juntar 2.500 veces los asteroides conocidos para tener la masa de la Tierra.
Según otra teoría, un grupo de unos 50 asteroides se formaron con el resto del Sistema Solar. Después, las colisiones los han ido fragmentando.
Dentro del cinturón hay lagunas, zonas donde no gira ningún asteroide, a causa de la influencia de Júpiter, el planeta gigante más cercano.

lunes

EL RELOJERO CIEGO

Si Charles Darwin levantara la cabeza se encontraría conque su teoría de la evolución se somete hoy a juicio en Kansas (EEUU), en una serie de audiencias del Comité de Educación sobre el futuro de la enseñanza del evolucionismo en el estado.
Las audiencias, que durarán tres días, han caldeado la atmósfera en la capital del estado, Topeka, donde partidarios y detractores de Darwin disputan un duelo abierto, en el que según los primeros está en juego la división entre ciencia y religión y, según los segundos, el pensamiento crítico.
Los críticos del científico británico -capitaneados por el movimiento "Diseño Inteligente"- quieren que los textos escolares cuestionen el darwinismo, sobre todo la idea de que el hombre, el mono y otros animales tienen antepasados comunes.
En cambio, los seguidores de Darwin, creen que la ciencia no tiene nada que ver con un debate tras el que, según dicen, se esconde la creciente influencia de la derecha religiosa de este país.
Harris defiende la idea de Darwin de que los mecanismos "se adaptan y responden al ambiente en el que viven", pero no el principio de que "el ser humano es un accidente".
"La idea de que las distintas formas de vida proceden de un antepasado común y son resultado de un proceso natural y no planificado no está respaldada por la ciencia", dijo Harris.
La teoría del Diseño Inteligente nació en el Discovery Institute de Seattle, un centro conservador que abrió sus puertas en 1990 y que cuenta entre sus fundadores a Bruce Chapman, director del departamento de censo de EEUU durante el gobierno del presidente Ronald Reagan (1981-1989).
Los científicos del Discovery Institute sostienen que el neodarwinismo no da respuesta a mecanismos tan complejos como la estructura de las células, que sólo puede ser obra de un "diseñador inteligente".
Dadas las "lagunas" que achacan al darwinismo, el Diseño Inteligente propone que los libros de texto hagan un "análisis crítico" de la evolución, que "debería presentarse como una teoría científica abierta al escrutinio y no como un dogma incuestionable".
Aunque todavía no está claro cómo se resolverá esta contienda, Darwin ha logrado sobrevivir ataques similares en el pasado.
Los creacionistas, grupo que respalda la visión bíblica de que Dios creó el mundo en seis días hace aproximadamente 6.000 años, han arremetido en varias ocasiones contra Darwin.
En 1987 el Tribunal Supremo de EEUU prohibió que el creacionismo se enseñase en las clases de biología, dado su carácter pseudocientífico, y acuñó el movimiento como un "dogma religioso".
A diferencia de los creacionistas, el Diseño Inteligente asegura que su teoría es agnóstica, lo que les otorga una ventaja crucial sobre el creacionismo, al facilitarles el potencial acceso a las clases de ciencia, donde aspiran a echar por tierra el darwinismo.

sábado

OSMOSIS

Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.
Y entendemos por presión osmótica, a aquella que seria necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable. Al considerar como semipermeable a la membrana plasmática, las células de los organismos pluricelulares deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos tisulares que los bañan.
Si los líquidos extracelulares aumentan su concentración de solutos, se haría hipertónica respecto a las células, como consecuencia se originan pérdida de agua y deshidratación (plasmólisis)
De igual forma, si los líquidos extracelulares se diluyen, se hacen hipotónicos respecto a las células. El agua tiende a pasar al protoplasma y las células se hinchan y se vuelven turgentes, pudiendo estallar (en el caso de células vegetales la pared de celulosa lo impediría), por un proceso de turgescencia.