Antonio Ferrer Soria, catedrático de Física e investigador del CERN. “Los móviles y GPS funcionan por los postulados de Einstein”. “La imaginación lleva a la gente a pensar que puede montarse en un neutrino y viajar al pasado”.
Pilar L.Cuntín. Madrid
Dudar, contrastar, refutar, dice la ciencia. Y eso es lo que van a hacer a partir de ahora científicos de todo el mundo tras la revelación que el Laboratorio Europeo De Física de Partículas (CERN) hizo el pasado viernes. Un hallazgo que “pone patas arriba uno de los descubrimientos más grandes de la ciencia moderna: la teoría de la relatividad de Einstein”. La velocidad de la luz, la máxima conocida en el universo, ya no es la más rápida. Y las culpables de ello dicen ser unas partículas llamadas neutrinos. Con un nombre desconocido para la gran mayoría, estos elementos “atraviesan la Tierra constantemente sin chocar con nada”. Pero resulta que, de los miles de millones de neutrinos que partieron desde la base del CERN en Ginebra y atravesaron la roca de la Tierra como si nada, 16.000 chocaron con el detector del experimento Opera, ubicado bajo el macizo de Gran Sasso (Italia). Con gran asombro, los investigadores pudieron comprobar cómo estas partículas sin carga eléctrica y con masa mínima habían viajado a una velocidad 0,002% superior a la luz. De confirmarse, no sólo supondría un replanteo absoluto de la Teoría de la Relatividad, sino que significaría el nacimiento de una nueva física y de un nuevo Universo. Antonio Ferrer Soria, catedrático de Física Nuclear de la Universidad de Valencia que trabaja actualmente en el CERM, pide “extrema cautela y rigurosidad” a la hora de interpretar la noticia.
-¿En qué nos influye en la práctica que la teoría de la relatividad pueda tener fallos o qué aplicaciones prácticas podría tener este avance en la tecnología?
-La influencia inmediata no va a ser muy grande en la vida del hombre pero es muy importante porque se pone en marcha un fenómeno físico que, hasta hoy, nunca nadie había podido demostrar. Pero también piense que si todos los aceleradores del CERN no cumpliesen la teoría de la relatividad de Einstein, no funcionarían.
-Objetos de uso cotidiano como el GPS y el teléfono móvil se han desarrollado gracias a los postulados de la teoría de la relatividad...
-Exacto, igual que los viajes a la luna, todo está basado en los conocimientos que nos da la teoría de la relatividad. Por eso la aplicación práctica en nuestras vidas ahora mismo será nula.
-La teoría de la relatividad era un axioma incuestionable, como un dogma de fe. ¿Qué perseguía el experimento Opera al acelerar una fuente de neutrinos?
-Averiguar por qué pueden cambiar de naturaleza en el viaje y pasar de un tipo de neutrino a otro.
-Todos los científicos piden precaución pero este descubrimiento tiene que ser muy excepcional porque el Nobel Glashow ya propuso que la teoría de la relatividad podría ser violada por partículas como los neutrinos hace muchos años y no hubo esta reacción internacional...
-¡Lo es! Pero la frase que le viene a un científico inmediatamente después de constatar esto es: ¡No puede ser, tiene que haber algún fallo! Fíjese: costó 30 años detectar los neutrinos y desde que se detectaron se creía que tenían masa cero. Sólo hace 15 años se descubrió que tenían masa. Son objetos muy raros, importantísimos para la física, pero que, de momento, no demuestran que Einstein se ha equivocado ni que se vaya a poder viajar a ningún sitio en el tiempo.
-Pero el propio Einstein dijo que, si se pudiera transmitir algo más rápido que la luz, se podría enviar un telegrama al pasado, de ahí que mucha gente empiece a planteárselo...
-Le garantizo que todo eso corresponde a la ciencia ficción, antes que eso habría que aclarar muchísimos problemas. Se habla de viajar en el tiempo por la imaginación de la gente que está pensando que se puede montar en un neutrino y viajar, pero no tiene ningún sustento real.
-El viaje hacia el pasado es una posible consecuencia, ¿pero que viaje un neutrino hace posible que pudiera hacerlo un humano?
-¿Y un neutrino viaja al pasado y habla con otro neutrino? Olvídense de todo eso. Le contaré algo: en el año 1987 se detectó la explosión de una supernova –explosión de una estrella– cerca de la constelación de Magallanes y la explosión liberó millones de fotones y neutrinos. Sólo hubo dos horas de diferencia entre la llegada de los neutrinos y la luz a la tierra. Si el descubrimiento del CERN fuera verdad, la diferencia tendría que haber sido de semanas... Por eso lo primero es entender por qué ha pasado esto. Le aseguro que si los americanos se ponen a trabajar, en seis meses o un año, podrían rehacer un experimento parecido.
-Hasta ahora, dos teorías explicaban todas las fuerzas de la naturaleza, la teoría cuántica y la de la relatividad. ¿Esto podría ser la base de un nuevo teorema?
-Los objetos que viajan a gran velocidad tienen que cumplir la teoría de Einstein y los objetos muy pequeños, como un átomo, tiene que cumplir la cuántica. Esto sería una nueva teoría que completase la que descubrió Einstein, algo revolucionario para la física.http://www.intereconomia.com/
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domingo, 25 de septiembre de 2011
miércoles, 3 de agosto de 2011
Físicos confirman que viajar en el tiempo es imposible
Una investigación japonesa demuestra que un único fotón no puede moverse más rápido que la luz, lo que echa al traste la posibilidad real de trasladarse al pasado o al futuroUn equipo de físicos japoneses acaba de echar por tierra la fabulosa posibilidad, hasta ahora solo parte de las tramas de las historias de ciencia ficción, de viajar en el tiempo. Experimentos realizados en los últimos años sugerían la eventualidad de que los fotones, las unidades de luz, tomadas de forma individual, podían superar la misma velocidad de la luz en su conjunto, pero los investigadores han confirmado que este salto en las reglas del Universo no es posible. Y si esto no es posible, por mucho que duela a los más entusiastas, tampoco lo será viajar al pasado o al futuro.
Durante la investigación, publicada en Physical Review, los científicos, dirigidos por Shengwang Du, hicieron pasar pares de fotones a través de un vapor de átomos a unas 100 millonésimas de grado sobre el cero absoluto, la temperatura más baja de Universo, según informa la BBC. Y resultó que los fotones individuales cumplían con los límites de la velocidad de la luz en el vacío, lo que significa que siguen el principio de causalidad establecido por la teoría de la relatividad de Einstein, por el que el efecto no puede suceder antes de su causa.
Los límites Einstein
«Einstein afirmaba que la velocidad de la luz imponía la ley del tráfico del Universo: nada puede viajar más rápido que la luz», explican los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong. «El estudio demuestra que un único fotón también obedece esa ley», subraya. Para el profesor Du, el fracaso individual de los fotones «cierra el debate» de la velocidad que pueden adquirir estas partículas. Además, la investigación puede proporcionar nueva información en los estudios sobre transmisión cuántica.
La luz viaja a una velocidad de casi 300.000.000 metros por segundo en el vacío, pero puede variar en diferentes materiales, como el agua (el popular experimento de la pajita «doblada» en el vaso) o los gases.http://www.abc.es/
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sábado, 8 de mayo de 2010
Las tres fórmulas de Stephen Hawking para viajar en el tiempo
«¿Es posible viajar en el tiempo? ¿Podemos abrir un portal al pasado o encontrar un atajo al futuro?». El genial físico británico Stephen Hawking se hacía estas preguntas en un artículo publicado esta semana en el diario Daily Mail. El cosmólogo ofrecía no sólo una, sino tres fórmulas teóricamente realistas para responder a su pregunta, tres propuestas que pueden hacer posible una idea que durante mucho tiempo ha sido una herejía científica. A su juicio, una aventura semejante ya no es tan descabellada.
Para empezar, Hawking sugiere que es indispensable abrir la mente a la idea de la cuarta dimensión: el tiempo. El científico utiliza un ejemplo muy sencillo, el de la conducción. Cuando hacemos un viaje en automóvil y conducimos en línea recta, viajamos en una dimensión. Si giramos a la derecha o al izquierda, añadimos una segunda dimensión. Si además subimos o bajamos una carretera de montaña, encontramos la tercera. La cuarta dimensión es el tiempo, pero ¿cómo encontramos un camino para viajar a través de él?:
1- Los agujeros de gusano:
«Las películas de ciencia ficción muestran una vasta máquina hambrienta de energía que crea un túnel a través del tiempo. Un viajero del tiempo, un valiente, preparado para quién sabe qué, entre en el túnel y emerge quién sabe dónde (...) La realidad puede ser muy diferente a esto, pero la idea en sí no es tan loca», admite Hawking en su artículo. Para los físicos, los túneles en el tiempo pueden ser los agujeros de gusano. «Están a nuestro alrededor, en las grietas del espacio y del tiempo, pero son demasiado pequeños para poderlos ver», explica el científico. «En la escala más pequeña, incluso más pequeña que las moléculas y los átomos, existe la espuma cuántica. Aquí es donde existen los agujeros de gusano, pequeños túneles o atajos a través del espacio y el tiempo se forman y desaparecen constantemente».
Por desgracia, estos túneles son demasiado pequeños para que un ser humano pueda mirar por la cerradura. Miden sólo mil millones de billones de una billonésima de centímetro, pero quizás sea posible coger uno de ellos y hacerlo lo suficientemente grande para el ser humano o incluso para una nave espacial. De esta forma, podríamos viajar a otros planetas situados a años luz de distancia o «quizás los dinosaurios de la Tierra podrían ver aterrizar una nave».
Claro que el agujero de gusano tiene un pequeño problema, lo que Hawking llama la «Paradoja del científico loco». ¿Qué pasaría si un científico usa el agujero para disparar contra su yo del pasado? Ahora está muerto, pero ¿quién disparó? Es una paradoja, no tiene sentido. El tipo de situación que provoca pesadillas a los físicos. Este tipo de máquina del tiempo violaría una regla fundamental que gobierna el universo entero: las causas suceden antes de los efectos, y nunca al revés. El viaje al pasado sería imposible, pero, ¿y al futuro?
2) Los agujeros negros
«Nos parece que el tiempo fluye como un río, a diferentes velocidades en diferentes lugares, y esa es la clave para viajar al futuro», explica Hawking. Esta idea fue propuesta por Albert Einstein hace cien años, al darse cuenta de que debería haber lugares donde el tiempo corre más lento y otros donde se acelera. «Tenía razón y la prueba está sobre nuestras cabezas», en el espacio, dice Hawking. El tiempo va más rápido en el espacio. Dentro de cada nave espacial hay un reloj muy preciso, pero a pesar de ello, todos ganan alrededor de un tercio de billón de segundo cada día. El problema no está en los relojes. Lo que ocurre es que la masa de la Tierra arrastra al tiempo y lo hace más lento.
En el centro de la Vía Láctea, a 26.000 años luz de nosotros, está el objeto más pesado de la galaxia: un agujero negro super masivo que disminuye la velocidad del tiempo más que cualquier otra cosa en la galaxia. «Es como una máquina del tiempo natural», dice Hawking. Si una nave espacial entrara en la órbita en el agujero, tardaría 16 minutos en completar una órbita para la agencia espacial que controlara la misión desde Tierra. Para los astronautas, sólo habrían pasado 8 minutos. Si pasaran orbitando cinco años, en realidad habrían transcurrido diez. Cuando llegaran a la Tierra, todos los demás habrían envejecido cinco años más que ellos. ¿El problema? Acercarse a un agujero negro es excesivamente peligroso
3) Viajar a casi la velocidad de la luz
A la tercera va la vencida. Para Hawking, la solución puede pasar por viajar muy muy rápido, más aún que la velocidad requerida para evitar ser arrastrados por un agujero negro. Según Hawking, viajar a casi la misma velocidad de la luz, 186.000 millas por segundo, nos transportaría al futuro. Para explicarlo, el científico imagina un tren superveloz que diera vueltas a la Tierra 7 veces por segundo, lo que no alcanza la velocidad de la luz, algo que las leyes de la física prohíben. Entonces el tiempo empieza a transcurrir lentamente a bordo, como si estuviéramos cerca de un agujero negro, pero en mayor medida, como en cámara lenta. En una semana, el tren viajaría cien años en el futuro. Por supuesto, construir un tren que alcance esas velocidades es imposible, pero hemos construido algo muy parecido: el acelerador de partículas LHC del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) en Génova, Suiza. Lo sabemos por unas partículas, pi-mesons, que generalmente se desintegran ipso facto pero que, cuando son aceleradas a casi la velocidad de la luz, duran 30 veces más.
Hawking concluyen que si queremos viajar al futuro, simplemente tenemos que ir muy rápido, algo que sólo es posible en el espacio. Para ello, haría falta una nave 2.000 veces más rápida que el Apollo 10, de enorme tamaño y que pudiera cargar una gran cantidad de combustible, lo suficiente para acelerarla a casi la velocidad de la luz. «Cuatro años después de haber despegado, la nave comenzaría a viajar en el tiempo. Por cada hora en la nave, dos pasarían en la Tierra», explica. Después de otros dos años de velocidad máxima, la nave llegaría a su tope, el 99% de la velocidad de la luz. Entonces, sólo un día a bordo representaría un año en la Tierra. Nuestra nave volaría al futuro.
http://www.abc.es
Para empezar, Hawking sugiere que es indispensable abrir la mente a la idea de la cuarta dimensión: el tiempo. El científico utiliza un ejemplo muy sencillo, el de la conducción. Cuando hacemos un viaje en automóvil y conducimos en línea recta, viajamos en una dimensión. Si giramos a la derecha o al izquierda, añadimos una segunda dimensión. Si además subimos o bajamos una carretera de montaña, encontramos la tercera. La cuarta dimensión es el tiempo, pero ¿cómo encontramos un camino para viajar a través de él?:
1- Los agujeros de gusano:
«Las películas de ciencia ficción muestran una vasta máquina hambrienta de energía que crea un túnel a través del tiempo. Un viajero del tiempo, un valiente, preparado para quién sabe qué, entre en el túnel y emerge quién sabe dónde (...) La realidad puede ser muy diferente a esto, pero la idea en sí no es tan loca», admite Hawking en su artículo. Para los físicos, los túneles en el tiempo pueden ser los agujeros de gusano. «Están a nuestro alrededor, en las grietas del espacio y del tiempo, pero son demasiado pequeños para poderlos ver», explica el científico. «En la escala más pequeña, incluso más pequeña que las moléculas y los átomos, existe la espuma cuántica. Aquí es donde existen los agujeros de gusano, pequeños túneles o atajos a través del espacio y el tiempo se forman y desaparecen constantemente».
Por desgracia, estos túneles son demasiado pequeños para que un ser humano pueda mirar por la cerradura. Miden sólo mil millones de billones de una billonésima de centímetro, pero quizás sea posible coger uno de ellos y hacerlo lo suficientemente grande para el ser humano o incluso para una nave espacial. De esta forma, podríamos viajar a otros planetas situados a años luz de distancia o «quizás los dinosaurios de la Tierra podrían ver aterrizar una nave».
Claro que el agujero de gusano tiene un pequeño problema, lo que Hawking llama la «Paradoja del científico loco». ¿Qué pasaría si un científico usa el agujero para disparar contra su yo del pasado? Ahora está muerto, pero ¿quién disparó? Es una paradoja, no tiene sentido. El tipo de situación que provoca pesadillas a los físicos. Este tipo de máquina del tiempo violaría una regla fundamental que gobierna el universo entero: las causas suceden antes de los efectos, y nunca al revés. El viaje al pasado sería imposible, pero, ¿y al futuro?
2) Los agujeros negros
«Nos parece que el tiempo fluye como un río, a diferentes velocidades en diferentes lugares, y esa es la clave para viajar al futuro», explica Hawking. Esta idea fue propuesta por Albert Einstein hace cien años, al darse cuenta de que debería haber lugares donde el tiempo corre más lento y otros donde se acelera. «Tenía razón y la prueba está sobre nuestras cabezas», en el espacio, dice Hawking. El tiempo va más rápido en el espacio. Dentro de cada nave espacial hay un reloj muy preciso, pero a pesar de ello, todos ganan alrededor de un tercio de billón de segundo cada día. El problema no está en los relojes. Lo que ocurre es que la masa de la Tierra arrastra al tiempo y lo hace más lento.
En el centro de la Vía Láctea, a 26.000 años luz de nosotros, está el objeto más pesado de la galaxia: un agujero negro super masivo que disminuye la velocidad del tiempo más que cualquier otra cosa en la galaxia. «Es como una máquina del tiempo natural», dice Hawking. Si una nave espacial entrara en la órbita en el agujero, tardaría 16 minutos en completar una órbita para la agencia espacial que controlara la misión desde Tierra. Para los astronautas, sólo habrían pasado 8 minutos. Si pasaran orbitando cinco años, en realidad habrían transcurrido diez. Cuando llegaran a la Tierra, todos los demás habrían envejecido cinco años más que ellos. ¿El problema? Acercarse a un agujero negro es excesivamente peligroso
3) Viajar a casi la velocidad de la luz
A la tercera va la vencida. Para Hawking, la solución puede pasar por viajar muy muy rápido, más aún que la velocidad requerida para evitar ser arrastrados por un agujero negro. Según Hawking, viajar a casi la misma velocidad de la luz, 186.000 millas por segundo, nos transportaría al futuro. Para explicarlo, el científico imagina un tren superveloz que diera vueltas a la Tierra 7 veces por segundo, lo que no alcanza la velocidad de la luz, algo que las leyes de la física prohíben. Entonces el tiempo empieza a transcurrir lentamente a bordo, como si estuviéramos cerca de un agujero negro, pero en mayor medida, como en cámara lenta. En una semana, el tren viajaría cien años en el futuro. Por supuesto, construir un tren que alcance esas velocidades es imposible, pero hemos construido algo muy parecido: el acelerador de partículas LHC del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) en Génova, Suiza. Lo sabemos por unas partículas, pi-mesons, que generalmente se desintegran ipso facto pero que, cuando son aceleradas a casi la velocidad de la luz, duran 30 veces más.
Hawking concluyen que si queremos viajar al futuro, simplemente tenemos que ir muy rápido, algo que sólo es posible en el espacio. Para ello, haría falta una nave 2.000 veces más rápida que el Apollo 10, de enorme tamaño y que pudiera cargar una gran cantidad de combustible, lo suficiente para acelerarla a casi la velocidad de la luz. «Cuatro años después de haber despegado, la nave comenzaría a viajar en el tiempo. Por cada hora en la nave, dos pasarían en la Tierra», explica. Después de otros dos años de velocidad máxima, la nave llegaría a su tope, el 99% de la velocidad de la luz. Entonces, sólo un día a bordo representaría un año en la Tierra. Nuestra nave volaría al futuro.
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