tag:blogger.com,1999:blog-31148238419692589862024-03-24T00:10:11.838-07:00CIENCIA, y el "azar relativo"El blog homenaje a Albert Einstein y Niels Bohr en el centenario de sus premios Nobel. Las fronteras de la Física.Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.comBlogger19125tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-11535533774966511402022-03-02T00:47:00.006-08:002024-02-18T09:13:20.359-08:00CIENCIA, y el "azar relativo"<p style="text-align: center;"> <b style="color: #ffa400; font-family: arial; font-size: xx-large;">CIENCIA, y el "azar relativo"</b></p><div style="text-align: center;"><span style="color: #ffa400; font-family: arial; font-size: large;"><b>El libro de divulgación del 2021 y del 2022</b></span></div><div style="text-align: right;"><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: left;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: left;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1E6WLZ5VQ28mFv73apoR-1EU8_Fpjmi0v" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: left;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div></div><div style="text-align: center;"><br /></div><div style="text-align: center;"><span style="font-family: georgia; font-size: x-large;"><i><b><a href="https://drive.google.com/file/d/1kvekLATZ_Kfr1lrwmx2bvlXWNm0Qgafm/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga Gratuita Libro Completo (pdf)</a></b></i></span></div><div style="text-align: center;"><br /></div><div style="text-align: center;"><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgF22N2rH-k2OV84u_59cd53i1-wii1vJCjjNRH9fbvnWGxS2h665XVX2bCA6_fwobwET2_wqLB4GIziZcL0xevbEY0qecThO23J3ZUkWtYZto5AKtIgwuV09XphWP8dfuk-S761AWRs5TOvCX_RuaGfOgnE2NgZeK5HTXFRHHfd_UAkVFYqJcLx47I=s5184" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="5184" data-original-width="3888" height="640" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgF22N2rH-k2OV84u_59cd53i1-wii1vJCjjNRH9fbvnWGxS2h665XVX2bCA6_fwobwET2_wqLB4GIziZcL0xevbEY0qecThO23J3ZUkWtYZto5AKtIgwuV09XphWP8dfuk-S761AWRs5TOvCX_RuaGfOgnE2NgZeK5HTXFRHHfd_UAkVFYqJcLx47I=w480-h640" width="480" /></a></div><br /><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">Problema abierto según Miguel Alcubierre</div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">(En la línea de la "idea peregrina" que dio lugar a este libro y a su portada)</div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><iframe allowfullscreen='allowfullscreen' webkitallowfullscreen='webkitallowfullscreen' mozallowfullscreen='mozallowfullscreen' width='320' height='266' src='https://www.blogger.com/video.g?token=AD6v5dwnr5hVcMleGWW5TZTpT8YfKLZoFDATAIVZg-hmc9k9p9yGKwPceUy1ZUlPqZbVOVgBcaGONKGRkqChbnWkOA' class='b-hbp-video b-uploaded' frameborder='0'></iframe></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">Ciencia fascinante para personas curiosas</div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">Aprendemos Juntos 2030 (BBVA)</div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://youtu.be/uXDiwHgy3Fo?si=vVETQMpH88J4X_wT" target="_blank">Charla Completa (YouTube)</a></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><i style="font-family: georgia;"><b><span style="font-size: x-large;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1kvekLATZ_Kfr1lrwmx2bvlXWNm0Qgafm/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga Gratuita Libro Completo (pdf)</a></span></b></i></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div style="text-align: center;"><b><span style="color: #ffa400; font-family: arial; font-size: x-large;">CIENCIA, y el "azar relativo"</span></b></div><div><br /></div><div><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEggj23pQh1v8xXkXaZctYD676x2Kv65oZo0RQp82RbjlP558d_0w2vnIcncAi63yjgGArUK9uJwljmEVjqeb-eZRqVrFQM9ZGta82aZdmSjwcyjC2cZgcY3wv9D3rp1Rzc6d5yXycVohb24N-Ykw3f8a91gwl5eC47GlRrMUAoo75ri7QpwxA4JQeyN/s5184/contra%20portada1.jpg" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="5184" data-original-width="3888" height="640" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEggj23pQh1v8xXkXaZctYD676x2Kv65oZo0RQp82RbjlP558d_0w2vnIcncAi63yjgGArUK9uJwljmEVjqeb-eZRqVrFQM9ZGta82aZdmSjwcyjC2cZgcY3wv9D3rp1Rzc6d5yXycVohb24N-Ykw3f8a91gwl5eC47GlRrMUAoo75ri7QpwxA4JQeyN/w480-h640/contra%20portada1.jpg" width="480" /></a></div><br /><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><br /><div style="text-align: center;"><br /></div><p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;">Coordinadores del Blog y PDF:
<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/ines-pellon-gonzalez.html" target="_blank">Inés Pellón González.</a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/quintin-garrido-garrido.html" target="_blank">Quintín Garrido Garrido.</a><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;"><br /></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: normal; text-align: center;"></p><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjfkTnmp7C_6rrMPZc603uuC9XayYhH5PS4zcpm0MpwOPSXVz9zheJpeDVk1oG9LiXk2Dp_O-HCvQylpLGYZrjbLWEQaUon52LRFcElOj5krd3AL4hy0RXxkYzWcY9hMo5V3mulnXLoGLcUGMoZa-KEyDduDA6wXB-dAP2UBZdqguu5GjfM1YULVLkk/s1333/11f1.jpg" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="1333" data-original-width="1000" height="640" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjfkTnmp7C_6rrMPZc603uuC9XayYhH5PS4zcpm0MpwOPSXVz9zheJpeDVk1oG9LiXk2Dp_O-HCvQylpLGYZrjbLWEQaUon52LRFcElOj5krd3AL4hy0RXxkYzWcY9hMo5V3mulnXLoGLcUGMoZa-KEyDduDA6wXB-dAP2UBZdqguu5GjfM1YULVLkk/w480-h640/11f1.jpg" width="480" /></a></div><br /><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;"><br /></span><p></p><p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;"><br /></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;"> </span><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;">Cubierta:</span></b></p><p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;">Fotografías, diseño y montaje cortesía de Pablo Garrido Parra.</span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;"><br /></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt;">Imágenes
intercapitulares:<o:p></o:p></span></b></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Todas las imágenes de
Einstein con Bohr y las de los Congresos Solvay están extraídas de Wikimedia
Commons.</span><div><span face="Arial, sans-serif"><br /></span></div><div><span face="Arial, sans-serif"><br /></span><div style="text-align: justify;"><span style="font-family: arial;"><span style="font-size: medium;">Este libro tiene una licencia Creative Commons </span></span></div><span style="font-family: arial; font-size: medium;"><div style="text-align: justify;"><br /></div><div style="text-align: justify;">Cualquier reproducción total o parcial de esta obra deberá hacer un reconocimiento expreso a la autoría de la misma y/o de los capítulos mencionados. </div><div style="text-align: justify;"><br /></div><div style="text-align: justify;">No se permite el uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas. </div><div style="text-align: justify;"><br /></div><div style="text-align: justify;">La distribución y uso de las obras derivadas se debe hacer bajo una licencia igual a la que se regula la obra original. Las imágenes, figuras, ilustraciones que aparecen están amparadas bajo esta licencia salvo en las que expresamente se hace mención a su autoría/crédito al pie de las mismas.</div></span><div><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjYU7OBxrSn_Jc2VPGZi0PLGvX_p8r16nUTwFmHLyns3Jm24YUpnSyL-EAF94YNZRvl1GdC5cHOS43MSsqyDkDaZgvujCsbGO72q_E2ftS7W4maqzsBPxR1Zai_ITnsqLjkBQvBpWAAyWA/s122/cc.png" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="45" data-original-width="122" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjYU7OBxrSn_Jc2VPGZi0PLGvX_p8r16nUTwFmHLyns3Jm24YUpnSyL-EAF94YNZRvl1GdC5cHOS43MSsqyDkDaZgvujCsbGO72q_E2ftS7W4maqzsBPxR1Zai_ITnsqLjkBQvBpWAAyWA/s0/cc.png" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><br /></div><div><br /><div style="text-align: center;"><br /></div></div></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-40318766892766884952022-03-01T04:00:00.000-08:002022-03-27T08:42:43.618-07:00La Ciencia en los comienzos del siglo XX - Inés Pellón González<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">INTRODUCCIÓN: </span></b></div><div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">La Ciencia en los comienzos del siglo XX.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1EWVFiOJ60u0IM4clTOoxLPhOakJ3c-or/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1tTIpniw6frytCdnrULTTwIWMwSDe73Qz" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><p class="MsoNormal" style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Desde tiempo inmemorial, la capacidad del ser humano
para analizar su entorno mediante la realización de observaciones sistemáticas
le ha permitido obtener un conocimiento empírico sobre el medio que le rodea,
adaptarse a él, conseguir sobrevivir y además intentar encontrar una
explicación a los fenómenos que ha sido capaz de observar. En el siglo XVIII,
el estudio de dichos fenómenos se denominó “filosofía natural”, y a quienes lo
practicaban “filósofos naturales”, hasta que el polímata inglés William Whewell
(1794–1866) acuñó el término “científico”</span><sup style="font-family: Arial, sans-serif;">1</sup><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">. Gracias a él, los
sustantivos “científico” y “ciencia” se aceptaron y generalizaron, siendo sus
principales características la falsabilidad, la reproducibilidad y la
repetitividad de los resultados, que tienen que poder ser comprobados para
permitir el establecimiento de una hipótesis. Ésta a su vez tiene que poder ser
analizada y modificada a la luz de nuevas experimentaciones para que el
conocimiento avance.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El siglo XVIII había
finalizado con un acontecimiento que marcó la transición entre la Edad Moderna
y la Contemporánea: la Revolución Francesa. Poco a poco, las monarquías
absolutas que habían dominado Europa desde la Edad Media fueron desapareciendo
hasta llegar a los estados-nación liberales característicos de nuestros días.
En este momento la ciencia aplicada a la industria desbancó a las formas
manuales de producción, llevando al mundo a un nuevo sistema económico y
social, generado sobre todo por las dos revoluciones industriales que se
produjeron entre 1750 y 1914. Este caldo de cultivo propició que el principio
del siglo XX contemplara una profunda convulsión en la sociedad: se iniciaron
las principales corrientes filosóficas de pensamiento contemporáneas, en el
arte comenzó un proceso de vanguardia que se cimentó en movimientos como el
impresionismo, en arquitectura triunfó el modernismo, y se produjeron
importantes adelantos científicos y tecnológicos que transformaron el mundo y
empezaron a conformar el estilo de vida que hoy conocemos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Por ejemplo, en
medicina y biología se descubrió el motivo de la sepsis puerperal y que los
microorganismos eran los causantes las enfermedades infecciosas (Snow, Pasteur,
Koch y Lister), se generalizaron la anestesia (Morton, 1846) y las técnicas de
vacunación, Darwin publicó <i>El origen de
las especies</i> (1859), se descubrieron las leyes de la herencia genética
(Mendel, 1861), se inventó el termómetro clínico (Clifford Allbutt, 1866),
Freud planteó la teoría psicoanalítica (hacia 1896), se sintetizó la aspirina
(Hoffmann, 1899) y el médico español Fidel Pagés Miravé (1886-1923) realizó una
serie de experimentos que le llevaron a idear la anestesia epidural (1).
Enseguida aparecieron nuevos fármacos, se elaboró la anestesia sintética
(Einhorn, 1904) y se realizó la primera transfusión directa de sangre (Crile,
1905). Paulov estudió el reflejo condicionado (premio Nobel en 1904), Santiago
Ramón y Cajal descubrió las neuronas (premio Nobel en 1906), y Fleming obtuvo
la penicilina en 1928. Gracias a todo ello, la edad de mortalidad se retrasó
considerablemente, pero sobre todo se consiguió una mayor calidad de vida.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La química avanzó de
forma espectacular cuando Mendeléiev y Meyer establecieron la clasificación
periódica de los elementos (en 1869 y 1870), aparecieron materiales nuevos como
los plásticos (Schoebein, 1845), los disolventes, los anticongelantes y los
derivados del petróleo. Se inventó el rayón (Little, Walter y Mark, 1902), el
celofán (Brandenburger, 1908), la baquelita (Baekeland, 1909), la gasolina
sintética (Bergius, 1913) y los primeros detergentes artificiales (Alemania,
1916).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las matemáticas del
siglo XIX contemplaron el desarrollo de las geometrías no euclidianas, la
teoría de números, la geometría de grupos y el álgebra en general, el análisis
con variables complejas, la lógica matemática y la teoría de conjuntos entre
otros avances que hicieron que, al finalizar el siglo, esta disciplina
adquiriese una enorme importancia, tanto en sí misma como aplicada a otras
ramas de la ciencia: el estudio del calor, la electricidad, el magnetismo, la
mecánica de fluidos, la resistencia de materiales y la elasticidad, o la
cinética química.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Además, fueron muchos
los avances tecnológicos que se produjeron durante el siglo XIX: la locomotora,
la fotografía, el telégrafo, la máquina de escribir, el vehículo eléctrico, el
teléfono, la lámpara incandescente, el dirigible, la rotativa, la dinamita, el
fonógrafo, el fotófono (que permitía la transmisión de sonido por medio de una
emisión de luz), la pastilla de jabón, la Coca-Cola, el gramófono, el generador
eléctrico, el avión, el sistema de transferencia eléctrica, la luminaria
fluorescente, el cinematógrafo, la radio, el vitascopio y el radiocontrol.
Edison descubrió el denominado “Efecto Edison” en 1883 (el paso de electricidad
desde un filamento a una placa metálica dentro de un globo que contiene una
lámpara incandescente) a partir de los experimentos realizados en 1873 por
Guthrie e Hittorf (1869-1883), Goldstein (1885) y Elster y Geitel (1882-1889).
Edison descubrió también que la corriente emitida por el filamento caliente se
incrementaba rápidamente al aumentar el voltaje y presentó una aplicación para
un dispositivo regulador de voltaje usando este efecto el 15 de noviembre de
1883, proponiendo que a través del aparato podría pasar la cantidad de
corriente suficiente como para operar un telégrafo sonoro.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Con todo este bagaje,
el siglo XX comenzó con una idea innovadora: la fabricación de un automóvil
mediante una cadena de montaje en la fábrica del industrial Ransom Olds. Esta
concepción fue adaptada por Henry Ford para el sistema de producción en cadena
de su Modelo T, gracias a lo cual consiguió un precio asequible y una
producción masiva que posibilitó que las clases medias pudieran acceder a un
automóvil, un lujo impensable hasta entonces. Y cuando los hermanos Wright
realizaron el primer vuelo en un avión tripulado (el 17 de diciembre de 1903),
cambió de forma radical el concepto de viajar tal y como se entendía hasta ese
momento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En un mundo en el que
no existía internet, ni teléfonos, ni televisión, el interés general por las
novedades producidas en la ciencia, la tecnología, el diseño y el arte fueron
enormes, a pesar de las dificultades que existían para su divulgación. Para
intentar llegar a todo el público, Francia comenzó a realizar exposiciones
industriales nacionales con las que promover la mejora de su agricultura y su
tecnología a partir de 1791. En particular, la feria celebrada en París en 1844
fue tan relevante que resultó imitada por otros países europeos, incluidos Gran
Bretaña e Irlanda. Pronto se decidió internacionalizarlas, y la primera <i>Exposición Universal </i>tuvo lugar en el
Palacio de Cristal en Hyde Park (Londres, 1851) (2), con el título "Gran
Exposición de los Trabajos de la Industria de Todas las Naciones", que fue
el precedente de las ferias internacionales celebradas posteriormente con
carácter bienal. En ellas se pueden distinguir tres épocas: La era de la
industrialización (1851 a 1931), la era del intercambio cultural (1933 a 1986),
y la era de las marcas-nación (1988-hoy).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Durante el siglo XIX
y principios del XX, la celebración de cada feria estaba rodeada de una enorme
expectación, y París fue nombrada en 1900 “capital de la modernidad” por haber
brillado de forma espectacular en las exposiciones de 1889 y 1900. Como
indicador se puede citar que contó con una participación internacional de 42
países y 25 colonias, y que su coste total fue de 119.225.707 francos (</span><a href="http://jdpecon.com/expo/wfparis1900.html" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">http://jdpecon.com/expo/wfparis1900.html</span></a><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, visitada el 27/12/2021).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Inaugurada el 14
abril (fiesta nacional de la República francesa), duró 212 días, y al ser
clausurada el 12 noviembre de 1900, se habían contabilizado 50.860.801
participantes entre público, personal, expositores y delegados internacionales.
Para acceder a ella se restauró y modernizó la estación de Orsay, y las partes
más visitadas fueron <i>La Porte Monumentale</i>
(o <i>la Salamandre</i>), <i>Le Grand
Pala</i>is y <i>Le Petit Palais</i>, y <i>Le Palais de l'électricité</i> (ver figura
1).<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiO1pRk7oXJylB1yKqwRbjxL9u-SJUYXj4DWblhilidJtlPJnZEt8wGVXBQs4CCE_t2C_MXMi0lJYvZK5gsdP5ZUB4OmbqttE6lDdKsNuQIGgi1w2dCY5UOffMMBqwViHY5fIa70N2k_9Zqfs4IkrdmO4d6FCFuZ8Ej3hmIPH892nnUS_hTqw6ZhIv0=s760" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="547" data-original-width="760" height="460" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiO1pRk7oXJylB1yKqwRbjxL9u-SJUYXj4DWblhilidJtlPJnZEt8wGVXBQs4CCE_t2C_MXMi0lJYvZK5gsdP5ZUB4OmbqttE6lDdKsNuQIGgi1w2dCY5UOffMMBqwViHY5fIa70N2k_9Zqfs4IkrdmO4d6FCFuZ8Ej3hmIPH892nnUS_hTqw6ZhIv0=w640-h460" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span></i><i><span style="font-family: georgia;"> Palacio de la electricidad y espectáculo de agua de la Exposición Universal de 1900 (París). A la izquierda de la fuente se encuentra el edificio dedicado a las Industrias Químicas, y a la derecha, el edificio que exhibía las novedades relacionadas con las Industrias Mecánicas. También se ven dos de los cuatro quioscos de música que se construyeron. Fuente: Fotografía coloreada a partir del original en blanco y negro archivado en la Biblioteca del Congreso de los Estados Unidos (Whasington, LC-DIG-ppmsc-05239: </span><span style="font-family: arial;"><a href="http://hdl.loc.gov/loc.pnp/ppmsc.05239" target="_blank">http://hdl.loc.gov/loc.pnp/ppmsc.05239</a>, visitada el 29/12/2021.</span></i></div><br />
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Del mismo modo
causaron conmoción los cortometrajes con sonido grabado por primera vez que
habían realizado los hermanos Lumière, y la presencia de una calle móvil con
dos velocidades en movimiento (antecedente de nuestras escaleras mecánicas).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero, sobre todo, se
consideró espectacular el <i>Palais de
l'optique</i>, ubicado en un edificio diseñado por Georges Leroux. Dentro de él
se construyó un globo eléctrico que asemejaba a la luna (figura 2), así como el
telescopio más grande construido hasta esa fecha (figura 3).<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhqb7ckn3qGQrioTaLlFbfeMozq5iv3QIGiN4w8MkHT15U58GIsm03oyrcb4Wi1noRC9_LOyXaxuiXXtVC0HxvX8Kng1Zsg3UudTq1TTQNSewyaJ40mSGCtGPNroQdG_jeurlyvLVT7ylLx9gPrxosDpy37U_T9nYjxtHfFzMlM65_XXSEn0OftNczJ=s766" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="766" data-original-width="571" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhqb7ckn3qGQrioTaLlFbfeMozq5iv3QIGiN4w8MkHT15U58GIsm03oyrcb4Wi1noRC9_LOyXaxuiXXtVC0HxvX8Kng1Zsg3UudTq1TTQNSewyaJ40mSGCtGPNroQdG_jeurlyvLVT7ylLx9gPrxosDpy37U_T9nYjxtHfFzMlM65_XXSEn0OftNczJ=w299-h400" width="299" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></i><i style="font-family: georgia;"> Cartel anunciador del Palacio de la Óptica de la Exposición Universal de París (1900). </i><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="https://www.trendencias.com/lujo/el-paris-de-1900-en-una-exposicion-en-el-petit-palais" target="_blank">https://www.trendencias.com/lujo/el-paris-de-1900-en-una-exposicion-en-el-petit-palais</a>, visitada el 29/12/2021.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Estas referencias a
la óptica sirven para indicar que la<b> </b>Física de 1900 partía de las ideas
de Newton y su ley de la gravitación universal, así como de la investigación
sobre la naturaleza de la energía y la luz. John Dalton había formulado la teoría
atómica de la materia en 1803, Öersted relacionó la electricidad con el
magnetismo en 1820 y Faraday corroboró sus resultados, descubriendo la
inducción electromagnética. A finales del siglo XIX Crookes descubrió los rayos
catódicos, Thomson el electrón (en 1901), Roentgen los rayos X, y en 1903
obtuvieron el Premio Nobel de Física, por “los extraordinarios servicios
rendidos en sus investigaciones conjuntas sobre los fenómenos de radiación”,
Pierre y Marie Curie<sup>2</sup>, junto con Henri Becquerel. En 1900 Planck
formuló las principales ideas de la teoría cuántica al afirmar que la energía
no se transmite de forma continua sino en paquetes denominados “cuantos”,
concepción que se desarrolló gracias al trabajo de físicos como Bohr, de
Broglie, Shröedinger, Sommerfeld, Pauli, Heisenberg y Dirac.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgCvdecRStc0jBgnHUBR_fpzIQ3RsczUb-IOz9YPglgrapbWwA0-xJ_d29d0CtUvaqDODeH1OLXTyWtUmNhcQlYlWnPN9XPPkL35CrM9sbU8-luNAyy8mGWio4_a3WmVSdB9IqpCImrDoY356sikYh3ib4rrJ7gZtdZXaVpMN1qf8rBZep3PhC5OEpB=s760" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="528" data-original-width="760" height="444" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgCvdecRStc0jBgnHUBR_fpzIQ3RsczUb-IOz9YPglgrapbWwA0-xJ_d29d0CtUvaqDODeH1OLXTyWtUmNhcQlYlWnPN9XPPkL35CrM9sbU8-luNAyy8mGWio4_a3WmVSdB9IqpCImrDoY356sikYh3ib4rrJ7gZtdZXaVpMN1qf8rBZep3PhC5OEpB=w640-h444" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span><span style="font-family: georgia;"> Imagen del telescopio gigante de la Exposición Universal de París (1900).</span></i></div><i><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Paris_Exhibition_Telescope_of_1900" target="_blank">https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Paris_Exhibition_Telescope_of_1900</a>, visitada el 11/12/2021.</span></i></div></i><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1911 Rutherford
demostró la existencia de espacios vacíos en el átomo y formuló una nueva
estructura para él, imaginándolo como el Sistema Solar. Esta idea sirvió para
que Bohr estableciese en 1913 un nuevo modelo atómico en el que los electrones
se distribuían en niveles de energía separados por un cuanto de distancia, y
para que Sommerfeld se imaginara al átomo con un núcleo central y los
electrones en órbita elíptica alrededor de él. En 1919 se descubrieron el protón
y el núcleo atómico, y en 1932 Chadwick evidenció la existencia del neutrón.
Poco a poco se fueron sentando las bases de la mecánica cuántica, y cuando
Heisenberg formuló en 1927 el principio de incertidumbre, el átomo se concibió
como un núcleo y una serie de electrones orbitando a su alrededor en una
especie de nubes de carga (3).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De forma paralela,
Albert Einstein enunció la teoría especial (1905) y la teoría general de la
relatividad (1916), originándose así dos concepciones que parecen
incompatibles: la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. La primera
se puede aplicar sin problemas para explicar los fenómenos que ocurren a nivel
macroscópico, pero no sirve para describir el comportamiento de las partículas
subatómicas. Asimismo, la mecánica cuántica funciona bien en el mundo
subatómico, pero no sirve en las grandes magnitudes (4).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Mientras tanto,
Europa entraba en una época convulsa con la creación en 1907 de la denominada <i>Triple Entente</i> entre Gran Bretaña,
Francia y Rusia, para oponerse al auge científico y tecnológico que estaba
alcanzando Alemania. Estos países se enzarzaron en una espiral de violencia que
llevó al estallido de la Primera Guerra Mundial en 1914, mientras finalizaba la
época victoriana y comenzaba a despuntar el sistema capitalista norteamericano.
De forma paralela, la Revolución Rusa dio paso a otra futura superpotencia
mundial, la Unión Soviética. En 1918 finalizó la Primera Guerra Mundial
mientras se producía una pandemia de gripe que causó el fallecimiento de
cincuenta millones de personas. Comienzan los “felices años veinte”, que, en
realidad, no fueron tan felices, pero que contemplaron el despegue de la física
como no se había visto hasta ese momento, y que en este libro queda reflejada
de forma magistral por sus autoras.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Notas:</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Este
término se publicó por primera vez en una revisión anónima que hizo Whewell de
la obra de Mary Somerville “On the Connexion of the Physical Sciences” en la
revista <i>Quarterly Review</i> (1834). </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">ROSS, Sydney (1962)
"Scientific: The history of a word". <i>Annals of Science, 18</i> (2): 65–85. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ver también </span><a href="https://plato.stanford.edu/entries/whewell/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://plato.stanford.edu/entries/whewell/</span></a><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, visitada el 18/10/2021.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Maria
Salomea Sklodowska-Curie (Varsovia, 1867-Passy, 1934) fue una física y química
polaca nacionalizada francesa. Pionera en el campo de la radiactividad, fue la
primera persona en recibir dos premios Nobel en distintas especialidades:
Física (en 1903, junto con su marido Pierre y con Henri Becquerel) y Química
(en 1911, en solitario). Fue la primera mujer en ser profesora en la
Universidad de París y la primera en recibir sepultura con honores en el
Panteón de París por méritos propios en 1995.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Bibliografía:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] (1) DE LA MATA PAGÉS, Ramiro (2010) “Fidel
Pagés: descubridor de la anestesia epidural”. <i>Dendra Médica. Revista de Humanidades, </i>2010, <i>9(1)</i>:104-109.<u><o:p></o:p></u></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(2) ANÓNIMO (1900) “En la Exposición Universal
de París de 1900”. <i>Mar y Tierra. Número
extraordinario (32)</i>, 08 de septiembre de 1900, p. 499.</span></p>
<div><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;">(3) TRABULSE, Elías (2021), </span><i style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 10pt;">La ciencia en el siglo XIX</i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;">.</span></div><div><a href="http://www.librosmaravillosos.com/la_ciencia_en_el_Siglo_XIX/" target="_blank"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 14.2667px;">http://www.librosmaravillosos.com/la_ciencia_en_el_Siglo_XIX/</span></a><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 14.2667px;">, visitada el 30/12/2021.</span></div><div><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 13.3333px;"><br /></span></div><div><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 13.3333px;">(4) TURMERO, Pablo (2021), </span><i style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 13.3333px;">La ciencia en el siglo XX</i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 13.3333px;">.</span></div><span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://www.monografias.com/trabajos104/ciencia-siglo-xx/ciencia-siglo-xx.shtml" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">https://www.monografias.com/trabajos104/ciencia-siglo-xx/ciencia-siglo-xx.shtml</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">, visitada el
30/12/2021.</span>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><br /></span></b></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/ines-pellon-gonzalez.html" target="_blank">Inés Pellón González</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><br /></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><div><span style="font-size: 18.6667px; text-align: justify;">Doctora en Ciencia Químicas.</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><span style="font-size: 18.6667px; text-align: justify;">Profesora del Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente.</span></span></div>Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV-EHU).</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-80000642803212926442022-03-01T03:45:00.000-08:002022-03-27T08:42:55.898-07:00Albert Einstein - Mª Ángela del Castillo Alarcos<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Albert Einstein: el genio de la cuarta dimensión.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1ePifAUVgjvlbqnhu0P4mHUb1cCtuTStz/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1JqZYAvLuk0u3klnWG5NKjVtlqbHnIWhE" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Albert Einstein es un personaje en la historia de la
humanidad que dejó su impronta en la ciencia contemporánea.</span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;"> </span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Mucho se ha escrito sobre su vida y andadura
científica. Walter Isaacson es un periodista y biógrafo estadounidense del que
puede decirse que es el biógrafo más acertado en escribir sobre la vida de
Einstein, porque escribió bajo un prisma medio entre la ciencia, la innovación
y el saber popular. Isaacson, con gran rigor científico, la reconstruyó paso a
paso, descifrando minuciosamente información obtenida de la colección de los
documentos sobre Einstein, con más de 1500 cartas privadas, para sustentar su
narrativa biográfica en el libro denominado, “</span><i style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 12pt;">Einstein, su vida y su
universo</i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">”. Las muchas cartas escritas por el físico de su puño y letra y
las muchas recibidas, han servido y todavía sirven para descifrar una biografía
llena de episodios fascinantes, sobre este inminente científico del que podría
decirse, pieza única en la humanidad.</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Desde estas líneas
escritas por mí, intentaré aclarar aspectos de la vida y de su ciencia
apoyándome en hechos contrastados plausibles de veracidad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Albert Einstein
alemán de origen judío, nacido en Ulm en 1879 un 14 de marzo en el seno de una
familia judía, fue y seguramente es y será, el científico más popular del mundo
por su revolución en la ciencia, por la “<i>Teoría de la Relatividad</i>”. Pero
vivió en una época en que la ciencia todavía no despertaba a las conclusiones
de iconoclastas, por tanto, sumido en constantes discusiones, vivió una época
de escepticismos e interrogantes, que no dieron fiabilidad a sus teorías hasta
mucho después, de ahí que los académicos suecos en 1921, le dieran el Nobel de
Física por la ley del efecto fotoeléctrico y no por su fórmula de la
relatividad. Y aun así una verdadera explicación completa del efecto
fotoeléctrico solamente pudo elaborarse muchos años después.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein llegó a
vivir los inicios de la revolución de los medios de comunicación en la radio,
en el cine, en la televisión… lo que le significó una gran fama, que le dio a
conocer mundialmente haciendo de él, un personaje público. El científico jamás
se negó a esa fama y publicidad, y a titulares de prensa que le llevaron a que
la gente le pidiera incluso autógrafos. Paralelo a su fama discurrió la
industria de la cultura y él no dejó de ser un punto de mira, que en parte le
beneficiaría. Incluso su atuendo de trajes amplios y pelo desaliñado, le
proporcionó una marca distinguible, que le enmarcaba como un científico
ensimismado en su trabajo y poco preocupado de su aseo personal. De fama es,
que decidió no llevar calcetines, por la molestia que estos le ocasionaban al
agujerearse, debido a los dedos gordos de sus pies, o la felicidad que le daba
montar en bicicleta, o fumar su humeante pipa que le tachaba de fumador
empedernido envuelto siempre, en una enorme nube de humo. Se jactaba de comer
muchos carbohidratos, dormir 10 horas diarias y caminar mucho, hasta <st1:metricconverter productid="5 kilómetros" w:st="on">5 kilómetros</st1:metricconverter> caminaba
yendo y viniendo desde su casa a <st1:personname productid="la Universidad" w:st="on">la Universidad</st1:personname> de Princeton porque decía, que había
muchas evidencias de que los espaguetis, dormir y caminar mejoraban la memoria,
la creatividad y la solución de problemas. Todas estas características,
llegaron a definir al estereotipo del hombre de ciencia. Al igual que su
comportamiento a veces irreverente, rompiendo muchísimas veces las reglas
establecidas y, sobre todo, por ir a contracorriente. Son conocidas las veces
que rechazó dar importantes conferencias en universidades de prestigio, como
por ejemplo en Harvard o sacarle la lengua a un fotógrafo, rompiendo la
tradición de las típicas y solemnes fotografías de personajes ilustres. Se
consideraba sobre todo demócrata y en su libro “Mis ideas y opiniones”,
apostilló que se respetara a cada hombre como individuo, y que no se
convirtiera a ninguno de ellos en ídolo, y en cuanto al dinero consideraba, que
solo apelaba al egoísmo e invitaba irresistiblemente al abuso.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero la realidad es
que Einstein, con sus extravagancias, sus experimentos mentales y situaciones
hipotéticas recreadas con gran agudeza y esfuerzo de imaginación, casi
imposibles de reproducir, se convirtió en un icono de la física teórica,
explicando la complejidad de sus teorías tan cuestionadas por otros físicos
experimentales. Einstein fue tan refutado y discutido, que incluso en los
albores de su muerte, él se planteó rechazar algunas de sus hipótesis para ser
recordado con más seriedad. Einstein fue un científico que se salió de los
cánones establecidos en la ciencia, en propio beneficio o no, su popularidad
sirvió como influencia para causas como el sionismo o el pacifismo, admitiendo
cambios en sus propias creencias. Era hombre pragmático, pero a pesar de su
rotundo rechazo al belicismo, llegó a firmar la carta en la que se alertaba al
gobierno de los Estados Unidos, de desarrollar la bomba atómica, como avance a
la que pudieran construir los científicos alemanes, y como arma para conseguir
las democracias. La bomba atómica es un dispositivo que obtiene una gran
cantidad de energía explosiva por medio de reacciones nucleares, su
funcionamiento se basa en una reacción nuclear en cadena sostenida, produciendo
una enorme nube con forma de hongo cuando se detona a poca altitud sobre la
corteza terrestre. Mucho sentiría Einstein haber sido artífice y responsable
del proyecto Manhattan, cuando los americanos lanzaron en Japón durante <st1:personname productid="la Segunda Guerra" w:st="on">la Segunda Guerra</st1:personname>
Mundial, esa terrible bomba en Hiroshima y Nagasaki un 6 y un 9 de agosto de
1945, provocando una catástrofe de magnitud incalculable. El físico escribiría
siete años después, en una revista japonesa llamada “<i>Kaizo</i>”, que el
principal motivo de alertar a los americanos, fue su miedo a que fueran los
alemanes quienes se adelantaran a la fabricación de la bomba. “<i>Cometí un
gran error en mi vida</i>”, se lamentó Albert Einstein pocos meses antes de
morir.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Comenzando con su
época infantil, en el último cuarto del siglo XIX, cuando Albert apenas contaba
tres años sus padres, Hermann un comerciante de novedades electrotécnicas de su
época y Pauline un ama de casa, pensaron que su hijo sufría un retraso
intelectual anormal, pues apenas hasta entonces balbuceaba palabras y no habló
con fluidez hasta los 9 años. Era reservado, vergonzoso e introvertido, no le
gustaba juntarse con sus compañeros de clase y al principio no fue un brillante
alumno, e increíblemente cierto, sus profesores llegaron a decir de él, que no
llegaría a nada en la vida. Pero hay que tener en cuenta que entonces el
sistema escolar se fundamentaba en la memorización y la autoridad de los profesores,
y todo alumno que pudiera crear tensiones por tener ideas contrarias y
manifestarlas, se convertía en un alumno no deseado. Albert nunca disfrutó
estudiando humanidades, pese a que en aquella época eran las asignaturas
primordiales por excelencia. Le costaba memorizar, por eso decían de él que
tenía “<i>memoria de colador</i>”, aunque él llegó a decir cuando una vez en
una entrevista se lo recordaron: “<i>Para que memorizar si se puede consultar</i>”.
Tenía faltas ortográficas y le costaba leer, fue por ese extraño comportamiento
en la escritura y en la lectura, que llegó a decirse que pudiera padecer
dislexia, aunque esta conjetura parte de la actualidad dado que, en esa época
esta anomalía no se contemplaba. Pero en las asignaturas de ciencias, Einstein
si fue brillante, desbancando las primeras hipótesis de los biógrafos que lo
tildaban de nefasto. La matemática como tal no constaba como asignatura, pero
si en otras ramas de la ciencia la tenían en cuenta, ahí es donde Einstein
destacó y mucho. Se dice, que el interés por la ciencia se le despertó siendo
muy pequeño, cuando su padre le enseñó una sencilla brújula de bolsillo que le
fascinó enormemente. Pero el mismo Einstein confesó que gracias a su tío Jakob
que le introdujo en el álgebra, y a otro de sus tíos que le incentivó en su
adolescencia proporcionándole libros de ciencia, fue que llegó a interesarse
por ella.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los padres de
Einstein, tras una mala administración en los negocios, se encontraron con
dificultades financieras y tuvieron que mudarse a Pavía en Italia, cerca de
Milán. Einstein estudiaría en una escuela de habla alemana, y en 1899 toda la
familia se mudó a Suiza donde estudió en <st1:personname productid="la Escuela Cantonal." w:st="on">la Escuela Cantonal.</st1:personname>
Albert solo tuvo una hermana y esta era menor que él nacida en 1881, llamada
Maja que traducido significa María, tuvieron siempre un vínculo muy estrecho,
incluso ella en febrero de 1939 emigró junto a su hermano a Estados Unidos y
vivieron en la misma ciudad. Cuando Maja enfermó tras un ataque cerebral en
1946 y quedó postrada en cama al contraer arteriosclerosis, él con su compañía
la arropó en su convalecencia, y dijo sobre su hermana: “<i>En sus últimos años
le he leído todas las noches, los mejores libros de literatura antigua y nueva</i>”.
Maja falleció el 25 de junio de 1951, cuatro años antes que su hermano.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Cuando la familia se
asentó en Aarau Suiza, Albert comenzó sus estudios secundarios y el cambió fue
notorio, ya que allí se estudiaba francés, y él no estaba preparado en ese
idioma, de ahí que necesitara realizar dos veces los exámenes de accesos al
Instituto Politécnico Federal de Zurich, pero en toda su etapa escolar no dejó,
incluso por aquel entonces, de ser brillante.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Entre sus habilidades
estuvo la de tocar el violín, influido por su madre que poseía buenas dotes
para la música, y era pianista. Con apenas siete años Einstein, ya tocaba el
violín a pesar de no saber contar casi las notas musicales, también tocaba el
piano, pero el violín fue su mayor compañía de por vida, tuvo varios violines y
a todos les llamó con el apodo afectivo de “<i>lina</i>”. Sus compositores
preferidos fueron Mozart, Bach, Schubert, Vivaldi, Corelli y Scarlatti, dejando
fuera de sus preferencias al afamado Beethoven, por considerarlo demasiado
dramático. De las muchas frases escritas por Einstein, la referente a la música
daba a conocer el placer que esta le proporcionaba: “<i>Siempre pienso en
música y la música llena mis sueños de día. Puedo ver mi vida en términos de
música y de ella saco gran parte de mi alegría</i>”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Además de la música,
una de sus mayores pasiones fue la navegación, hasta el extremo de que pasaba
cientos de horas surcando las aguas en solitario, a bordo de los diferentes
barcos que tuvo a lo largo de su vida. A
los 18 años aprendió a navegar descubriendo su afición a la vela. Su barco más
querido fue el llamado “Tümmler” un precioso velero de siete metros de eslora
construido en los astilleros Berkhoiz de Gärsch con los planos del arquitecto
naval Adolf Harms, de este barco Einstein decía: “<i>Podía dar veinte metros
cuadrados de velas al viento, y acercarme a la costa hasta lugares donde solo
había cuarenta centímetros de agua de profundidad, gracias a su quilla abatible</i>”.
Además, este velero iba equipado con un motor de dos cilindros que, según él,
sonaba como una máquina de coser. Este barco fue un regalo de sus amigos al
cumplir los cincuenta años, pero solo pudo disfrutarlo cuatro años, hasta que
los nazis se lo confiscaron por su condición de judío, llegó a decir que su
barco fue de los objetos más preciados que tuvo que dejar en Alemania. En
Estados Unidos se compró un velero de casi cinco metros, al que le puso el
nombre hebreo de “Tineff”. Este y otros barcos proporcionaron muchas anécdotas
en sus singladuras marineras, donde personajes como Madame Curie fueron sus
pasajeros. A ella la llevó a navegar por el lago Leman de Suiza, y a punto de
tener un percance Curie confesó que no sabía nadar, pero por increíble que
parezca, Einstein tampoco aprendió a nadar nunca, y en más de una ocasión
estuvo a punto de morir ahogado, teniendo la suerte de ser auxiliado. Durante
toda su vida no dejó de repetir que él practicaba el deporte de la vela, porque
era con el que debía hacer menos esfuerzo en comparación con el enorme placer
que obtenía. Y anecdótico es, que gracias a su teoría de la relatividad hoy
existe para la navegación el GPS, ya que su excepcional trabajo describía como
se mueven los objetos y como afectan las fuerzas que actúan sobre ellos,
obviamente este invento sucedió años después de su fallecimiento. Unos cuantos
físicos y matemáticos lograron establecer los complicados parámetros, para que,
con una precisión de metros, se pudieran ubicar en que parte del mundo se
encontraban los barcos.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh5qeJFQfytbq1JNwo1sqcnJcDG3SQGtA3m3kS-qpU_y-F_32AtKNDn0HIZHICSeYyXWBunv5r-R9aX4LR6yoI2M8TvMdgGk_LgVJ4EE1lFQwDDCMKISSLL-xMZp9NekUHKdlpsGLiEN_TsAcAWk2I6qDpuWCBdpBbvPwLmbJUdEVjkd-xo2WdWVmbn=s2048" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="2048" data-original-width="1553" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh5qeJFQfytbq1JNwo1sqcnJcDG3SQGtA3m3kS-qpU_y-F_32AtKNDn0HIZHICSeYyXWBunv5r-R9aX4LR6yoI2M8TvMdgGk_LgVJ4EE1lFQwDDCMKISSLL-xMZp9NekUHKdlpsGLiEN_TsAcAWk2I6qDpuWCBdpBbvPwLmbJUdEVjkd-xo2WdWVmbn=w304-h400" width="304" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span><span style="font-family: georgia;"> Einstein navegando. Dominio Público.</span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;"><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ETH-BIB-Einstein,_Albert_(1879-1955)_als_Segler_an_der_Pinne-Portrait-Portr_03124.ti" target="_blank">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ETH-BIB-Einstein,_Albert_(1879-1955)_als_Segler_an_der_Pinne-Portrait-Portr_03124.ti</a></span><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ETH-BIB-Einstein,_Albert_(1879-1955)_als_Segler_an_der_Pinne-Portrait-Portr_03124.tif"><span style="font-family: georgia;">f</span></a></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En <st1:metricconverter productid="1896 a" w:st="on">1896 a</st1:metricconverter> los 16 años, Einstein
obtuvo el título de Bachiller y acto seguido renunció a su ciudadanía alemana
para evitar hacer el servicio militar, convirtiéndose así en un apátrida, fue
por lo que solicitaría nacionalizarse suizo, para evitar complicaciones. De <st1:personname productid="la Escuela Politécnica" w:st="on">la Escuela Politécnica</st1:personname>
Federal de Zúrich, se graduó en 1900 como diplomado profesor de matemáticas y
de física, y en <st1:metricconverter productid="1901 a" w:st="on">1901 a</st1:metricconverter>
sus veintidós años, conseguiría la solicitada ciudadanía suiza. Mucho más tarde
a los sesenta y un años en 1940 agregaría a la suiza, la nacionalidad
estadounidense.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Cuando Adolf Hitler
llegó al poder como canciller en enero de 1933, Einstein ya había dejado
Alemania, porque comenzó a ser atacado abiertamente, no tanto así por sus
trabajos en la ciencia sino más bien, por su condición judía. El diario nazi
“Völkische Beobachter” le atacó escribiendo: "<i>El ejemplo más importante
de la peligrosa influencia de los círculos judíos en el estudio de la
naturaleza, ha sido proveído por el señor Einstein, con sus matemáticamente
toscas teorías que consisten en algo de conocimiento antiguo y unas adiciones
arbitrarias</i>". Él se marchó en 1932, para asentarse en Estados Unidos
donde trabajaría como profesor en el Institute for Advanced Study de Princeton
y ya no regresaría nunca más para vivir en Europa, aunque a partir de ese
momento viajó por todo el mundo para dar sus magistrales conferencias.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Continuando con su
época de juventud, Einstein nada más acabar sus estudios, no pudo ejercer en <st1:personname productid="la Universidad" w:st="on">la Universidad</st1:personname> como era
su deseo, por lo que ejerció como tutor en Winterthur, Schaffhausen y Berna. Su
compañero y amigo Marcel Grossmann le consiguió su primer empleo fijo en <st1:personname productid="la Oficina Federal" w:st="on">la Oficina Federal</st1:personname> de
<st1:personname productid="la Propiedad Intelectual" w:st="on">la Propiedad
Intelectual</st1:personname> de Berna, una oficina de patentes donde
trabajaría hasta 1909. Durante ese tiempo Einstein llegó a confesar que, dado
que el trabajo no revestía complicación y era sencillo, le daba suficientemente
tiempo para pensar y meditar sobre sus teorías.
Antes de conseguir el trabajo de patentes, Einstein en 1901 en Berna,
para mantenerse económicamente, decidió fundar una academia con la finalidad de
dar clases particulares de matemáticas. Esta se llamó Academia Olimpia y nunca
funcionó como tal, y quedó reducida a las reuniones periódicas de tres amigos y
ocasionalmente alguno más, para discutir de filosofía y física. Este grupo
estaba compuesto por Einstein, Maurice Solovine filósofo rumano y el matemático
Conrad Habicht. Este grupo y su interés por estas ciencias, desempeñó un papel
muy importante en el desarrollo intelectual de Einstein. A pesar de la breve
existencia de <st1:personname productid="la Academia" w:st="on">la Academia</st1:personname>,
porque Solovine y Habicht se marcharon de Suiza, el efecto fue duradero, ya que
los tres amigos permanecieron en contacto a lo largo de sus vidas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ya titulado y siendo
todavía muy joven publicó su primer trabajo científico en 1901, el cual trataba
sobre la atracción capilar, y en 1902 y 1903 publicó dos interesantes trabajos
sobre los fundamentos estadísticos de la termodinámica, corroborando mediante
experimentación que la temperatura de un cuerpo se debe a la agitación de sus
moléculas. Y en 1905 fue cuando a pesar de ser un joven físico desconocido,
publicó su teoría de la relatividad especial, incorporando nuevos conceptos a
los fenómenos estudiados con anterioridad por Henri Poincaré y Hendrik Lorentz.
De ahí parte con excelencia, escribir la ecuación de la física más conocida a
nivel mundial, la equivalencia de la masa con la energía, E=mc<sup>2</sup>. Ese
mismo año, sentaría las bases de la física estadística y de la mecánica
cuántica. A él le debemos que asentara las bases de la cosmología y los
misterios del átomo, siendo sin duda esos avances y descubrimientos, los que
cambiaron la historia de la ciencia en muchos aspectos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El año 1905 fue
crucial para Einstein, el bien llamado “<i>annus mirabilis</i>” o año
milagroso, fue cuando consiguió finalizar su doctorado con la tesis titulada “<i>una
nueva determinación de las dimensiones moleculares</i>” y escribió cuatro
artículos de gran importancia y muy fundamentales sobre la física de pequeña y
de gran escala, explicando el movimiento browniano, el efecto fotoeléctrico, el
desarrollo de la relatividad especial y la equivalencia de la masa-energía.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el artículo
titulado “<i>un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación
de luz</i>”, Einstein dio una explicación completa del efecto fotoeléctrico
como pilar básico para la mecánica cuántica, dado que se proponía la idea del “<i>quanto</i>”,
ahora llamado fotón. El artículo sobre el movimiento browniano titulado “<i>el
movimiento requerido por la teoría cinética molecular del calor de pequeñas
partículas suspendidas en un líquido estacionario</i>” estaba estrechamente
relacionado con el trabajo sobre la teoría molecular, tratándose de mecánica
estadística muy elaborada sobre el movimiento térmico de los átomos
individuales que forman un fluido. Las explicaciones de Einstein proporcionaron
una evidencia experimental sobre la existencia real de los átomos. Antes de
este trabajo efectuado por Einstein, los átomos ya se consideraban un concepto
útil en física y química. La teoría atómica, la mecánica estadística
desarrollada, los radios de los núcleos y la constante de Avogadro, como el
número de partículas constituyentes de una sustancia, es decir, átomos o
moléculas, todo esto ya era conocido, pero Einstein consiguió descifrar el
movimiento atómico, con un método sencillo para contar átomos mirando a través
de un microscopio ordinario.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Respecto a la teoría
de la relatividad general (1915), presentó la ley de la gravedad, que
desbancaba la hasta entonces vigente de Isaac Newton. La gravedad paso de ser
una fuerza a distancia a una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo.
Eso proporcionó las bases para el estudio de la cosmología y permitieron
comprender las características esenciales del Universo. Siendo el principio
fundamental de la teoría, el denominado principio de equivalencia.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Sus últimos años de
vida, los dedicó con ahínco a trabajar para integrar en una misma teoría las
cuatro Fuerzas Fundamentales, pero no lo consiguió, y hoy esta tarea todavía es
inconclusa. La idea del Universo de Einstein revelaba que Tiempo, Espacio,
Masa, Energía y Luz son una misma cosa, pero mientras los primeros cuatro
elementos son elásticos, mutables, impredecibles y caprichosos, lo único que se
mantiene constante es la velocidad de la luz. El 29 de mayo de 1919 en la isla
de Príncipe en África occidental, el científico Arthur Eddington fue capaz de
medir, durante la observación de un eclipse total de Sol, la desviación de la
luz de una estrella al pasar cerca del Sol, corroborando una de las
predicciones de la relatividad general. Este hecho aumentó en gran medida la
fama de Einstein, al ser considerado un paso revolucionario dentro de la
física.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Tras el experimento
del eclipse hubo un llamamiento científico para darle a Einstein un premio
Nobel de Física, recibiendo sesenta y dos nominaciones para su Teoría de <st1:personname productid="la Relatividad" w:st="on">la Relatividad</st1:personname>, pero
nadie en la academia sueca la entendió, incluso muchos la llegaron a juzgar de
inútil e imposible de demostrar. Un miembro del jurado Allvar Gullstrand, Nobel
de Física en 1911 por sus estudios en la óptica ocular, personaje sin mayores
estudios dado que era autodidacta, fue uno de los jurados en contra llegando a
decir, que las razones para el rechazo era que su trabajo sobre <st1:personname productid="la Relatividad" w:st="on">la Relatividad</st1:personname> no era
suficientemente útil para la raza humana. Por lo que la teoría la tacharon de
dogma de fe, más que de una hipótesis científica. La academia pospuso su
decisión casi un año, por lo que el 1921 se quedó sin asignar el premio.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein en realidad
ganó el Nobel de Física de 1921 pero lo recibió un año después en diciembre de
1922 y encima, no lo ganó por su Teoría de <st1:personname productid="la Relatividad" w:st="on">la Relatividad</st1:personname>, si no por
sus logros en otros campos y por un descubrimiento más simple, el del Efecto
Fotoeléctrico, que consiste en la emisión de electrones por un material al
incidir sobre él una radiación electromagnética, como la luz visible o
ultravioleta y a veces otros tipos de interacción entre luz y materia. El
Efecto Fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887, al
observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión,
alcanza mayores distancias cuando se iluminan con luz ultravioleta que, cuando
permanece en la oscuridad, pero fue Einstein quien dio la explicación teórica a
este descubrimiento con su revolucionario artículo ya comentado “<i>Heurística
de la generación y conversión de la luz</i>”. En 1923 Robert Andrews Millikan
también recibiría un premio Nobel al demostrar que Einstein tenía razón en sus
conclusiones. Einstein no llegó a recibir el premio directamente, él solo lo
aceptó, y fue el embajador alemán en Suecia quien lo recogió por él, porque en
ese periodo de tiempo, Einstein estaba en Japón, dando conferencias y
deslumbrando a los auditorios, a pesar del concepto que él tenía sobre chinos y
japoneses, a los que criticó e insultó en más de una ocasión con sus opiniones,
al considerarlos una raza demasiado peculiar por sus comportamientos bien
diferentes y alejados de la sociedad de hombres europeos. Aunque en su diario
de viajes reconocería que la cultura japonesa merecía un especial respeto y
alabó la calma del alma japonesa, sus habitantes le parecieron cálidos y con
sentido del humor, llegó a compararlos con los italianos, y a él le atraía
mucho Italia de la que admiraba su arquitectura y el arte. Japón le produjo una
sensación muy especial, que nunca había vivido en ninguna otra parte. Le
fascinaron sus templos, viviendas, jardines y la belleza de los paisajes que
encontraba unido todo, en armonía con la naturaleza. Aunque Einstein discrepaba
entre sus pronunciamientos públicos y lo que luego escribía en sus diarios.
Humanitario, tolerante y progresista, todo lo contrario, se expresaba en sus
anotaciones llenas de prejuicios, y estereotipos. Si bien cambió de opinión
respecto a los japoneses, no lo hizo respecto a los chinos con los que convivió
escasos días y su opinión fue demasiado superficial, ya que los siguió
calificando de trabajadores, pero obtusos. Aunque de la cultura oriental opinó
que las personas eran humildes, todos vivían en armonía y poseían un enraizado
autocontrol, bien diferente a los occidentales que los tachó de creerse
superiores, insensibles y materialistas.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj8TSq08dumd3DcbRz5eeBG3H-Fs-QumF9zaosfGf2L_AJEdjDoAAHSEXPK7UYiP5rrM19G-nP7gpHS3FJUWex4NFXxb-0GB8fYttY3y1HIp2fsZGKqNZev195Lfp0VGVKqLZRaoHSkoUErERGZw7Uo_gjt70nggXArS7Iv8GswqmFES2cIJwI8L1br=s999" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="617" data-original-width="999" height="397" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj8TSq08dumd3DcbRz5eeBG3H-Fs-QumF9zaosfGf2L_AJEdjDoAAHSEXPK7UYiP5rrM19G-nP7gpHS3FJUWex4NFXxb-0GB8fYttY3y1HIp2fsZGKqNZev195Lfp0VGVKqLZRaoHSkoUErERGZw7Uo_gjt70nggXArS7Iv8GswqmFES2cIJwI8L1br=w640-h397" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0.0001pt;"></p><div style="text-align: left;"><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span><span style="font-family: georgia;"> Foto de la visita de Albert Einstein a la Universidad de Tohoku en 1922. De izquierda a derecha: Kotaro Honda, Albert Einstein, Keiichi Aichi, Sirouta Kusukabe. Dominio Público.</span></i></div><i><div style="text-align: center;"><i><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kotaro_Honda_,Albert_Einstein,Keiichi_Aichi,Sirouta_Kusukabe.jpg" target="_blank"><span style="font-family: arial;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kotaro_Honda_,Albert_Einstein,Keiichi_Aichi,Sirouta_Kusukabe.jpg</span></a></i></div></i></div><br /><p></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein trabajó como
docente en Alemania, Suiza y Estados Unidos, bien como profesor o bien como
catedrático. Era un maestro innato al que le gustaba que sus alumnos le
hicieran muchas preguntas, pero era desordenado y desorganizado en cuanto a
impartir sus clases o conferencias. Cuando explicaba sus experiencias y
teorías, le gustaba dar muchos ejemplos, para así hacer más inteligible los
conceptos que pudieran parecer confusos. Uno de los ejemplos famoso es: que un
ser humano capaz de viajar a una velocidad próxima a la de la luz, podría a su
regreso a nuestro planeta Tierra, ser más joven que su hijo. En la teoría de la
relatividad, las velocidades no se suman o se restan simplemente, porque hay
que tener en cuenta como se mide el tiempo en un sistema de referencia dado. El
tiempo no transcurre igual para observadores distintos. En la suposición de que
un tren pasa a nuestro lado a <st1:metricconverter productid="20 kilómetros" w:st="on">20 kilómetros</st1:metricconverter> por hora y que un niño tira una
pelota dentro del tren, también a <st1:metricconverter productid="20 kilómetros" w:st="on">20 kilómetros</st1:metricconverter> por hora en la dirección del
movimiento del tren, para el niño la pelota se mueve a 20 kilómetros por hora,
pero para nosotros el movimiento del tren y el de la pelota se suman, de modo
que la pelota se moverá a la velocidad de <st1:metricconverter productid="40 kilómetros" w:st="on">40 kilómetros</st1:metricconverter> por
hora. Incluso cambiaría si se cruzara con un observador que fuera en otro tren
en dirección contraria, por tanto, dependerá del observador particular la
variación de la medida de un observador con relación a otro. Así Einstein podía
explicar su teoría relatividad, pero aseguraba que esa teoría no funcionaba con
la luz. En principio podría suponerse que la luz se propaga o bien a favor o
bien en contra del movimiento terrestre, en el primer caso parecería viajar más
rápido, sin embargo, la velocidad de la luz nunca varia sea cual sea la
naturaleza del movimiento de la fuente que la emite. Para ello, midió
cuidadosamente su demostración, la luz medida en el vacío siempre resulta el
mismo valor <st1:metricconverter productid="299.793 kilómetros" w:st="on">299.793
kilómetros</st1:metricconverter> por segundo, en cualquier circunstancia.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los famosos Congresos
Solvay, promocionados por una empresa química belga cuyo mecenas era Ernest
Solvay químico industrial, fueron desde 1911 reuniones cada tres años, de los
más grandes y afamados científicos de la época, que permitirían importantes
avances en la química y la física. En el quinto congreso entre el 24 y el 29 de
octubre de 1927 se juntaron en Bruselas 29 congresistas, a cuál más titán
dentro de la ciencia, de los cuales hasta 17 congresistas tenían ya o llegarían
a tener el premio Nobel. Entre ellos y con un duelo que quedó marcado para la
historia, estaba Albert Einstein y el danés Niels Bohr, que tras un debate que
no solo se sucedió en la sala de conferencias del Instituto de Fisiología que
los albergaba, sino que trascendió al propio Hotel Metropole donde se alojaban,
llegaron a decirse: “<i>Dios no juega a los dados</i>” a lo que Bohr apostilló:
“<i>Einstein deja de decirle a Dios lo que debe hacer</i>”. Ambos regresaron
sin haberse convencido el uno al otro, y la polémica continuaría, porque
Einstein y Bohr mantuvieron su debate de por vida.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Albert tuvo muchos y
buenos amigos a lo largo de su existencia, por citar algunos, estaban sus
colegas de los encuentros Solvay, que coincidieron en varios y con los que
mantuvo buena amistad, Planck, Curie, Poincaré, Schrödinger, Pauli… y entre
ellos cabe destacar que conoció y apadrinó a un científico español, el físico
canario Blas Cabrera y Felipe, el cual ayudó a validar las teorías cuánticas
del magnetismo.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg9ak3n8cdA5gyQ0NzaM_lFJPdZgWBnPMA_MQoMEg-o9iYUlz3hLdNG1QymrXat6oJekcwMJ_dS01Ho5gMUQLiq5AIottkcPds1jdiKBwMZseI_h8E6I__DK2qrI6d_B2_hSanPOU_XonUFf8e969sFsYaI0C6_XEoY2hwc1ZJBG6HfiIPymw-sf6HW=s1710" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="1177" data-original-width="1710" height="440" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg9ak3n8cdA5gyQ0NzaM_lFJPdZgWBnPMA_MQoMEg-o9iYUlz3hLdNG1QymrXat6oJekcwMJ_dS01Ho5gMUQLiq5AIottkcPds1jdiKBwMZseI_h8E6I__DK2qrI6d_B2_hSanPOU_XonUFf8e969sFsYaI0C6_XEoY2hwc1ZJBG6HfiIPymw-sf6HW=w640-h440" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span></i><i style="font-family: georgia;"> Albert Einstein en la Facultad de Ciencias de la Universidad Central (Madrid). De izquierda a derecha, de pie: Luis Lozano Rey, José Mª. Plans Freire, José Madrid Moreno, Eduardo Lozano Ponce de León, Ignacio González Martí, Julio Palacios Martínez, Ángel del Campo Cerdán y Honorato de Castro Bonel. Sentados: Miguel Vegas y Puebla Collado, José Rodríguez Carracido (Rector de la Universidad Central), Albert Einstein, Luis Octavio de Toledo Zulueta (Decano de la Facultad de Ciencias) y Blas Cabrera y Felipe (Presidente de la Sociedad Española de Física y Química). Dominio Público.</i></div><div style="text-align: center;"><i><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Albert_Einstein_en_Facultad_de_Ciencias_de_la_Universidad_Central.jpg" target="_blank"><span style="font-family: arial;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Albert_Einstein_en_Facultad_de_Ciencias_de_la_Universidad_Central.jpg</span></a></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt; text-indent: 35.45pt;">Michele Besso fue una
amistad de juventud que duró toda la vida, coincidieron en 1896 en el Instituto
donde ambos estudiaban, y mantuvieron siempre correspondencia cuando no podían
estar juntos, tal fue la coincidencia entre Einstein y Besso, que incluso
fallecieron en el mismo año. En esa misma época, tras terminar sus estudios,
con el filósofo rumano Maurice Solovine y el matemático Conrad Habicht
componentes de </span><st1:personname productid="la Academia Olimpia" style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 12pt; text-indent: 35.45pt;" w:st="on">la
Academia Olimpia</st1:personname><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt; text-indent: 35.45pt;">, guardaría amistad por siempre. Hubo dos
amigos con los que trabajó estrechamente, Marcel Grossmann matemático y
geómetra y Otto Stern, este último llegó a obtener el Premio Nobel en 1943,
ambos colaboraron con Einstein en el desarrollo de la Teoría de la Relatividad,
llamando al tiempo matemático “cuarta dimensión”. Otros amigos en su larga
lista, fueron el astrónomo del Observatorio de Greenwich Frank Wastson Dyson,
el cual comprobó la teoría de la relatividad general acerca del efecto de la
gravedad sobre la luz, gracias a sus resultados durante el Eclipse solar de
1919 desde Brasil, y su compañero en expediciones, el también astrónomo inglés,
Arthur Stanley Eddington, ya mencionado, y que ayudó a entender la teoría de la
relatividad en el mismo eclipse, pero observado desde África. Einstein, hasta
que no hubo finalizado la Primera Guerra Mundial, no se conocería con ambos
personalmente, porque por aquel entonces Inglaterra consideraba a lo
proveniente de Alemania, una ciencia enemiga. Otto Juliusburger era psiquiatra,
y también alemán de origen judío como él, puede considerarse uno de sus amigos
más íntimos, Otto también consiguió escapar en el último momento a Estados
Unidos con su familia, ambos vivieron de cerca la persecución nazi. Einstein en
sus muchos viajes por el mundo dando conferencias y con sus magistrales clases
como profesor, también conoció personas y personajes ilustres, con los que
guardaría siempre una buena relación de amistad, aún en la distancia. Einstein
vivió dos guerras mundiales. En 1913, justo antes de la primera, fue elegido
miembro de la Academia Prusiana de Ciencias por lo que estableció su residencia
en Berlín, allí pasó dieciséis años de su vida, y el emperador Guillermo le
invitó a dirigir la sección de Física del Instituto de Física Káiser Wilhelm.
Pero en esos años el odio a los judíos alcanzó niveles muy elevados, incluso
varios físicos notables como los premios Nobel Johannes Stark y Philipp Lenard
intentaron descalificar sus teorías, por ser ellos antisemitas, y todo aquel
que enseñaba la teoría de la relatividad de Einstein como lo hiciera Werner
Heisemberg, fueron vetados en la docencia. En 1932 antes de que estallara la
Segunda Guerra Mundial, se marchó a Estados Unidos, no soportaba el
resentimiento y la persecución de esa camarilla nazi contra los judíos, la
prueba de que se tocaba fondo no solo fue el holocausto, sino todo lo que le
rodeaba como el atentado cultural, quemando miles de libros como espectáculo de
su poder. En 1939, antes de la segunda, Einstein en América decidió ejercer su
influencia participando en cuestiones políticas que pudieran afectar al mundo.
Fue entonces cuando redactó la célebre carta al presidente de Estados Unidos
Franklin D. Roosevelt, para promover el proyecto atómico y evitar que los nazis
enemigos de la humanidad lo hicieran antes, pero el uso nefasto que hicieron
los americanos de la bomba de neutrones, afectó mucho a Einstein, que en parte
se sintió culpable y se arrepintió mucho de su decisión.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otra faceta de
Einstein fue la de inventor, aunque no se dedicó a ello de forma continua, el
haber trabajado unos años en la oficina de patentes tuvo sus frutos, y cuando
conoció a un joven llamado Leo Szilard graduado en la Universidad de Berlín y
especializado en termodinámica, la ciencia que describe el calor, ambos se
afanaron por patentar un electrodoméstico, la nevera. En esa época no eran muy
comunes y si bien una nevera enfría gracias a usar un fluido refrigerante para
absorber el calor de adentro y soltarlo para afuera, en realidad es un fluido
que se contrae y se expande, al circular por un circuito de tuberías. En las
primeras neveras se usaban gases tóxicos como el dióxido de sulfuro o el
amoniaco y los aparatos, estaban compuestos de muchas partes movibles por donde
estos gases se escapaban. Einstein y Szilard pensaron en inventar un
refrigerador, sin tantas partes movibles que lo hiciera más seguro, para ello
idearon una bomba de compresión que sustituía a la parte del ciclo que
condensaba y evaporaba el refrigerante. La bomba funcionaba usando un campo
electromagnético que movía un metal líquido, el mercurio, el cual funcionaba a
modo de pistón para comprimir el gas, aunque esto provocaba mucho ruido y era
altamente contaminante aún y así, en 1927 la firma Electrolux les compró la
patente por mucho dinero y poco a poco fueron solucionando problemas y mejorando
el artilugio que, por ese entonces, no necesitaba electricidad para funcionar.
Los laboratorios AEG también utilizaron la patente de Einstein-Szilard, pero
cuando llegó la Gran Depresión de 1929, tanto el gobierno como el comercio,
sufrieron un gran caos y desestabilidad, que impulsó a la elección del Nacional
Sindicalismo de Adolf Hitler, y dio al traste con compañías tan importantes
como la AEG, la cual se vio obligada a cerrar sus investigaciones. Einstein y
Szilard una vez exiliados de Alemania, no volvieron a retomar la mejora de su
invento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Durante su vida
Einstein publicó artículos en revistas, capítulos en libros y libros completos.
La mayor parte de su trabajo científico fueron artículos escritos y publicados
en revistas, un total de 272 artículos de los cuales muchos de ellos,
estuvieron escritos como coautor y escribió libros con repetidas ediciones y
traducidos en varios idiomas entre ellos, en 1916 “Mi teoría de la Relatividad
Especial y General”, en 1934 “Mi visión del Mundo” y “Ensayo y Ciencia”, en
1950 “Mis últimos años” y en 1954 “Mis ideas y opiniones”. Llevaba con él
siempre un diario donde anotaba sus ideas, ocurrencias, pensamientos y escribió
sus muchas impresiones en diarios de viajes. Pero además de escribir, Einstein
sacaba tiempo para leer y una de sus obras preferidas fue Don Quijote de la
Mancha de Miguel de Cervantes, una obra universal de la literatura de
caballería, de la que Einstein decía que le servía para relajarse. Otro libro
preferido y debido seguramente a su visión filosófica de la vida, fue la
“Ética” de Baruch Spinoza escrito en latín, libro que intenta demostrar un
sistema filosófico plenamente coherente, y que se esfuerza por ofrecer una
imagen objetiva de la realidad, y por comprender el significado de una vida
ética. Otro libro filosófico que tuvo gran influencia en Einstein fue el
“Tratado de la naturaleza humana” de David Hume donde se trata la teoría del
conocimiento, la psicología de los sentimientos y la moral. La novela de Fyodor
Dostoyevski, “Los hermanos Karamazov” relacionada con la fe, la duda, el juicio
y la razón, con una trama que giraba sobre el parricidio, estaba dentro de sus
lecturas preferidas, porque era un drama espiritual de luchas morales. Y
finalmente nombrar a Goethe, donde la mayor parte de la biblioteca de Einstein
tenía libros suyos, incluso tenía un busto del autor y decía de él, que era uno
de los hombres más inteligentes y sabios de todos los tiempos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Respecto a sus ideas
religiosas, no fue hasta 1954 que escribiría abiertamente de ellas en el libro
“Albert Einstein: Su lado humano” editado por Helen Dukas y Banesh Hoffman.
Manipuladas hasta entonces sus creencias, quiso desmentir: “por supuesto era una
mentira lo que se ha leído acerca de mis convicciones religiosas; una mentira
que es repetida sistemáticamente. No creo en un Dios personal y no lo he negado
nunca, sino que lo he expresado claramente. Si hay algo en mí que pueda ser
llamado religioso es la ilimitada admiración por la estructura del mundo, hasta
donde nuestra ciencia puede revelarla… No creo en la inmortalidad del
individuo, y considero que la ética es de interés exclusivamente humano, sin
ninguna autoridad sobrehumana sobre él”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein paso sus
últimas décadas intentando unificar las fuerzas de la naturaleza en una sola
teoría, vinculando todas las fuerzas en una sola ecuación maestra, en una sola
fórmula todos los conceptos de relatividad y mecánica cuántica, pero fue su
sueño incumplido. El hombre que fue capaz con su fórmula de curvar el
espacio-tiempo, dejo esta tarea inconclusa y lo es aún a día de hoy. Él
llegaría a expresar que después de 50 años de dedicación, no comprendía la
naturaleza cuántica de la luz.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein no era
partidario de la física cuántica que le generaba dudas de difícil respuesta,
dado que afectaban a partículas demasiado pequeñas, en ello Einstein y Bohr
mantuvieron sus largos debates. Einstein aseguraba que, si se conocen todas las
variables de un sistema, y sin que haya influencias externas, se puede conocer
el comportamiento de cualquier partícula, extrapolándolo desde un átomo a todo
un planeta. Explicaba este comportamiento en su teoría de realismo local, que
implicaba que, si algo cambia en una partícula, es porque algo en su entorno lo
ha hecho. Daba el ejemplo de que si una mesa se mueve es porque alguien se ha
acercado y la ha tocado. La física cuántica postulaba que esto no ocurría en
partículas muy pequeñas, Einstein no estaba de acuerdo, pero Niels Bohr lo
defendía porque decía que las partículas son impredecibles, aun cuando se
conozcan todas las variables. Posteriormente en 1964 el científico John Bell
resolvería la cuestión diseñando un algoritmo para poder demostrar la física
cuántica y el fenómeno del entrelazamiento. Para ello sugirió separar dos
partículas a miles de kilómetros y comprobar que sus estados eran capaces de
influirse pese a la distancia y de forma simultánea. El experimento salió bien,
aceptando que las partículas pequeñas pueden ser modificadas, aunque se
encuentren separadas por el fenómeno de entrelazado de la física cuántica, sin
necesidad de que haya algo en su entorno que las haga mutar.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El 18 de abril de
1955 Einstein fallecía a los 76 años de edad en el hospital de Princeton Medical
Center, en el municipio de Plainsboro en Nueva Jersey, de un aneurisma aórtico
abdominal del cual años antes en 1948 fue operado, pero esta vez se negó a una
segunda operación y expresó “quiero irme cuando quiera. Es de mal gusto
prolongar artificialmente la vida. He hecho mi parte, es hora de irse. Yo lo
haré con elegancia”. Por expresa decisión del físico, este no fue enterrado, él
quiso tener un funeral modesto y eligió ser incinerado y que sus cenizas se
esparcieran por un rio cercano, el Delaware, para evitar que hubiera una tumba
que pudiera convertirse en un lugar de peregrinación y veneración. Pero sin su
consentimiento, su cerebro no se incineró y se conservó para el estudio de la
ciencia, este hecho fue controvertido y se hizo público en 1978. La decisión la
tomó el patólogo Thomas Harvey tras efectuarle la autopsia, él fue el artífice
de tal suceso llegando a deducirse tras un estudio minucioso, que el hemisferio
izquierdo del cerebro de Einstein, el cual está relacionado con las matemáticas,
era más grande de lo normal, y había una proporción anormal de neuronas y glía,
y la cisura de Silvio que es un surco que se localiza en los laterales del
cerebro, en el de Einstein, estaba truncada. Al parecer la anatomía era muy
extraordinaria ya que la mayoría de las personas tienen tres giros frontales, y
el cerebro de Einstein tenía cuatro situados en el lóbulo frontal medio,
incluso los lóbulos eran distintos a la normalidad y cabe decir, que se llegó a
cuestionar que Einstein naciera así, con esas características cerebrales
anómalas, y que estas se llegaron a producir en su cerebro, tras una vida
dedicada a ejercitar su mente con pensamientos muy complejos. James Gallagher
editor de “Salud” de la BBC comentó: “Para llegar a estas deducciones de separar
causa y efecto, sería necesario investigar y comparar con muchos otros cerebros
de personajes excepcionales”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La vida familiar de
Einstein paralela a sus descubrimientos, comenzó en plena juventud. Mileva
Maric Ruzic fue la primera esposa de Einstein, una matemática servia de familia
acomodada y de carácter poco sociable, con una cojera ostensible debido a una
artritis congénita. Ambos se conocieron al estudiar en el mismo Instituto y en
1901 mientras ella preparaba el examen de licenciatura y las investigaciones de
su tesis doctoral, se quedó embarazada de Albert y esto le supuso la expulsión
justo antes de leer su tesis doctoral, porque en esa época el estudio y la
maternidad, además ilegítima por soltería, no se contemplaba. Mileva dio a luz
en enero de 1902 una hija a la que llamaron “Lieserl” de la que no hay
constancia de su paradero, dado que desapareció poco después de su nacimiento,
bien porque falleciera de la enfermedad de la escarlatina, bien porque fuera
dada en adopción. Un secreto bien guardado sin desvelar. Más tarde, en 1903
ambos se casarían con la oposición de los padres de Einstein, yéndose a vivir a
Berna, desde ese momento realizarían conjuntamente las investigaciones hasta el
punto de que Mileva escribiría: “Hace poco hemos terminado un trabajo muy
importante que hará mundialmente famoso a mi marido” y tiempo después
escribiría a su amiga Helene Savic: “Ahora él es el mejor de los físicos y le
rinden muchos honores. Con toda esta fama, tiene poco tiempo para su esposa”.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjyjITNBsJfUlgs2NbM15QTsRxhRymbTzncuu44EuCF-R7O7vrspD7c-xFv9DXwP5DGtfczyAMJ58DImcJKuR8ah_uz2_z7AENeOeEPEfVRRP1fHpR9Pbo4Mr3D_nnBlgQgkbI9_rLL1oCjINxBK3osYVfNh9ePnQd1K4neL3hzs-2n_kQZmykBTniD=s3324" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="2300" data-original-width="3324" height="276" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjyjITNBsJfUlgs2NbM15QTsRxhRymbTzncuu44EuCF-R7O7vrspD7c-xFv9DXwP5DGtfczyAMJ58DImcJKuR8ah_uz2_z7AENeOeEPEfVRRP1fHpR9Pbo4Mr3D_nnBlgQgkbI9_rLL1oCjINxBK3osYVfNh9ePnQd1K4neL3hzs-2n_kQZmykBTniD=w400-h276" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span></i><i style="font-family: georgia;"> Mileva Maric y Albert Einstein. Dominio Público.</i></div><div style="text-align: center;"><i><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Albert_Einstein_and_his_wife_Mileva_Maric.jpg" target="_blank"><span style="font-family: arial;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Albert_Einstein_and_his_wife_Mileva_Maric.jpg</span></a></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Mileva no solo ayudó
en las investigaciones a Einstein, cosa que él mismo admitiría, que sin su
ayuda no hubiera llegado a conseguir completar la teoría de la relatividad,
sino que también lo hizo con su profesor Philipp Eduard Anton von Lenard,
pionero en el estudio del efecto fotoeléctrico. En 1897 Mileva estudió un
semestre en Heidelberg (Alemania), y con su profesor trabajaron en el estudio
sobre la teoría de números, el cálculo diferencial e integral, las funciones
elípticas, la teoría del calor y la electrodinámica, a Lenard en 1905 le fue
concedido el Nobel de Física por sus investigaciones sobre los rayos catódicos
y el descubrimiento de sus muchas propiedades.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Albert y Mileva
tuvieron dos hijos varones, el mayor nació el 1904 y le llamaron Hans Albert y
el pequeño nació en 1909 y le llamaron Eduard. El hijo mayor estudió Ingeniería
Civil en la Escuela Politécnica Federal de Zurich, se graduó en 1926 y en 1936,
obtuvo el título de doctor en Ciencias Técnicas. Hans emigró a instancias de su
padre a Estados Unidos en 1938 durante la Segunda Guerra Mundial, pero allí
vivieron muy alejados uno de otro, dado que Hans Albert se encontraba en la
costa oeste y Einstein en la costa este. En su relación a pesar de que en
varias ocasiones tuvieron desafortunados encuentros, Einstein estuvo muy
orgulloso del devenir de su primogénito y entre sus palabras aseguraba:
"Mi Albert se ha convertido en un hombre capaz e íntegro". Hans
Albert desarrolló conocimientos teóricos y métodos prácticos, que ayudaron a
sentar las bases para comprender como el agua que fluye en los ríos, transporta
los sedimentos, desentrañando con ello su complejidad. Fue muy útil en la
construcción de la "poderosa estructura", que mantiene bajo control
el imponente río Mississippi. Hans falleció de un infarto a los 69 años en 1973
y en 1988, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles (ASCE) creó el
premio “Hans Albert Einstein Award” para reconocer las contribuciones en ese
campo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hans Albert trabajó a
su llegada a Estados Unidos, en la Estación Experimental Agrícola de Carolina
del Sur, y posteriormente en el Departamento de Agricultura. Después se
dedicaría por entero a la enseñanza de la ingeniería hidráulica en la
Universidad de California, Berkeley. Se dijo de él que: “Poseía la rara
combinación de un científico investigador altamente competente, un magnífico
ingeniero en ejercicio y un excelente maestro". Se dedicó a asesorar a
países en todo el mundo, sobre cómo solucionar problemas críticos de
sedimentación. Einstein siendo ya muy mayor, aseguraría que su hijo: “había
heredado la característica principal de su propio carácter, la capacidad de
elevarse por encima de la mera existencia, dedicándose persistentemente a lo
mejor de su capacidad para lograr una meta impersonal”. Como si ambos coincidieran
en una misma frontera científica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hans contrajo
matrimonio en dos ocasiones, el segundo con la bioquímica y neurocientífica
Elizabeth Roboz en 1959 tras el fallecimiento de su primera esposa la filóloga
Frieda Knecht con quien se casó en 1927, a pesar de tener el desacuerdo de
Einstein y de Mileva porque ella era nueve años mayor que él, aunque finalmente
fue aceptada, y de esta unión tuvieron tres hijos Bernhard Caesar, Evelyn que
era adoptada y no tuvo descendencia, y Klaus Martín que falleció de difteria
con apenas cumplidos los 6 años. Bernhard por tanto, fue el único hijo natural
de Hans Albert, y tuvo cinco hijos es decir, que Einstein con su único nieto,
tuvo cinco bisnietos, Thomas Martín, Paul Michael, Teddy, Myra y Charles
Quincy, todos vivos a día de hoy y descendientes directos del eminente físico.
Bernhard, el nieto de Einstein fue físico como él y se especializó en
tecnología de tubos de electrones, específicamente en tubos de amplificación de
luz para la visión nocturna. Y sus hijos, los bisnietos de Einstein son Thomas
médico anestesiólogo en California, Paul compositor y violinista en el sur de
Francia, Teddy dueño de varios almacenes en los Ángeles, Myra es música y vive
en Israel y Charles que vive en Suiza y trabaja en un gran hospital. Todos
ellos y a pesar de su consanguinidad con Einstein, por ahora ninguno ha
heredado su genialidad. Tal vez sus tataranietos o hasta llegar a una séptima
generación, según las leyes de Mendel, nos deparen sus descendientes, alguna
genial sorpresa.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Eduard el hijo menor
de Einstein a quien llamaban con el apelativo de “Tete”, estudió Medicina,
soñaba con ser psiquiatra y estaba muy interesado en las teorías de Sigmund
Freud, pero a los apenas cumplidos 20 años se le diagnosticó una grave
enfermedad mental, esquizofrenia con brotes psicóticos y ataques violentos.
Einstein quedó profundamente afectado llegando a escribir: “la enfermedad ha
atacado al más refinado de mis hijos, al que realmente consideraba de mi propia
naturaleza, a él precisamente le ha sobrevenido una enfermedad incurable”, pero
Einstein dejo Alemania y viajó a América para asentarse para siempre, y a pesar
de mantener correspondencia intensa con su hijo, ya nunca volvieron a verse,
porque a Eduard no se le permitió emigrar a Estados Unidos por ser un paciente
con trastorno mental. Las cartas que se intercambiaron fueron profundas y
extensas, una correspondencia entre padre e hijo con un muy alto nivel
intelectual, hasta el punto de escribirse profundas reflexiones y duras
criticas mutuas por posiciones encontradas. Einstein disfrutaba mucho de las
cartas que su hijo le enviaba, no solo por las dotes que tenía este para la
escritura, sino por la profundidad de las mismas. Famosa es la frase de
Einstein que escribió a su hijo: “la vida es como andar en bicicleta. Para
mantener el equilibrio, debes seguir moviéndote”. Pero a pesar de que Einstein
no descuidó jamás a su hijo, la lejanía y la enfermedad que este padecía bajo
tratamientos aplicando electrochoques, motivo su agravamiento hasta tal punto,
que hicieron que Eduard acabara incluso odiando a su padre.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La convivencia con
Mileva comenzó a fracasar y Einstein le impuso una dura lista de condiciones
para seguir viviendo juntos bajo un mismo techo. A los 39 años Albert el 14 de
febrero de 1919, se divorció de Mileva después de dieciséis años de matrimonio
y tres hijos en común, Einstein no tuvo más hijos que los de Mileva y apenas
unos meses después de su divorcio, el 2 de junio de ese mismo año se casó con
su prima Elsa Einstein apellidada Loewenthal, que era el apellido de su primer
marido con quien tuvo dos hijas. Con Elsa, aún casado con Mileva, Einstein
mantuvo un apasionado romance. Ambos se fueron a Estados Unidos con las hijas
de Elsa, formando así una nueva familia. Este segundo matrimonio duró hasta que
Elsa falleció en Princeton el 20 de diciembre de 1936. En el divorcio con
Mileva, lo que peor llevó Einstein fue separarse de sus hijos, ya que él se
quedó en Berlín y Mileva regresó a Suiza. Einstein admitiría haber sido mucho
mejor padre que esposo y su hijo mayor Hans reveló que: “Cuando mi madre estaba
ocupada en la casa, mi padre dejaba de lado su trabajo y nos cuidaba durante
horas, nos balanceaba en sus rodillas, nos contaba historias, y a menudo tocaba
el violín en un esfuerzo de mantenernos quietos”. Pero también reconoció que
ser hijo del hombre que cambió la percepción del Universo tuvo sus
complejidades, Hans decía: “A veces es difícil tener un padre tan importante,
porque uno se siente muy insignificante” y cuando le preguntaban que se sentía
por ser hijo de un científico tan famoso, respondió: “Habría sido desesperante,
si no hubiera aprendido a reírme de la molestia desde mi infancia, pero es un
orgullo tener a un ser tan extraordinario”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Quien realmente lo
pasó peor en la separación de Einstein y Mileva, fue Eduard el hijo pequeño,
por su frágil salud desde que nació tanto así, que Einstein llegó a decir de su
hijo: “El estado de mi pequeño me deprime sobremanera”. Mientras Einstein
estuvo en Europa, nunca se olvidó de sus hijos, los visitaba asiduamente, los
llevaba de vacaciones y de mayores los llevó con él a Berlín y Hans, le siguió
a Estados Unidos, y como a Eduard no le dejaron emigrar, fue entonces Mileva
quien le cuidó y eso le llevó a ella, a sufrir graves crisis nerviosas y varias
embolias hasta provocarle la muerte en 1948. Eduard al faltar su madre, fue
internado en un Centro Psiquiátrico de Zúrich y Einstein contrató a un cuidador
especializado para que estuviera pendiente de él, hasta que Eduard tras un
accidente cerebrovascular falleció en 1965 a los cincuenta y cinco años, diez
años después de que falleciera su padre.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Cuando a Einstein le
concedieron el premio Nobel en 1921 entregó la dotación económica a Mileva,
dado que constaba una cláusula en el divorcio donde se comprometía a ceder el
dinero en caso de serle concedido el premio Nobel, pero no quedó nunca aclarado
si esto fue, por los muchos aportes que Mileva le ayudó en sus investigaciones
o por utilizar ese dinero para sufragar los gastos del cuidado del hijo
enfermo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Durante los
matrimonios Einstein fue probadamente infiel, eran conocidos sus escarceos
mujeriegos a pesar de que su incondicional secretaria, Helen Dukas intentaba
hacerlos pasar inadvertidos. Llegó a escribirse de ellos que, en sus relaciones
amorosas, prefería tener contacto con mujeres poco refinadas. Tuvo también
varias amantes, hasta seis conocidas entre sus aventuras, como la joven
austriaca Margaret Lebach, la rica viuda judía berlinesa Toni Mendel y
Margarite Konenkova una espía soviética. Incluso se vio atraído por su hijastra
Lise, hija de Elsa su segunda esposa. Desde muy joven demostró una especial
afición a tener compañía femenina, su éxito entre ellas le acompañaba, pero fue
a partir de los cuarenta años y tras su fama mundial al convertirse en una
estrella mediática, que se dejó llevar y querer por las muchas mujeres que
buscaron su compañía. El concepto que él tenía del amor, era una falta de
compromiso total, no quiso nunca que los lazos afectivos se interpusieran entre
él y la experimentación de la física. Llegaría a decir: “el matrimonio es un
intento fracasado de hacer algo duradero de un incidente” o “el matrimonio es
la esclavitud con vestimenta cultural” o incluso “seguramente el matrimonio fue
inventado por un cerdo antipático”… entonces ¿por qué se casó por segunda vez?,
la respuesta es que Einstein necesitaba sentirse cuidado y arropado dentro de
una familia, que le proporcionara tranquilidad y paz para desarrollar su
trabajo, y con Elsa lo consiguió, ya que ella le cuidó sin condiciones y además
aceptó su situación, permitiéndole sus muchos devaneos. Elsa falleció cuando
Einstein tenía 57 años, lo que significó quedarse solo casi durante 19 años.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Muchas mujeres
llenarían su vida, pero el amor le acompañó en su última andadura de la mano de
una bibliotecaria Johanna Fontova, una bella mujer de Praga, 22 años menor que
él. Disfrutaron juntos de la compañía mutua y ella fue la conexión con el viejo
mundo. Vivian en casas separadas, pero le acompañaba en su tiempo libre, navegaron
por el lago Carnegie de Princeton, leyeron juntos a esos autores que a ambos
agradaban, Einstein le escribía poemas y le dibujaba pequeñas caricaturas, y de
esa relación que a ojos de todos era de pura amistad, Einstein quiso garantizar
económicamente el futuro de Johanna cuando él faltara, así que le dejó su
“teoría general y uniforme del campo”, para que vendiera esos documentos, cosa
que Johanna hizo años después. Ella escribió un su diario donde recogió todas
esas vivencias con Einstein, que le llenaron de alegría y ganas de vivir, pero
cuando él faltó, Johanna insegura e inestable, amargó su carácter hasta su
fallecimiento en 1981.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De Einstein nos queda
un legado que aún está y estará vigente por siglos, un legado de discusión y
una “cuarta dimensión” por resolver. Una figura inimitable tildado de sabio
loco, a quién le llegaban cientos de cartas diarias que él respondía, porque se
veía obligado por creerse un imán para todos los locos del mundo. Hombre
sencillo, despierto y muy agudo en los hechos políticos, que le alejaban de ese
concepto de locura. Espíritu libre y rebelde, hombre de humor hasta sus últimos
días, amante de la música durante toda su vida, y cuando en su decrepitud ya no
pudo tocar el violín, se pasó al piano donde siguió improvisando notas
musicales. Queredor de los suyos, le tocó vivir en una época de prejuicios
donde el tan mal llevado hoy en día, machismo y racismo eran entonces valores
adheridos a la creencia común de la época, y a pesar de que Einstein era un
hombre progresista y tolerante, no fue capaz de ver más allá en su
comportamiento social. Quedémonos pues, con que el tiempo no es absoluto, sino
que depende del movimiento relativo. El espacio-tiempo es la identidad
geométrica de cuatro dimensiones de las que tres son espaciales y una temporal,
de acuerdo con la teoría de la relatividad, donde se desarrollan todos los
sucesos de nuestro Universo. Un Universo que le perteneció en su entendimiento
y lo ofreció al mundo. Un hombre al que le molestaba enormemente el culto a su
persona, por eso quiso estar presente, pero tan solo, en nuestros recuerdos.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjd6mpQ2xSp2mliPan_cH6AD4UyjQzDECnIMkRpMlcwpn3uMyt5kRAgsXBOFWm_5BFAr24IWGaY5BP2FDJ43dfQbLn9uIWuAVHkzqqH2YyCDdJq4GugR2qRHf8Kjp86TUIOzs3o6oGtdCGM919sVxM7LVC03LPrWImqO9BJZHn7bln9wHFPiRKWe8Le=s4333" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="4333" data-original-width="3250" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjd6mpQ2xSp2mliPan_cH6AD4UyjQzDECnIMkRpMlcwpn3uMyt5kRAgsXBOFWm_5BFAr24IWGaY5BP2FDJ43dfQbLn9uIWuAVHkzqqH2YyCDdJq4GugR2qRHf8Kjp86TUIOzs3o6oGtdCGM919sVxM7LVC03LPrWImqO9BJZHn7bln9wHFPiRKWe8Le=w300-h400" width="300" /></a></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Así es y así cabe recordar, al genio de los genios.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Bibliografía:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-style: italic; mso-bidi-font-weight: bold;">(1) Isaacson, W. <i>Einstein: El hombre, el genio y la teoría de la relatividad</i>.
(Anaya Ediciones).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(2) Isaacson, W. <i>Einstein: Su vida y su Universo</i>.
(Debate).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(3) Bodanis, D. <i>E=mc<sup>2</sup>: La biografía de la
ecuación más famosa del mundo</i>. (Amat).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(4) Alcalde, J. y
Pang, M. <i>Einstein: El genio de la luz</i>.
(Vagueta).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(5) Manso, J. <i>Albert Einstein (Mini Biografías): El gran
pensador</i>. (Susaeta).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(6) Retazos de
artículos publicados en internet.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/m-angela-del-castillo-alarcos.html" target="_blank">Mª Ángela del Castillo Alarcos</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; mso-bidi-font-weight: bold;">Doctora en Geografía. <o:p></o:p></span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Directora de la Escuela de Ciencias Cosmofísica.</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-57630984539279233792022-03-01T03:30:00.002-08:002023-01-12T01:14:00.939-08:00Niels Bohr - Marisa Pons y Lourdes Domínguez<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Niels Bohr y el nacimiento de la Mecánica Cuántica.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/17Rev5Rde6j92kSv4h42lsheFLMrCMOi0/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1_izBfjZGttYduKxiVmc33kEcL15Zaeqv" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><p class="MsoNormal" style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">La 5ª conferencia Solvay sobre “</span><i style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 12pt;">Electrones y
Fotones</i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">”, que tuvo lugar en Bruselas en octubre de 1927, es probablemente
la conferencia de Física más famosa de la historia. En ella participaron 29
científicos, de los que 17 ganarían el Premio Nobel en algún momento de su
vida. Algunos lo habían recibido ya, como Marie Curie (2), Albert Einstein,
Erwin Schrödinger, … y Niels Bohr, que había obtenido su Premio Nobel en 1922
por “los trabajos sobre los átomos y su radiación” de los que hablaremos más
tarde. El nombre de dicha conferencia se debe al mecenazgo del industrial y
químico belga Ernest Solvay, que dedicó parte de su fortuna a difundir el
desarrollo de la física y de la química. Estas conferencias no han perdido el
prestigio con el que arrancaron, y se siguen celebrando cada tres años.</span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh1p7P_o8CmuD4xzdRWSNL2frrYp9ddulLCn79T5SgS8upv2LkidLQXWVAvHu-HYmvYFnmk91DvNCjQdhQWBGfDC4k-8fYfZG6Pwxo3lh-4uYynW2iEs80ExhmvcGu5Uvu6GfZAaN4Pk_wUzd6GwtIUfqqmIzv6fcnQy-OdFAcfKuf6YgIBHebWmvNk=s708" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="503" data-original-width="708" height="454" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh1p7P_o8CmuD4xzdRWSNL2frrYp9ddulLCn79T5SgS8upv2LkidLQXWVAvHu-HYmvYFnmk91DvNCjQdhQWBGfDC4k-8fYfZG6Pwxo3lh-4uYynW2iEs80ExhmvcGu5Uvu6GfZAaN4Pk_wUzd6GwtIUfqqmIzv6fcnQy-OdFAcfKuf6YgIBHebWmvNk=w640-h454" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span face="Arial, sans-serif"><i>Fig.1</i></span><i> <span style="font-family: georgia;">Fotografía</span></i></span><i><span style="font-family: georgia;"><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"> tomada en el 5º Congreso Solvay sobre teoría</span><span lang="IT" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"> cuántica</span><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"> celebrado en 1927.
De la fila de atrás hacia el frente, de izquierda a derecha: Auguste Piccard, É</span><span lang="DE" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">mile Henriot, Paul
Ehrenfest, </span><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">É</span><span lang="DE" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">douard Herzen, Th</span><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">é</span><span lang="DE" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">ophile de Donder, Erwin Schrödinger</span><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">, Jules-É</span><span lang="DE" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">mile Verschaffelt,
Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Howard Fowler, L</span><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">é</span><span lang="DA" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">on Brillouin, Peter
Debye, Martin Knudsen, William Lawrence Bragg, Hendrik Anthony Kramers, Paul
Dirac, Arthur Compton, Louis de Broglie, Max Born, Niels Bohr, Irving Langmuir,
Max Planck, Marie Sk</span><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">ł</span><span lang="IT" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">odowska Curie, Hendrik Lorentz, Albert Einstein,
Paul Langevin, Charles-Eugèn</span><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">e Guye, Charles Thomson Rees Wilson, Owen
Willans Richardson.</span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span style="font-family: georgia;"></span></i></p><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><i><span style="font-family: georgia;"><iframe allowfullscreen="" class="BLOG_video_class" height="266" src="https://www.youtube.com/embed/uz8KYq6fGLI" width="320" youtube-src-id="uz8KYq6fGLI"></iframe></span></i></div><i><span style="font-family: georgia;"><br /><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><br /></span></span></i><p></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Cuando se celebró la
5ª edición, habían pasado 27 años desde la presentación del <i>cuanto </i>de
energía por parte de Max Planck, años de ebullición en los que se fraguaron los
fundamentos de la Mecánica Cuántica. En la primera conferencia Solvay,
celebrada en 1911 en Bruselas, se había debatido el descubrimiento de los
cuantos, base de toda la teoría que se elaboraría a lo largo de esos años.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A finales del siglo
XIX y principios del XX se tenía la creencia colectiva de que en Física todo
era conocido y entendido. La Mecánica Clásica (MC) de Newton estaba más que
probada y aceptada, las leyes de Maxwell del Electromagnetismo cerraban la
comprensión de los campos eléctrico y magnético, … ¿O no?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Ciertos experimentos que se estaban llevando a cabo
refutaban dicha creencia, puesto que no podían comprenderse los resultados
obtenidos en el laboratorio con las teorías con que se contaba en aquel
momento. Quizá de entre estos experimentos, el más relevante sea el que analiza
el espectro de energía de la radiación</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">térmica</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"> de un cuerpo negro, un
espectro no explicable con el electromagnetismo conocido.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="IT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: IT; mso-bidi-font-weight: bold;">La radiación</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"> de cuerpo negro es la radiación emitida por un cuerpo que está </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="IT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: IT; mso-bidi-font-weight: bold;">en equilibrio termodinámico</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"> con su entorno. El cuerpo
negro absorbe toda la radiación que incide sobre é</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="PT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: PT; mso-bidi-font-weight: bold;">l.</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="PT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Esta energía produce oscilaciones en las partículas
cargadas que causan emisión de radiación electromagnética</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="IT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: IT; mso-bidi-font-weight: bold;">.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Podemos pensar, como propuso Kirchhoff, en una caja
con un pequeño agujero para simular un cuerpo negro, como perfecto absorbente.
La radiación que entre por el pequeño orificio, rebotará</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="FR" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: FR; mso-bidi-font-weight: bold;">, ser</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">á absorbida y reemitida
por las paredes, pero difícilmente</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="IT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: IT; mso-bidi-font-weight: bold;"> saldr</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">á de la caja. Si pensamos en la caja como un horno a
una cierta temperatura, la radiación</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="PT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: PT; mso-bidi-font-weight: bold;"> emitida a través</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"> del agujero puede ser
considerada como un emisor perfecto, del que obtendríamos el espectro mostrado
en la Fig.2.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEidZ4ZVp1ubE7vAlK7FjNqsFEFp6P3XcvxESlqsflh0BsKmN67T3aaSSvUDtyZYWaesyj_VtPlTjJPXIAfvQ21TIaG8CuPT1MepaxhPvgFjSHb1uUE3Gt0E6Z2SjbxwcIiTUdjE8KuJ_rcRiUJpkanPnnPIzOt20VG6z4JJj6XFkpyXOJ8r9s59NJ3O=s672" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="421" data-original-width="672" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEidZ4ZVp1ubE7vAlK7FjNqsFEFp6P3XcvxESlqsflh0BsKmN67T3aaSSvUDtyZYWaesyj_VtPlTjJPXIAfvQ21TIaG8CuPT1MepaxhPvgFjSHb1uUE3Gt0E6Z2SjbxwcIiTUdjE8KuJ_rcRiUJpkanPnnPIzOt20VG6z4JJj6XFkpyXOJ8r9s59NJ3O=w640-h400" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><i>Fig. 2</i></span><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> </span><span style="font-family: georgia;"><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">Energía emitida por un
cuerpo negro en función de la longitud de onda</span><span style="font-size: 11pt; line-height: 107%;"> </span><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">λ, para diferentes temperaturas.</span></span></i></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Aunque no se trate exactamente de un cuerpo negro,
sabemos que el color de la luz emitida, por ejemplo, por una barra de hierro a
medida que la calentamos, cambia con su temperatura, empezando con el color
habitual a temperatura ambiente, siguiendo con color rojo, azul, hasta blanco
(todos los colores). Es decir, sabemos por experiencia que la frecuencia
emitida depende de la temperatura.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Lo que la Física</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="IT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: IT; mso-bidi-font-weight: bold;"> Cl</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">á</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="PT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: PT; mso-bidi-font-weight: bold;">sica no podía</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"> explicar era la forma de
la función obtenida, con máximos en diferentes frecuencias (longitudes de onda)
de luz según la temperatura del cuerpo, decayendo de forma asimétrica para
frecuencias superiores e inferiores. Además, y esto es muy importante, los perfiles
dependían solo de la temperatura, no del material emisor. Según la Mecánica</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: IT; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="IT" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: IT; mso-bidi-font-weight: bold;">Clásica</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">, todas las frecuencias de
vibración deberían tener la misma energía (principio de equipartición de la
energía), de forma que, al no tener la frecuencia un límite superior, no habría</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">límite</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"> en la energía emitida por
las cargas oscilantes, y la energía emitida a frecuencias altas se prolongaría
hasta el infinito. Sin embargo, el espectro de radiación mostraba una figura
del tipo que aparece en la Fig.2, con la energía emitida tendiendo a cero para
frecuencias altas y bajas.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La propuesta que
resolvía el problema fue presentada por Planck en lo que él mismo describió
como un “acto de desesperación”. Para poder explicar la radiación de un cuerpo
negro debía asumir la cuantización de la energía, algo a lo que actualmente
estamos acostumbrados pero que rompía completamente con la concepción del mundo
en aquel momento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Planck
y la cuantización de la Energía. Inicio de la Mecánica Cuántica.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El 14 de diciembre de 1900 Max Planck presentó la
ley de distribución de la radiación del cuerpo negro en la German Physical
Society en Berlín, lo que supuso la presentación en sociedad del concepto de
cuanto de energía. Este momento ha pasado a ser considerado el del inicio de la
Mecánica Cuántica. Con más de cien años de distancia en el tiempo, podría
parecer un momento estelar, glorioso, pero lo cierto es que no fue así. La
propuesta de Planck recibió muy poca atención, principalmente porque la radiación
de cuerpo negro no era un tema central de interés en ese momento, y durante
cinco años permaneció más bien a la sombra, esperando que se tomara en serio su
solución del problema: el espectro de energía en función de la frecuencia y de
la temperatura para el emisor y receptor máximo, el cuerpo más negro que el
negro, no seguía las leyes que la física clásica esperaba.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Previamente a la
propuesta de Planck, la ley de Stefan (1879) obtenida experimentalmente, había
relacionado la potencia emitida por unidad de superficie, es decir la
intensidad emitida por un cuerpo negro, con la temperatura, <i>P proporcional a </i></span><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">T</span></i><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">4</span></sup><span style="font-size: 12pt; text-indent: 35.45pt;">. Posteriormente Boltzman derivó esta relación de forma teórica, aplicando
termodinámica clásica y las ecuaciones de Maxwell a una caja con radiación
electromagnética.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El siguiente
descubrimiento importante fue la ley de Wien, llamada ley del desplazamiento,
que relacionaba la frecuencia de la radiación máxima, de mayor intensidad, con
la temperatura, <i>f</i><sub>max</sub></span><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> proporcional a T </span></i><span style="font-size: 12pt; text-indent: 35.45pt;">.</span><i style="text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold; text-indent: 35.45pt;">A medida que aumentamos la temperatura, la
frecuencia a la que la intensidad es máxima se desplaza hacia frecuencias más
altas.<i> </i>Wien obtuvo esta ley siguiendo el razonamiento teórico utilizado
por Boltzman para demostrar la ley de Stefan. La ley de Wien describía
exactamente lo que ocurre con la barra de hierro a medida que vamos aumentando
su temperatura, algo conocido a través de la experiencia. Esta ley fue
catalogada por Rayleigh como una conjetura, pero funcionaba porque respondía
muy bien a los resultados experimentales de la radiación del cuerpo negro.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El reto de Planck era
buscar el fundamento físico de la ley de Wien, y resolver el problema que se
presentaba para frecuencias altas, para las que parecía no ser válido el
principio de equipartición de energía. Este principio establece que, para un
sistema en equilibrio térmico, cada modo debía tener la misma energía <i>k</i><sub>B</sub><i>T</i>,
siendo <i>k</i><sub>B </sub>la constante de Boltzman y <i>T </i>la temperatura,
lo cual se cumplía para bajas frecuencias, pero fallaba para frecuencias
elevadas. Rayleigh utilizó este principio para repartir la energía entre las
diferentes frecuencias radiadas presentes en la cavidad. Esta ley predecía una
energía infinita en la región ultravioleta del espectro, pero no se
correspondía con la realidad, la energía para los modos de altas frecuencias
decrece de forma exponencial, tal como vemos en la Fig.2. Es decir, algo
crucial estaba fallando en la descripción de la emisión. Este desacuerdo se
conoce como <i>catástrofe ultravioleta</i>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Entre el 19 de
octubre de 1900 y el 14 de diciembre del mismo año Planck vivió “el más
extenuante trabajo de mi vida”, que lo llevó a cambiar el rumbo de su
pensamiento y a obtener el primer análisis teórico válido. Fue a buscar la
explicación en el modelo de la interacción de la radiación con los dipolos
oscilantes, el modelo más simple. Igualando la emisión y la absorción de un
oscilador en equilibrio, y dejando de lado el principio de equipartición de la
energía, eligió la aproximación termodinámica de la relación entre la energía y
la entropía del oscilador (en lugar de la que hay entre energía y temperatura).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El punto más
importante de su análisis se encontraba en que podía reproducir los datos
experimentales si consideraba que los dipolos no emitían radiación de forma
continua, como predice la Física Clásica, sino que las partículas solo pudieran
emitir y absorber energía en “sacos” o “trozos” llamados “cuantos” de cantidad <i>hf</i>,
para un oscilador de frecuencia <i>f</i>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Con esta
consideración, que cambiaba completamente lo conocido hasta entonces, Planck
calculó la densidad de energía radiada en función de la frecuencia y la
temperatura<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgeXWs7ZE22f2L-5chGbkUKD1Ft6lbXhgRCboX0izhnGucOJT-MWbmQ-xJyns689V5MFR7qGsdkApP6lujoDGaMZHGNzBIoHLrx_bP9Sdbchv9LYhbDFcmBjpNfHulwiB_byb0K0QVDRYnvTgohSTMxa717wBTHdKwBNjTJZOxyJoPJ5Gc5TBhhz1Oy=s205" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="67" data-original-width="205" height="65" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgeXWs7ZE22f2L-5chGbkUKD1Ft6lbXhgRCboX0izhnGucOJT-MWbmQ-xJyns689V5MFR7qGsdkApP6lujoDGaMZHGNzBIoHLrx_bP9Sdbchv9LYhbDFcmBjpNfHulwiB_byb0K0QVDRYnvTgohSTMxa717wBTHdKwBNjTJZOxyJoPJ5Gc5TBhhz1Oy=w200-h65" width="200" /></a></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">que mostraba un acuerdo perfecto con los resultados
experimentales. Era el avance más importante de la Física en mucho tiempo,
pero, como sucede con las vanguardias en el conocimiento, muy pocas personas
prestaron atención a la propuesta radical de absorción y emisión de radiación
en cuantos de energía.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein asumió que
la fórmula de Planck era correcta ya que reproducía los resultados
experimentales, pero se dio cuenta de que el análisis realizado para llegar a
ella tenía algunos puntos controvertidos. Einstein partió de la ley de Wien
para encontrar su fórmula para la distribución de la energía radiada. Partió de
un horno, como Planck, pero a diferencia del planteamiento de éste, lo llenó de
partículas. A medida que sube la temperatura todas las partículas cargadas, las
de las paredes y las del interior, van cambiando las frecuencias emitidas.
Llegados al equilibrio térmico, las paredes y el interior se encuentran a la
misma temperatura <i>T</i>. A través de la 1ª ley de la Termodinámica, la de la
conservación de la energía, podemos relacionar la entropía con la energía, la
temperatura y el volumen. Llegó a una fórmula igual a la de la entropía de un
gas compuesto de átomos, es decir, la radiación de un cuerpo negro se
comportaba como si estuviera compuesta de “sacos” de energía en forma de
partículas. Einstein había descubierto el cuanto de luz sin necesidad de usar
la fórmula de Planck. Planck había cuantizado la emisión y absorción mientras
que Einstein cuantizó la propia radiación electromagnética.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hacia 1905 la teoría
propuesta por Planck empezó a alcanzar la magnitud que llegaría a tener. La
idea fue tan revolucionaria que en palabras de Einstein “fue como si se abriera
la tierra, sin fundamentos firmes sobre los que construir”. En este proceso se
encontró con un desacuerdo experimental en la ley de distribución de Wien que
creaba problemas a su modelo: para longitudes de onda muy grandes la energía
era proporcional a <i>T</i>. Por ello Planck preparó la discusión de una nueva
distribución que ahora se llama la ley de distribución de Planck. Él era reacio
a admitir la probabilidad en la realidad física, más aún a renunciar al
principio de equipartición de la energía. Sin embargo, admitió la relación
entre entropía y probabilidad, y creó el concepto que iba a cambiar
profundamente, en su raíz, la estructura de la física teórica. Iba a determinar
de forma clara la relación entre la energía de un oscilador de frecuencia <i>f</i>
y la entropía <i>S</i>. La energía, en vez de poder adquirir una secuencia
continua de valores, hasta su límite tendente a cero, a lo que no había
renunciado el propio Boltzmann, era proporcional a la frecuencia. Pero
precisamente que la entropía, así como la energía, dependiera de la frecuencia
del oscilador le llevó a ajustar la energía, <i>E </i>= <i>hf </i>donde <i>h</i>
era una constante universal. Experimentalmente obtuvo que <i>h </i>= 6.626 x 10<sup>-34</sup>
J.s. Este era el cuanto de acción, la constante universal que resumía el
absoluto que le había espoleado unos años antes.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">De
Planck a Bohr.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los últimos años del siglo XIX y primeros del XX
fueron años en los que la Física sufrió una auténtica revolución: en 1895
Wilhelm Roentgen descubrió los rayos X. Un año después, Becquerel la
radiactividad. En 1897 J. J. Thomson anunció la existencia del electrón y
demostró que su tamaño era unas mil veces menor que el átomo de hidrógeno. En
1903, Pierre y Marie Curie recibieron el Premio Nobel por descubrir el radio,
en 1909 H. A. Lorentz publicó su modelo electrónico de conductividad a través
de los materiales.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El cambio de
paradigma, de la Física Clásica a conceptos que terminarían por dar forma a la
Mecánica Cuántica, se sucedía con rapidez. En 1900 Max Planck descubrió el
cuanto de acción y en 1905 Einstein extendió ese descubrimiento y publicó la
teoría de la relatividad especial y el efecto fotoeléctrico, inexplicable desde
la perspectiva clásica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Bohr tenía 15 años
cuando en 1900 Planck presentó su idea de cuanto de energía. Nacido en
Copenhague, Bohr vivió en el seno de una familia acomodada, en un ambiente con
ricas relaciones intelectuales. En 1903 ingresó en la Universidad de Copenhague
para estudiar Física y ya en 1907, antes de terminar su master, recibió la
Medalla de Oro de la Real Academia Danesa por un trabajo sobre la tensión
superficial del agua. En 1911 se doctoró por la misma universidad (la única de
Dinamarca) y escogió Cambridge como destino para continuar su formación, con la
esperanza de colaborar con Sir J.J. Thomson que había sido galardonado con el
Premio Nobel en 1907 por el descubrimiento del electrón. En cuanto llegó a
Cambridge entregó un ejemplar de su Tesis a Thomson, pero nunca consiguió que
éste se interesara por su trabajo. El mismo Bohr reconocía que sus dificultades
de expresarse en inglés podrían haber causado esta falta de acercamiento entre
ambos.</span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEir0hSC7ewWvm97JXALCeHr4G5Bc-bnlLTDTf0SiSn2ZlRB0QSvYR4yJONcZLktFNcbKEu4YPE3oo2nY2UZ0wApXdDZ-gTZehJMM9uqBvwuUp78RCthVXLCPns0bY2dc_cC-bJwAbEupPYWOTS80Q0Uph14qao7MUsyw1vU-tenID5E1u8wKsJENGjk=s539" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="539" data-original-width="500" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEir0hSC7ewWvm97JXALCeHr4G5Bc-bnlLTDTf0SiSn2ZlRB0QSvYR4yJONcZLktFNcbKEu4YPE3oo2nY2UZ0wApXdDZ-gTZehJMM9uqBvwuUp78RCthVXLCPns0bY2dc_cC-bJwAbEupPYWOTS80Q0Uph14qao7MUsyw1vU-tenID5E1u8wKsJENGjk=w371-h400" width="371" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Fig.3 </span><span style="font-family: georgia;"><span lang="IT" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">Niels Bohr (</span><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">ilustración</span><span lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"> cedida por
Guillermo Roa).</span></span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En esos años, uno de
los debates más importantes que estaban teniendo lugar era sobre la existencia
de átomos como constituyentes de la materia, y el de la propia estructura del
átomo. En 1903 Thomson había presentado su modelo “plum cake” en el que los
átomos estarían formados por una bola sin masa de carga positiva, y las cargas
negativas (los electrones ya se habían descubierto) estarían incrustadas en
esta bola formando anillos concéntricos. La masa estaría determinada por los
electrones, de forma que se necesitaban muchos electrones por átomo para
justificar la masa de los elementos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los experimentos de
Rutherford realizados bombardeando láminas muy finas de oro con partículas
alfa, demostraron que ese modelo era erróneo ya que, según los resultados, la
mayor parte de las partículas atravesaban las láminas sin desviarse, es decir,
en la mayor parte de las láminas no había nada. Otras partículas se desviaban
ligeramente y algunas de forma significativa. A partir de estos experimentos de
<i>scattering</i>, Rutherford supo que el modelo de Thomson era erróneo y que
los electrones no podían ser los responsables de que las partículas alfa
sufrieran desviaciones. Las desviaciones dependían de lo cerca que las
partículas alfa pasaran del núcleo atómico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1911 Rutherford
presentó su modelo atómico, en el que se introducía la idea del núcleo ocupando
una parte muy pequeña del átomo (unas 10<sup>5</sup> veces más pequeño que el
átomo) y los electrones situados alrededor del núcleo. El núcleo concentraba
prácticamente toda la masa del átomo, estando el espacio ocupado por el átomo
mayoritariamente vacío. Usando ese modelo atómico fue capaz de reproducir con
precisión los resultados obtenidos en los experimentos descritos anteriormente.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Este modelo
presentaba varios problemas fundamentales: si los electrones estuvieran
quietos, serían atraídos por el núcleo, y si por el contrario estuvieran en
movimiento alrededor del núcleo como planetas, según la teoría de Maxwell del
electromagnetismo ya conocida, emitirían radiación constantemente, perdiendo
energía, describiendo órbitas cada vez más pequeñas y cayendo definitivamente
al núcleo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Desencantado con la
inexistente relación con Thomson, en 1912 Bohr se trasladó a la Universidad de
Manchester, donde Rutherford, al que había conocido en una visita anterior,
dirigía el departamento de Física. Allí empezó a interesarse por la estructura
del átomo y por intentar descifrar qué distingue a un elemento de la tabla
periódica de otro. Se dio cuenta de que el concepto importante era la carga
nuclear (número de protones) y no el peso atómico (número de protones +
neutrones). De hecho, fue el primero en hablar de número atómico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Bohr comprendió que
el modelo de Rutherford tenía inconvenientes insalvables. Se dio cuenta de que
era necesario relacionar este modelo con el cuanto de acción para poder
explicar la estabilidad de la materia y las propiedades químicas de los
elementos que constituyen el sistema periódico. Además, para entonces se sabía
que la materia y la radiación se relacionan mediante intercambio de paquetes de
energía. Se sabía que los átomos de cada materia emitían luz (energía) de unos
determinados colores y no de otros. Cada elemento tenía su huella dactilar de
forma que analizando su espectro de emisión se distinguía del resto. Por
increíble e incomprensible que pareciera la propuesta de Planck, allí estaba la
explicación de cómo interactuaban materia y radiación.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">El
modelo atómico de Bohr.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1912, Bohr escribió a su hermano explicándole sus
descubrimientos, pidiéndole que no hablara de ello con nadie puesto que todavía
no los había publicado. Tardaría todavía un año en publicar los 3 artículos en
los que exponía su modelo atómico “<i>On the constitution of atoms and
molecules</i>” en los que introducía la idea revolucionaria del cuanto para
explicarlo. Fue la primera teoría coherente sobre la constitución del átomo. El
modelo de Bohr se resume habitualmente en tres postulados:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">* En el primero, basándose en el modelo de
Rutherford, describe el átomo con el núcleo en el centro y los electrones
orbitando a su alrededor, debido a la atracción electrostática, análogo al
sistema solar. Prácticamente toda la masa del átomo se encuentra en el núcleo.
El problema de este sistema es el hecho de que las partículas cargadas emiten
radiación cuando sufren alguna aceleración (centrípeta en este caso) de forma
que el átomo no sería estable.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">* En el segundo postulado, Bohr resolvió el problema
de la estabilidad de las órbitas utilizando un concepto nuevo: las órbitas
estacionarias o estados estacionarios. En estas órbitas los electrones no
emiten radiación a pesar de estar constantemente acelerados, en contradicción
con el electromagnetismo clásico. Las órbitas estacionarias están determinadas
por el momento angular, <i>L</i>. El momento angular y su principio de
conservación es una de las magnitudes fundamentales en Física. Un objeto en
movimiento tiene momento lineal, producto de su masa por su velocidad, y tiene
momento angular con respecto a cualquier punto del espacio. En este caso,
hablamos de momento angular de los electrones con respecto al núcleo. En el
modelo de Bohr, los electrones ocupan órbitas en las que el momento angular es
igual a un número entero de veces la constante de Planck <i>L=nh/</i>2</span><span lang="EN-US" style="border: none; font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%;">p</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">* Finalmente, describe el salto entre órbitas de los
electrones. Los átomos emiten y absorben energía no de forma continua, sino que
lo hacen cuando los electrones saltan de una órbita estacionaria a otra
emitiendo (si van de más a menos energía) o absorbiendo (de menos a más)
energía<i> E </i>= <i>hf</i>, siendo <i>f</i> la frecuencia de la radiación
intercambiada. Los átomos tendrían, en principio, a sus electrones en órbitas
estacionarias. Si son perturbados, por ejemplo, con colisiones o con luz, los
electrones pueden saltar de una órbita estacionaria a otra, se producen lo que
llamamos “saltos cuánticos”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El modelo de Bohr
introdujo la idea de discontinuidad e indeterminación, conceptos alejados de la
Física Clásica. Los electrones no podían ocupar cualquier punto alrededor del
núcleo. Al cambiar de órbita, entre una y otra, se encontraban en un espacio
indeterminado. Además, no se podía determinar el momento en que se iban a
producir estos saltos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El modelo fue
mejorado y superado por teorías posteriores, introduciendo el concepto de spin,
por ejemplo, y el principio de exclusión de Pauli, pero en el momento de su
publicación fue realmente revolucionario y dio buenos resultados en la
descripción de elementos básicos. La imagen del átomo como un pequeño sistema
solar ha sido sustituida por un átomo con electrones imposibles de visualizar.
Sin embargo, la cuantización del momento angular y la descripción de los saltos
entre órbitas han sobrevivido. El de Bohr fue el primer intento coherente para
dar una explicación a lo observado en los experimentos y reproduce con
precisión los resultados obtenidos con el átomo de hidrógeno, aunque presenta
problemas cuando se intenta aplicar a átomos con más electrones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">La
interpretación de Copenhague: complementariedad, medida y colapso de la función
de onda.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1917 se creó el Instituto de Física Teórica
asociado a la Universidad de Copenhague. Del trabajo realizado en los años
posteriores a su creación, relacionado con la interpretación de la Mecánica
Cuántica, surgió la que hoy conocemos como interpretación de Copenhague. Puede
considerarse como la interpretación estándar de la Mecánica Cuántica, y se
denomina así debido a la contribución especialmente importante de Bohr, en
colaboración principalmente con Heisenberg, y Max Born.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Heisenberg presentó
su formulación matricial de la Mecánica Cuántica en Berlín en 1926, frente a
físicos tan importantes como Einstein y Planck. En esta visita tuvo ocasión de
discutir con Einstein sobre su teoría y los problemas sobre la posibilidad de
observar las trayectorias de los electrones. En esa conversación, Heisenberg le
expresó sus dudas sobre su futuro, ya que tenía diferentes ofertas de trabajo,
y Einstein le recomendó que fuera a trabajar a Copenhague como asistente de
Bohr.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una vez en
Copenhague, Heisenberg se integró completamente en la vida del Instituto de
Física y pasaba mucho tiempo con Bohr, discutiendo esencialmente sobre la
interpretación de la Mecánica Cuántica. Después de la visita de Schrödinger a
Copenhague, ese mismo año, Bohr y Heisenberg se centraron por completo en lo
que llegó a ser su máxima preocupación: la interpretación física del formalismo
matemático de la mecánica cuántica. Su mayor desasosiego provenía de la
interpretación de la dualidad onda-corpúsculo. Tal como Einstein escribió a
Ehrenfest, “¡por un lado las ondas, por otro los cuantos! la realidad de ambos
es firme como una roca”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En física clásica un
objeto puede ser una onda o una partícula, pero no ambas cosas. Heisenberg
utilizó partículas y Schrödinger, ondas, para describir sus versiones de la
Mecánica Cuántica. Tal como dijo Heisenberg, nadie podía responder a la
pregunta de qué era un electrón, si una partícula o una onda. Bohr y Heisenberg
intentaron responder a esa pregunta desde diferentes perspectivas. En realidad,
Bohr y Heisenberg no coincidían totalmente en la interpretación del formalismo
matemático de la Mecánica Cuántica y, de hecho, ellos no usaron el término
“interpretación de Copenhague” hasta mucho más adelante.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La defensa por parte
de Bohr del modelo atómico en el que el átomo está representado por estados
estacionarios, descritos adecuadamente por las funciones de onda de
Schrödinger, establecía una barrera con la visión de Heisenberg y su
interpretación de los átomos como partículas.<i> </i>Heisenberg estaba completamente
convencido con la versión partícula, los saltos cuánticos y la discontinuidad.
No quería dar opción a la versión ondulatoria del formalismo de Schrödinger.
Bohr, sin embargo, estaba abierto a analizar los dos aspectos. Mientras
Heisenberg basaba su razonamiento en las matemáticas, Bohr se inclinaba a tatar
de entender la física que había detrás de las matemáticas. Creía que, de alguna
forma, ambas descripciones debían estar presentes para la correcta
interpretación.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Complementariedad.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En septiembre de 1927, justo un mes antes de la
famosa 5ª conferencia de Solvay, los físicos más eminentes del momento se
reunieron en Como (Italia), ciudad en la que había nacido y muerto Volta, para
conmemorar el centenario de su muerte. Allí formuló Bohr por vez primera su
interpretación de la física cuántica como parte de un sistema más amplio y
general que denominó «filosofía de la complementariedad». En su presentación
abordó el dilema de la dualidad onda-corpúsculo desde un punto de vista
filosófico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El principio de
complementariedad está fuertemente ligado al principio de incertidumbre de
Heisenberg. Su objetivo principal es la explicación de fenómenos aparentemente
contradictorios, como la dualidad onda-corpúsculo, bajo la mirada de la
mecánica cuántica. Según Bohr, en correspondencia con Heisenberg, el principio
de incertidumbre era fruto del principio de complementariedad, más profundo.
Esta interpretación fue aceptada por la mayoría de científicos de la época
salvo algunos influyentes colegas, como Einstein, Schrödinger y Dirac. De ahí
nació una de las polémicas intelectuales más importantes que haya mantenido la
humanidad y que tuvo como contendientes principales a Einstein de un lado y a
Bohr del otro.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Estaban en desacuerdo
en cuestiones tan importantes como la causalidad, el significado de realidad
física, la localidad y el carácter completo o incompleto de las descripciones
cuánticas. Después de casi un siglo, el debate Einstein-Bohr sigue siendo vital
para conocer la interpretación y la filosofía de la física cuántica. Las
conversaciones entre ambos sobre este tema fueron publicadas en un artículo en
1949 "Las discusiones con Einstein sobre Problemas epistemológicos en
Física Atómica" en lo que se considera la explicación más completa por parte
de Bohr sobre la complementariedad. Bohr nunca llegó a convencer a Einstein
sobre esta interpretación de la Mecánica Cuántica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Según el principio de
complementariedad, dos magnitudes complementarias no pueden medirse
simultáneamente con precisión absoluta, de forma que cuanto más precisa sea la
medida en una magnitud, más imprecisa será la medida en la magnitud
complementaria. Siguiendo con la dualidad onda-corpúsculo, una de las
discusiones más importantes entre Bohr y Einstein trataba sobre la naturaleza
de la luz. En el libro “La evolución de la Física” Einstein y Leopold Infeld
escribían: “¿qué es la luz? ¿Una lluvia de fotones? Parece que no puede
formarse una descripción consistente de la luz escogiendo solo uno de los dos
lenguajes. Parece que a veces debemos usar una teoría y otras veces la otra.
Estamos frente a un nuevo problema. Tenemos dos visiones de la realidad
contradictorias, por separado no explican el fenómeno de la luz, pero juntas sí
lo explican”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Heisenberg se centró
en la trayectoria de electrones en una cámara, preguntándose si podíamos saber
la posición y la velocidad de un electrón simultáneamente. El resultado es
conocido: la Mecánica Cuántica pone restricciones a lo que podemos medir y
conocer. Mediante su principio de incertidumbre descubrió que la Mecánica
Cuántica prohíbe la determinación exacta de la posición y el momento de una
partícula. Es posible medir de forma exacta dónde se encuentra el electrón o su
velocidad, pero no ambas cosas simultáneamente. Esto significa que en las
medidas de magnitudes atómicas tenemos un límite, y ese límite es precisamente
el cuanto de acción, <i>h</i>: <i>ΔxΔp≥h/2</i></span><i><span lang="EN-US" style="border: none; font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%;">p</span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y <i>ΔEΔt≥h/2</i></span><i><span lang="EN-US" style="border: none; font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%;">p</span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, es decir no se pueden medir dos magnitudes
complementarias con infinita precisión. En el caso del experimento de la doble
rendija, esto implica que no podemos diseñar ningún equipo que nos permita
saber por qué rendija pasan las partículas sin destruir la interferencia.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El cuanto de acción
es un límite que impone la propia naturaleza. Publicado en 1927, Bohr se dio
cuenta de que el principio de incertidumbre no era sino la extensión del
principio de complementariedad a magnitudes conjugadas como<i> </i>posición<i> </i>–
momento<i>,</i> y energía – tiempo<i>.</i> No se trata de un error en la medida
que pueda ser subsanado mediante instrumentos más precisos, sino un límite
fundamental no superable. Además, las ecuaciones de Planck <i>E=hf</i> y de de Broglie <i>p=h/λ</i>,
incluían propiedades asociadas con partículas (<i>E,p</i>) que se relacionan con magnitudes ondulatorias (<i>f,λ</i>) mostrando la naturaleza dual en la
descripción de la luz y de partículas subatómicas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Colapso
función de onda. El problema de la medida.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El problema de la medida es un aspecto decisivo en
cuanto a la consistencia de la Mecánica Cuántica. La definición del estado de
un sistema exige la eliminación de toda perturbación externa. El hecho de
observar, o de medir, es una perturbación externa, por lo que es imposible
definir el sistema de manera inequívoca. Según la Física Clásica, si conocemos
el estado inicial de un sistema (posición y momento) y las fuerzas que actúan,
podemos saber el estado posterior. La observación del sistema no altera su comportamiento,
y si lo altera, es posible saber cómo, de forma que siempre es posible conocer
el estado del sistema en instantes posteriores. Podemos decir que la
descripción de un sistema físico, según la Física Clásica, es objetiva. En el
caso de la Mecánica Cuántica, es imposible predecir el resultado de una medida.
Solo podemos predecir la probabilidad de encontrar este resultado. Esta es una
diferencia crucial entre la Física Clásica y la Mecánica Cuántica. No es un
problema técnico, no podemos ir más allá de la probabilidad de obtener un
resultado.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La discusión sobre la
medida está relacionada con las dos formas en que un estado evoluciona en el
tiempo: de forma determinista, según la ecuación de Schrödinger si no se
efectúa ninguna medida, y de forma indeterminista, en lo que se conoce como
“colapso de la función de onda” que ocurre cuando se efectúa la medida. Las
partículas se encuentran en una superposición de estados hasta que se realiza
una medida de alguna propiedad de la partícula. En cuanto se realiza la medida,
la función de onda <i>colapsa</i> y se encontrará en uno de los estados
estacionarios del sistema. Heisenberg describió el colapso como acausal,
incierto e indeterminado, dependiente de la elección del experimentalista sobre
qué medir.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Toda la información
de un sistema se encuentra en la función de onda que evoluciona según la
ecuación de Schrödinger. Max Born propuso una interpretación de la función de
onda en la que el módulo cuadrado de esta función representaba la probabilidad
de obtener una medida concreta, por ejemplo, encontrar la partícula en una
posición determinada. Se llamó interpretación estadística puesto que implica
que los resultados de los experimentos son puramente información estadística.
“La teoría nos da probabilidades, los experimentos, estadísticas.” Los
experimentos realizados muchas veces nos dan evidencia estadística de las
probabilidades predichas por la teoría. No podemos describir nada de las
trayectorias de partículas individuales o de la posición de las partículas previamente
a hacer la medida. De hecho, una partícula puede estar en dos lugares a la vez,
como en el caso del experimento de la doble rendija, pasando por las dos a la
vez.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Esta interpretación
plantea muchos interrogantes: ¿este colapso ocurre solo cuando observamos el
sistema? ¿existen los objetos, aunque no los estemos observando? Einstein creía
en la existencia de una realidad objetiva, en contra de la opinión de Bohr y
Heisenberg. La Física Clásica asume que el mundo es independiente de la
observación. En Mecánica Cuántica, defendía Heisenberg, el resultado de un
experimento depende de lo que escojamos medir. Es decir, los fotones y los
electrones pueden parecer ondas o partículas dependiendo de lo que queramos
medir, no “son” ni una cosa ni otra.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Estas dos distintas
descripciones de cualquier estado (la de Schrödinger o la del colapso) parecen
implicar una contradicción en la Mecánica Cuántica. En palabras de Heisenberg:
“La interpretación de Copenhague empieza con una paradoja. Todos los
experimentos, sean de la vida diaria o de la física atómica, tienen que ser
descritos con conceptos de la física clásica. Estos representan el lenguaje
mediante el que describimos la configuración de nuestros experimentos y
determinamos los resultados. No podemos reemplazarlos con otros conceptos. De
todos modos, la aplicabilidad de estos conceptos es limitada debido a las
relaciones de incertidumbre”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para Bohr, la
complementariedad podía explicar la paradoja de la naturaleza onda-corpúsculo
de la luz y las partículas subatómicas. Son propiedades complementarias del
mismo fenómeno, necesarias para la correcta descripción de la realidad
cuántica. La limitación a esta descripción se encuentra en el hecho que el
observador no puede medir/observar las dos propiedades a la vez, no hay
experimentos que muestren a la vez el carácter corpuscular y ondulatorio
simultáneamente. De alguna forma argumentaba la compatibilidad entre la
descripción ondulatoria de la Mecánica Cuántica de Schrödinger con la idea de
estados estacionarios discretos de los átomos (que corresponden a armónicos en
la propagación ondulatoria), es decir, la formulación ondulatoria de las
partículas resolvía los problemas de la estructura atómica y la interacción
radiación-materia. Se podría añadir que en el modelo atómico de Bohr se
encuentra la dualidad onda-partícula, al seleccionar los estados estacionarios
los armónicos de la función de onda.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Todas las
contribuciones de Bohr y otros iniciadores de la Mecánica Cuántica nos muestran
que la explicación del mundo subatómico es muy distinta de lo que nos ofrece la
Física Clásica. No sabemos por qué el mundo es como es, pero sí sabemos aplicar
los principios de la Mecánica Cuántica y dar explicación a lo que observamos.
Estamos frente a una de las grandes figuras de la Física de todos los tiempos.
Sus aportaciones siguen vigentes en su mayor parte, y son fundamentales para
explicar el nacimiento de la Mecánica Cuántica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/lecturas.html" target="_blank">Bibliografía:</a><o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(1) <i>“Quantum: Einstein, Bohr and the great debate about the nature of
reality”,</i> Manjit Kumar, Icon Books Ltd (2009).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span style="font-size: 10pt;">(2) </span><i style="font-size: 10pt;">“Quantum dialogue: the making of a revolution”,</i><span style="font-size: 10pt;"> Mara Beller,
University of Chicago Press (1999).</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(3) <i>“Niels Bohr,
la teoría atómica y la descripción de la naturaleza”, </i>Niels Bohr, Alianza
Editorial (1988).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(4) <i>“How physics confronts reality: Einstein was correct but Bohr won
the game”,</i> Roger G. Newton, Singapore: World Scientific (2009).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(5) <i>“Einstein, Bohr and the quantum dilemma: from quantum theory to
quantum information”. </i>Andrew Whitaker. Cambridge University Press (2006).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span style="font-size: 10pt;"> </span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 24px; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 28px;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/marisa-pons.html" target="_blank">Marisa Pons</a> y <a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/lourdes-dominguez-carrascoso.html" target="_blank">Lourdes Domínguez</a>.<o:p></o:p></span></b></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 24px; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 28px; mso-bidi-font-weight: bold;">Doctoras en Física.<o:p></o:p></span></p><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Departamento de Física Aplicada.</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea.</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-54895493915056679062022-03-01T01:55:00.000-08:002022-03-27T08:43:35.128-07:00El descubrimiento de la aceleración del Universo - Pilar Ruiz-Lapuente<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;">El descubrimiento de la
aceleración del Universo.</span></b></div>
<div style="text-align: left;"><i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%;">Breve
apunte en el diario cósmico.</span></i></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1uYQC5IxFeFk5zoP3-4oBWm9XMwmzfCf3/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1C7Mx_JJjIEkLR76d8OCTGvLEJfFJ33Rt" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">En los años veinte, el descubrimiento de la
expansión del Universo era un debate crucial en el establecimiento del modelo
del </span><i style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 12pt;">Big Bang</i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;"> que más tarde sería
confirmado con otras pruebas. En los años noventa, la discusión sobre el ritmo
de expansión en el momento actual, también conocido como </span><i style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 12pt;">H<sub>0</sub></i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;"> (siendo </span><i style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 12pt;">H(t)</i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">
el parámetro de expansión del Universo), era un debate con puntos de vista
opuestos y agitadas discusiones en congresos. Son años cuyo recuerdo nunca deja
de traerme una sonrisa al revivir en la memoria las divertidas contiendas
dialécticas entre los partidarios de un valor y otro, los ataques a degüello
entre eminencias científicas. Algo que, para una estudiante que entraba en el
campo, suponía un acicate más para examinar la cuestión por cuenta propia
aportando un método distinto.</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hoy, hay que decir
que el tema del valor de <i>H<sub>0</sub></i>
está todavía en discusión. Pero no hablaremos aquí de <i>H<sub>0</sub></i>, sino de <i>H(t)</i>,
el parámetro de expansión del Universo. Este, según las ecuaciones de Einstein
para un Universo homogéneo en todas las direcciones, debe reflejar un frenado
por la acción de la materia. Igual que una piedra lanzada desde la tierra cae
por la atracción gravitatoria que ejerce nuestro planeta sobre ella, el
Universo debería tender a "caer sobre sí mismo por su propio peso",
es decir, la materia que lo contiene debe llevar al frenado de su expansión.
(De hecho, el parámetro de expansión no es más que la variación del factor de
escala del Universo, en unidades del factor de escala (<i>H(t)= da(t)/dt/a</i>), siendo <i>a</i>
el factor de escala, una medida que nos da idea de cómo va aumentando en tamaño
una región del cosmos).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En realidad, y así ha
acontecido, medir la variación de <i>H(t)</i>,
valor que conecta varias épocas evolucionando en el tiempo, es más fácil que
medir <i>H<sub>0</sub></i>, para lo que se
necesita mediciones en valor absoluto, esto es, sin relación a otro tiempo. Los
investigadores embarcados en la misión de determinar el valor de la evolución
de la expansión de Universo, necesitamos solo buenos indicadores cosmológicos
de distancia que tengan una luminosidad constante o calibrable a lo largo de la
historia del mismo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si bien la
determinación de la expansión del Universo fue posible gracias al
descubrimiento de la relación periodo-luminosidad de las Cefeidas por Henrietta
Leavitt, para la determinación de si esta expansión se frenaba o no (esta
última opción no estaba en nuestra mente a principios de los noventa) fue
necesario utilizar las supernovas de tipo Ia, supernovas termonucleares
(también abreviadas como SNe Ia). Las Cefeidas son indicadores demasiado
débiles, solo observables a distancias en el Universo de algunos millones de
años-luz. Para esta medición del frenado, necesitamos un indicador más potente
y capaz de llegar a medir distancias de miles de millones de años-luz. Lo
encontramos en estas supernovas, pero solo una vez calibrada la relación brillo
con ritmo de declive del mismo después del máximo: las supernovas de tipo Ia
más brillantes declinan en su luminosidad más lentamente que las menos
brillantes, las cuales trazan un declive en luminosidad más rápido.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los estudios de las
supernovas realizados en Calán/Tololo a mediados de los noventa permitieron
perfeccionar la relación pico del brillo-ritmo de declive de la curva de luz.
La correlación era conocida desde los setenta, pero no había sido cuantificada.
En 1993, Mark Phillips presentó su expresión analítica entre el brillo y el
declive del mismo. Esta fue verificada con una treintena de supernovas por
Mario Hamuy y sus colaboradores de Calán/Tololo. El estudio fue crucial para
abordar la determinación del ritmo de desaceleración del Universo y la hizo posible.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEguYua3mC9nx7KiHFJPtR0cN6fbROwteqwgaqOiDaGLHKdiLK_stgg-BVgy_fmgeJx7ASFjx3DGrr2aMv5JcAOJ21yG1ziHR7aHtqg7jbT8HoOag_xPJ2upAQwCav9fLoqnRX6-C2ZtVV6R4-EoLYOq0_sbuiuSN_xXnWl1gJBpjcXhCsUjqpsLSF2M=s2200" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="2200" data-original-width="1700" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEguYua3mC9nx7KiHFJPtR0cN6fbROwteqwgaqOiDaGLHKdiLK_stgg-BVgy_fmgeJx7ASFjx3DGrr2aMv5JcAOJ21yG1ziHR7aHtqg7jbT8HoOag_xPJ2upAQwCav9fLoqnRX6-C2ZtVV6R4-EoLYOq0_sbuiuSN_xXnWl1gJBpjcXhCsUjqpsLSF2M=w309-h400" width="309" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span></i><i style="font-family: georgia;"> Brillo en el máximo versus ritmo de declive de las SNe Ia, tal como es usado por el Supernova Cosmology Project.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Desde agosto del
1992, me encontraba investigando como <i>postdoc</i>
en Harvard utilizando las SNe Ia para determinar la nucleosíntesis y
distancias. ¿Cómo había llegado allí? Los astros se habían alineado para que
hiciera mi tesis con Leon Lucy, del <i>European
Southern Observatory</i>, en Garching, Alemania. En mi tesis, desarrollé un
código que permitía determinar las distancias cósmicas a las supernovas y lo
había publicado en el <i>Astrophysical
Journal </i>(1) con una apreciación muy positiva del árbitro de la revista. Con
mi método podría calcular <i>H<sub>0</sub></i>.
Presentada mi tesis, recibí una carta manuscrita de varias páginas, de Gustav
Tammann, con comentarios que me entusiasmaron, y también una dedicatoria
enviándome sus saludos de Gerard de Vaucouleurs. Gustav Tammann y Gerard de
Vaucouleurs eran cosmólogos de primera línea, con ideas opuestas sobre el valor
de H<sub>0</sub>. Mientras que Tammann era partidario de un valor de <i>H<sub>0</sub></i> bajo, de Vaucouleurs
estaba en el espectro opuesto de valores para <i>H<sub>0</sub></i>.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiCD8JO_q426mRegJXUUFCIXSWueCBedDTvUpsQeXelGl8I5qOTOWZva3BBhttE8ZyEDl2X7aa7a-bkY3t3tee9ilRBATA0MRrgW9IFOiUzf9hEUiHuqxV4OVlINdupAHAmLdVRNqq_biy7zZ_zT1HN3XwEJnObmD3KM50oSyaqmHq7OXzu5Wq_5dJS=s400" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="400" data-original-width="339" height="200" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiCD8JO_q426mRegJXUUFCIXSWueCBedDTvUpsQeXelGl8I5qOTOWZva3BBhttE8ZyEDl2X7aa7a-bkY3t3tee9ilRBATA0MRrgW9IFOiUzf9hEUiHuqxV4OVlINdupAHAmLdVRNqq_biy7zZ_zT1HN3XwEJnObmD3KM50oSyaqmHq7OXzu5Wq_5dJS=w169-h200" width="169" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></i><i style="font-family: georgia;"> Mi director de tesis Leon B, Lucy. El 12 de mayo de 2000 se le entregó la medalla de oro de la Royal Astronomical Society por sus contribuciones a la Astrofísica.</i></div><i><div style="text-align: center;"><i><a href="https://academic.oup.com/astrogeo/article/41/4/4.7/196431" target="_blank"><span style="font-family: arial;">https://academic.oup.com/astrogeo/article/41/4/4.7/196431</span></a><span style="font-family: georgia;">.</span></i></div></i><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Después de unos meses
a la espera de una oferta postdoctoral, mi primer trabajo fue en el <i>Institut d'Astrophysique</i> de Paris, en el
grupo de astrofísica de rayos <i>γ</i>. Sin
duda mi director de tesis Leon Lucy había escrito muy buenas cartas de
recomendación. En Paris, siguiendo con mi línea de interés, había intentado
otro método de determinación de distancias en el ámbito de la radiación <i>γ</i> de las supernovas. Parecería que mi
siguiente contrato iba a ser en Saclay, pero, en julio de 1992, me llegó una
oferta de Robert (Bob) Kirshner para que me incorporara a su grupo en Harvard.
Allí también se dedicaban a determinar distancias cósmicas, pero utilizando las
supernovas de colapso gravitatorio. Sin dudarlo acepté entusiasmada; solo
pregunté si tendría cubierto un seguro médico (nunca había viajado a
Norteamérica, y en Europa son conocidas las quejas de turistas que han tenido
algún percance). Me permití estar en la celebración de la maratón en los Juegos
Olímpicos de Barcelona y, apremiada desde el otro lado el Atlántico, llegué a
mediados de agosto a Nueva York y desde ahí a Boston.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En aquel tiempo, en
1992, Brian Schmidt estaba acabando su tesis con Bob Kirshner sobre la
determinación de distancias con supernovas de colapso gravitatorio. Yo me
dediqué a modificar mi código para incluir una descripción más realista
(dejando que la densidad variase a lo largo del material eyectado) de las SNe
Ia y a aplicarlo a las observaciones. En 1993, en un congreso organizado en
Aspen, Saul Perlmutter, del <i>Lawrence
Berkeley National</i> <i>Laboratory</i>,
presentó los primeros resultados del descubrimiento de una supernova a una
distancia ya capaz de abordar la medida de la desaceleración del Universo. Se
trataba de la supernova SN 1992bi, descubierta con el telescopio <i>Isaac Newton</i> en el observatorio del
Roque de los Muchachos, en La Palma. El hallazgo había sido confirmado con un
espectro observado en el telescopio <i>William
Herschel</i>, del mismo observatorio. El telescopio <i>Isaac Newton</i> contaba con una cámara con un mosaico de detectores
CCD (<i>Charge-Coupled Device</i>). (En
nuestros móviles, nuestras cámaras usan estos detectores). Anteriormente a la
introducción de los CCD, las cámaras astronómicas usaban placas fotográficas y
los procesos transitorios en el cielo nocturno no se podían automatizar con la
rapidez y precisión requeridas para muchos proyectos. Saul Perlmutter había
empezado ese proyecto a finales de los ochenta. Cuando se otorgó el premio
Nobel a los investigadores principales del descubrimiento en Estocolmo, a
juicio de muchos (incluyéndome a mí), él fue quien dio el discurso más completo
y generoso. Mostró las dificultades inherentes al proyecto, cómo se fueron
superando, realzó la labor del equipo, mostrando el factor humano por medio de
nuestros rostros proyectados en la pantalla (ver Fig. 7) y mencionando nuestras
reuniones de trabajo antes de la presentación del descubrimiento. Se puede ver
ese discurso en las referencias de la bibliografía (2,3).<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhzESy8adDN7HKCG_3iXFM2Yq3qch9Kf7d2EUCoJeSaonjpi6fyOX6N14K6JlUrU7J0vWJFRToU5Y3oa9jnfkParU8HEUSvvRg0qfxWPYFJ1_3YkxXCQNRliukcE0h7070NlXizzJPtXb6CMPhA3dCo7X3d6VqRrZg39uWOduXdB1g0FrpkjPVV4aO3=s1185" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="1185" data-original-width="771" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhzESy8adDN7HKCG_3iXFM2Yq3qch9Kf7d2EUCoJeSaonjpi6fyOX6N14K6JlUrU7J0vWJFRToU5Y3oa9jnfkParU8HEUSvvRg0qfxWPYFJ1_3YkxXCQNRliukcE0h7070NlXizzJPtXb6CMPhA3dCo7X3d6VqRrZg39uWOduXdB1g0FrpkjPVV4aO3=w260-h400" width="260" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span></i><i style="font-family: georgia;"> Un joven Saul Perlmutter (con 34 años) presenta su primera supernova a alto z en el congreso de distancias cosmológicas en Aspen. Foto en lo alto del teleférico (1993).</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Y es que
efectivamente, con anterioridad a los años noventa, ya en 1968 Charles Thomas
Kowal había intentado determinar por varios métodos la desaceleración de la
expansión del Universo, al hilo de lo que ya había anticipado Allan Sandage en
1961 (4): "el futuro de la cosmología observacional, por lo menos en las
siguientes tres décadas, será el de la búsqueda de dos parámetros: la constante
de Hubble y el parámetro de desaceleración del Universo ". Una previsión
certera. Pero esto no era posible mientras las supernovas (termonucleares o de
tipo Ia) no fueran suficientemente comprendidas como para ser utilizadas como
indicadores de distancia y de que se contara con cámaras con detectores
digitales CCD en los telescopios. A partir de mediados de los noventa se
instalarían esos detectores en todos los telescopios profesionales del mundo. Y
en 1997, se produjo un vuelco sustancial en nuestras posibilidades de observar
a distancias cada vez mayores: contaríamos con el telescopio espacial <i>Hubble.</i> Detectaríamos supernovas claves
para determinar la evolución de la expansión del Universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Volviendo a mi apunte
personal, en 1993 no se había formado aún el llamado <i>High-Z Supernova Search Team</i> o, abreviado, <i>HZT</i>. Pero, en nuestro pasillo del <i>Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics</i>, un joven Adam Riess
había empezado su tesis con Bob Kirshner, muy cerca del despacho de Brian y un
poco más alejado del mío. Su idea era parametrizar la variación en la relación
brillo-declive de la curva de luz de las SNe Ia con un método de mínimos
cuadrados que tuviera en cuenta toda la curva de luz de las supernovas y la
extinción de su luminosidad por polvo, principalmente en la galaxia huésped. Ya
en 1994, Brian, que había estado como <i>postdoc</i>
después de la presentación de su tesis, se mudó a vivir a Australia con su
mujer y yo regresé a Barcelona para incorporarme a la Universidad. Añoré mi
tiempo de Harvard, donde aprendí mucho. Me di cuenta de la importancia del
aspecto observacional y de que algo tan simple como una parametrización de la
relación brillo-declive de luminosidad de las supernovas podía ser más
necesario que un código sofisticado de transporte de radiación en supernovas.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhZR-0V3P_d0VFJ_o3F61J-FgdrTw9L51jdBfoLU08QETIdQT-up1rNXA_jqFYyU_NvjGjTl32TulWwLD1E9AbT_hvemngJwuo4QocYN4JiZmYpX7cfibEzhoGc_X110U5LBjDCfTt3MTHIoo2P0I6ceB14YjRS55jWMwMysOaru9DHlOgJU0NNJpxR=s1138" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="760" data-original-width="1138" height="428" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhZR-0V3P_d0VFJ_o3F61J-FgdrTw9L51jdBfoLU08QETIdQT-up1rNXA_jqFYyU_NvjGjTl32TulWwLD1E9AbT_hvemngJwuo4QocYN4JiZmYpX7cfibEzhoGc_X110U5LBjDCfTt3MTHIoo2P0I6ceB14YjRS55jWMwMysOaru9DHlOgJU0NNJpxR=w640-h428" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span></i><i style="font-family: georgia;"> Fiesta del 60 cumpleaños de Bob Kirshner en el Institute for Theoretical Physics de Santa Barbara (2009). Conjunto de estudiantes y postdocs que trabajamos con él en algún momento. En el centro Bob Kirshner, de izda a dcha: Bob Fesen, Bruno Leibundgut, Pilar Ruiz-Lapuente, Pete Challis, Maryam Modjaz, Peter Garnavich, Stéphane Blondin, Armin Rest, Kaisey Mandel, Brian Schmidt, Tom Matheson, Ryan Foley, Saurabh Jha. Adam Riess no pudo estar en la foto. Bob Kirshner obtuvo el premio Wolf en Física en 2015 por (cita) "crear el grupo, el medio ambiente y las instrucciones que permitieron a sus estudiantes de posgrado y becarios postdoctorales descubrir la aceleración de la expansión del Universo".</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En Barcelona tuve la
intuición de que hacía falta organizar un encuentro internacional sobre
supernovas. Y así se hizo, en Aiguablava (Begur), un sitio recogido donde los
participantes tenían forzosamente que estar en interacción, tal como lo
demandaban los financiadores del que fue el <i>NATO</i>
<i>Advanced Study Institute</i> sobre
supernovas termonucleares. Allí se juntaron por primera vez los integrantes del
<i>Supernova Cosmology Project</i> y los del
<i>High-Z Supernova Search Team</i>, que se
había formado a finales de 1994. Son históricas las presentaciones que se
hicieron ahí y que están recogidas en un volumen de 890 páginas. Ambas
colaboraciones discutieron juntas por primera vez.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">No tardaría mucho en
unirme a una de ellas: el <i>Supernova
Cosmology Project</i>. Esto parecía natural, ya que ya había observado para
Saul Perlmutter en La Palma, de modo informal, en tiempo dedicado a un programa
de supernovas en distintas fases, cuando él aún no había publicado su primer
éxito con la supernova de 1992. Por otra parte, el <i>Supernova Cosmology Project</i> había logrado su primera supernova
lejana en el <i>Isaac Newton Telescope</i>
de la Palma y ese era un nodo importante para la colaboración. El <i>High-Z Supernova</i> <i>Search Team</i> (<i>High Z Team</i>),
con miembros de Harvard, Chile y ESO, prefirió operar primordialmente en Chile
en sus comienzos y más tarde también en Hawái y, por supuesto, con el <i>Hubble Space Telescope</i>. El año 1995
sería decisivo y el 1997 muy importante y discutido.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el año 1997 se
juntaron toda una serie de evidencias que no cuadraban con un Universo que
estaba frenando su expansión. ¿Quién estaba más cerca de lograr encontrar la
evidencia de la aceleración del Universo? Aquí quisiera aportar el testimonio
de lo que ocurría en el otoño de 1997, pues lo viví durante una estancia de
tres meses en California, donde estuve en el <i>Institute</i> <i>for Theoretical
Physics</i> de Santa Barbara, en un programa dedicado a la física de las
supernovas, organizado por Adam Burrows, y también de visita en el <i>Berkeley National Laboratory</i>, sede
principal del <i>Supernova Cosmology</i> <i>Projec</i>t.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En Santa Barbara,
había algunos miembros del <i>High Z Team</i>,
en particular Bob Kirshner. Con los resultados que tenían por aquel septiembre
de 1997 y que fueron mencionados informalmente en las sesiones de la tarde, por
el momento, no encontraban sentido a lo hallado: las pocas (cuatro) supernovas
a alto <i>z</i> apuntaban a una densidad de
materia del Universo negativa (Ωm < 0). Peter Garnavich encabezaría un
artículo enviado el 13 de octubre de 1997 en el que concluía, con esa muestra
pequeña de supernovas, que Ωm era igual a -0.1 ± 0.5 si la constante
cosmológica era nula (5). Eso también sería mencionado en el discurso del
premio Nobel que dio Adam Riess en Estocolmo. Por supuesto, había un prejuicio
teórico de que o bien la constante cosmológica era muy grande o bien era cero.
Por aquel entonces, se asumía que era cero. Sin embargo, algo más al norte de
Santa Barbara, en Berkeley, Gerson Goldhaber, independientemente, había encontrado
un resultado similar al de Garnavich con muchas supernovas lejanas, y se había
planteado qué pasaría si el Universo fuera plano (densidad de materia-energía
Ωm + Ω<sub>Λ</sub> = 1). Contando con la constante cosmológica, los datos sí
tenían sentido y la densidad de materia era un 30% del total. Gerson relata en
su memoria (6) cómo nos presentó a los miembros del <i>Supernova Cosmology Project</i> dos histogramas de los datos que
parecían indicar que <i>Λ </i>podía tener un
valor no nulo. Saul corroboró la conclusión con un programa de software hecho
por él. En aquella ocasión había viajado en un autobús de la compañía <i>Greyhound</i> desde Santa Barbara a Berkeley
y luego me había acercado a San Diego a saludar a unos amigos. Si tenemos en
cuenta que con estos amigos crucé a Tijuana, el viaje de ida y vuelta me
instruyó sobre el paisaje y gentes de California (especialmente de las que
viajan arriba y abajo hacia la frontera en la <i>Greyhound</i>). Fueron muchas horas, pero muy interesantes.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El resultado de
Gerson necesitaba un examen más detallado y no mencioné nada en Santa Barbara.
Según cuenta Gerson, él dio una conferencia sobre ello en el <i>Institute for Theoretical Physics</i> de
Santa Barbara el 14 de diciembre de 1997, a la que no pude asistir pues ya
estaba de vuelta en Europa. Aunque Bob Kirshner juzga que Gerson no acabó de
mostrar la evidencia de que Λ era positiva, así lo interpretaron otros oyentes
en varios círculos. Saul Perlmutter dio también conferencias en la Universidad
de California en San Diego y en Santa Cruz con el resultado y hubo gran
entusiasmo. La cuestión planeaba, pero es cierto que era importante detenerse
en los errores sistemáticos (los debidos al método). Nadie quería filtrar un
resultado como ese a la ligera. Ya a comienzos de 1998, Adam Riess había
llegado a la misma conclusión, según cuenta en su conferencia del premio Nobel.
El <i>Supernova Cosmology</i> <i>Projec</i>t tendríamos una reunión de
trabajo intensivo en Paris, antes de enviar el artículo definitivo, lo cual
ocurrió en septiembre de 1998. Pero nuestra comunicación del hallazgo de los
resultados fue en el póster presentado en la reunión de la <i>American Astronomical Society</i> en enero de 1998. Aunque la prensa
habló de que debido a que la densidad de materia era baja el destino final del
Universo era expandirse indefinidamente, solo el periodista James Glanz captó
que había evidencia de una fuerza repulsiva. Algo que intentó confirmar con
Alex Filippenko. En un congreso en la Universidad de California en Los Angeles
en febrero de 1998, Saul Perlmutter, Gerson Goldhaber y Alex Filippenko
confirmaron la presencia de Λ.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las dos
colaboraciones, el <i>Supernova Cosmology
Project</i> liderada por Saul (7) y el <i>High-Z
Supernova Search Team</i>, cuyo portavoz era Brian Schmidt y el primer autor
del trabajo Adam Riess (8), habían dado por lo tanto sus resultados en 1998.
Ante la sorpresa de todos, el Universo no frenaba su expansión debido a su
contenido de materia-energía, tal como se hubiera esperado, sino que aceleraba
su expansión debido a una componente de efecto opuesto a la gravedad, una
especie de repulsión antigravitatoria a la que se conoce hoy como energía
oscura.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La energía oscura es
hoy uno de los temas de investigación más relevantes en cosmología. Comprende
un 69% de lo que contiene el cosmos. Su naturaleza está aún por determinar.
Dentro del <i>Supernova</i> <i>Cosmology Project</i> la seguimos
investigando con proyectos que cada vez obtienen con mayor precisión la llamada
<i>w</i> o coeficiente de la ecuación de
estado de la energía oscura, que parece muy cercano a -1. Este coeficiente <i>w</i> es la razón entre su presión <i>p</i> y la densidad <i>ρ</i> (<i>p = wρ</i>). Si fuera
justamente -1, se trataría de la constante cosmológica, un término que Einstein
introdujo y luego eliminó de sus ecuaciones de la Relatividad General.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El descubrimiento de
la aceleración del Universo y, por tanto, de la energía oscura, está
considerado fundamental para nuestra comprensión del cosmos. Si bien hoy el <i>High-Z Supernova Search Team</i> y nuevos
científicos se han integrado en varias colaboraciones con distintas
denominaciones que intentan determinar la naturaleza de la energía oscura, ver
el artículo de Bob Kirshner (9), el <i>Supernova
Cosmology Project</i> sigue activo como tal, ampliado y operando desde
diferentes puntos. Ahora, desde la Palma, no utilizamos el <i>Isaac Newton Telescope</i> o el <i>William
Hershell Telescope</i> sino el <i>Gran
Telescopio de Canarias,</i> de 10.4 metros de diámetro. Desde él funciona el
programa<i> </i>del nodo de la Palma, que
dirijo y al que se presta mucho apoyo, especialmente desde la dirección de
operaciones del telescopio. Esta tarea está coordinada con compañeros del <i>Supernova Cosmology Project</i>, que
observan principalmente en el telescopio <i>Keck</i>,
en el <i>Subaru</i>, en el <i>Gemini </i>de Hawái, el <i>Very Large Telescope</i> en Chile y telescopios menores en diámetro
como el <i>Anglo Australian Telescope</i>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Más de veinte años
después del descubrimiento de la aceleración de la expansión del Universo, la
naturaleza de la energía oscura se mantiene en discusión. Son miles las
supernovas de tipo Ia a distintos corrimientos al rojo ("redshifts")
(lo que corresponde a distintas edades en la expansión del Universo) las que
han reducido las incertidumbres sobre el valor de la ecuación de estado de la
energía oscura. Estamos en un punto en el que si este valor es -1, lo que
equivale a la constante cosmológica o energía del vacío, ello se verá pronto.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Dentro del <i>Supernova Cosmology Project</i>, vamos a
publicar próximamente los resultados del análisis de miles de supernovas de
tipo Ia, la llamada muestra <i>Union 3</i>,
pues es la muestra número 3 (en realidad la cuarta porque ha habido una primera
muestra <i>Union</i>, una segunda y una
2.1), desde que se publicaron los resultados iniciales que dieron lugar al
descubrimiento de la aceleración del Universo y a otros posteriores que
reafirmaban esas conclusiones. Como proyectos que van a nutrir esta muestra <i>Union 3</i>, destaca el proyecto <i>See Change,</i> que ha ido observando
supernovas de tipo Ia en cúmulos de galaxias muy alejados.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Desde noviembre de
2016 funciona el programa llamado <i>SUSHI</i>
(<b>SU</b>baru utilizando la <b>H</b>yper-<b>S</b>uprime <i>C</i>amera (<i>HSC</i>) y el <b>H</b><i>ST</i> para seguimiento en el <b>I</b>nfrarrojo),
en el telescopio <i>S</i>ubaru, que está
proveyendo cientos de supernovas a alta distancia al diagrama de Hubble. Este
diagrama muestra cómo evoluciona el brillo de las supernovas frente a la época
del Universo desde la que recibimos la luz: la época del Universo está
cuantificada por <i>z</i>, el
"redshift" o corrimiento al rojo, que es una medida de cuánto ha
cambiado el factor de escala entre que explotó la supernova y el momento actual
en que recibimos su luz.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEge5KPhszJSVGRHEr-R1dM2-qZe8ZETCztA4t7cBtty7AKHGPV4-fmnKrTiX_prd06mPsJy8krB8UOkX3MoKrJVP3JpbgojudZFbkqPjFe8cUy0bdaslbAYnY5WMQbPesTMkQy8HF24LO3JjMrAJ3R6mxZ4Qc146aUKN9hq13dnhezWx0oLNaUjX9om=s1281" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="509" data-original-width="1281" height="254" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEge5KPhszJSVGRHEr-R1dM2-qZe8ZETCztA4t7cBtty7AKHGPV4-fmnKrTiX_prd06mPsJy8krB8UOkX3MoKrJVP3JpbgojudZFbkqPjFe8cUy0bdaslbAYnY5WMQbPesTMkQy8HF24LO3JjMrAJ3R6mxZ4Qc146aUKN9hq13dnhezWx0oLNaUjX9om=w640-h254" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.5</span></i><i style="font-family: georgia;"> Izquierda: ejemplos de SNe Ia descubiertas con la Hyper Suprime Camera en el telescopio Subaru, dentro del mencionado programa SUSHI. Cada línea contiene: imagen de referencia (izquierda), nueva imagen (medio) y diferencia (derecha). Las supernovas así encontradas están a muy alto corrimiento al rojo. Derecha: diagrama de Hubble del Subaru Suprime Project con la Hyper Suprime Camera (programa SUSHI) con SNe Ia superpuestas a las de la base de datos Union 2.1 del SCP (puntos azules). Nuestra muestra llenará el rango z > 1 de forma efectiva.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Por otra parte, la
misión <i>Nancy Grace Roman Space Telescope</i>
se prepara para dar el asalto final a la determinación de lo que es la energía
oscura. Desde el espacio se podrán alcanzar, en el infrarrojo, supernovas a muy
largas distancias viniendo de un tiempo en que la escala de Universo era mucho
menor que la actual. Su recogida de datos será del orden de decenas de miles de
supernovas, pero mucho más lejanas. Tratará de discriminar a un nivel de
precisión muy elevado si estamos en un Universo donde la energía oscura es la
constante cosmológica o no. En este último caso podrá vislumbrarse de qué se
trata.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hay que decir que no solo
las supernovas de tipo Ia se proponen descubrir lo que hay detrás de la energía
oscura. También hay otros métodos como la utilización de las lentes
gravitatorias y las oscilaciones acústicas de bariones. Por la limitación de
espacio no explicaremos aquí cómo funcionan, pero damos bibliografía para su
consulta (10). Estos dan por el momento resultados concordantes con los de las
supernovas. Si bien, tal cual dice Bob Kirshner en su expresión literal (11):
"la concordancia de estos varios métodos no significa que deban apoyarse
uno en el otro cual soporte, como si fueran un trío de beodos. Por el
contrario, los que utilizan cada propuesta necesitan evaluar sus debilidades
presentes y trabajar para remediarlas".<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hoy en día podemos
decir que la energía oscura constituye el 69% de la materia-energía del
Universo. Es ahora la componente dominante en la evolución de la densidad de
energía-materia del cosmos. El Universo ha pasado por diferentes etapas donde
el dominio de cada componente del mismo ha ido variando. Comenzamos en una era
dominada por la radiación, para continuar con una época de dominio de la
materia, que ocurrió unos 60,000 años después del <i>Big Bang</i>, y hace ya 5000 millones de años, nos encontramos en la
era del dominio de la energía oscura. Esto puede verse en el gráfico que se adjunta,
ver también (10).<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEil8bQ8R1LiG3NuXdEE2t0V7KR8ZIub0WCQRL5rOLZYF_ro7PaE448CjexaPoeW3UA5NeT0PJ-nChIrEcpRxksajZt2lLbWcfVwUSa97Jq_t9PrlJZ4vN5LqjShx_GTcYRWRcV2AUybDlUU1iziz6BioYDPNmCwQlKvyLxwyW14b6mjhbOYO-jKLJYk=s702" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="584" data-original-width="702" height="333" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEil8bQ8R1LiG3NuXdEE2t0V7KR8ZIub0WCQRL5rOLZYF_ro7PaE448CjexaPoeW3UA5NeT0PJ-nChIrEcpRxksajZt2lLbWcfVwUSa97Jq_t9PrlJZ4vN5LqjShx_GTcYRWRcV2AUybDlUU1iziz6BioYDPNmCwQlKvyLxwyW14b6mjhbOYO-jKLJYk=w400-h333" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.6</span></i><i style="font-family: georgia;"> Las tres épocas de evolución del Universo: la del domino de la radiación, la del dominio de la materia y la actual de dominio de la energía oscura.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si la energía oscura
es la constante cosmológica, nuestro Universo será infinito en el tiempo y se
irá agrandando indefinidamente a la vez que se hace más frio y con una densidad
muy tenue. No habrá estrellas que se formen e iluminen el cosmos, no habrá una
luz que brille para otros. En este caso nos abocaremos a una muerte térmica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero si la energía
oscura es diferente de la constante cosmológica, pudiera ser una manifestación
de la gravedad que difiere a nivel cosmológico de la Einsteniana, lo que
conocemos como "gravedad modificada", o bien ser un elemento más en
la composición del cosmos no identificado todavía, quizás el final sea
distinto.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Por supuesto que es
una investigación apasionante. Y la cantidad de instrumentación dedicada a
determinar la naturaleza de la energía oscura es enorme y eso hace que este
campo precise y ofrezca muchas oportunidades a los jóvenes cosmólogos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: right;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Barcelona, a 20 de enero de 2022.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Agradecimientos.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A estas alturas de mi vida, nada sería igual de no
haber participado en este descubrimiento tan extraordinario. En primer lugar,
debo mi reconocimiento a mi director de tesis, Leon B. Lucy, al que siempre
estaré inmensamente agradecida, ya que, sin su apoyo, mi investigación no
hubiera cuajado hacia el camino de determinar el parámetro de Hubble a lo largo
del tiempo. También fue una oportunidad extraordinaria el que Bob Kirshner me
invitara a Harvard. Observando las prioridades en investigación que él conducía
aprendí mucho. Y ¿qué decir del camino apasionante que dio con la energía oscura
en compañía de Saul Perlmutter y el <i>Supernova
Cosmology Project</i>? Ellos han sido y siguen siendo brillantes colaboradores
en este estudio tan apasionante. Así mismo agradezco mucho a Nao Suzuki el
haberme embarcado en el proyecto <i>SUSHI</i>.
Mis gracias van a la Universidad de Barcelona, al Instituto de Física
Fundamental del CSIC y al Instituto de Ciencias del Cosmos por su gran apoyo y
respaldo al proyecto. Y sin duda, a los comités que asignan tiempos para este
proyecto en La Palma y al director de operaciones del <i>Grantecan</i>, Antonio Cabrera Lavers. Por último, quiero felicitar a
mis estudiantes que examinan qué puede ser la energía oscura contrastando ideas
teóricas con observaciones. Ellos son el futuro y no hay nada mejor que ver
despegar sus brillantes carreras pues son las nuevas generaciones que nos
iluminarán de forma definitiva sobre la naturaleza de la energía oscura
causante de la aceleración del cosmos.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjTxx6nKSh9gSpMZIxftbhi_c6UcQSbW9Bf-sBJQ5VqAj9WgiVRnp1xjEIC-2zFZ_r01Ek_bNrKXEiAv-vcPXNn8fNDoib-1IN0BlbVRX5DT-Dl2MSVCX9kB08_fqXVfqp-9JkkbZhP47JZvk4oAGmGUbrky5Y64lgTc631OxZ4IPPYDYXZCx6U8NB6=s2000" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="1500" data-original-width="2000" height="480" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjTxx6nKSh9gSpMZIxftbhi_c6UcQSbW9Bf-sBJQ5VqAj9WgiVRnp1xjEIC-2zFZ_r01Ek_bNrKXEiAv-vcPXNn8fNDoib-1IN0BlbVRX5DT-Dl2MSVCX9kB08_fqXVfqp-9JkkbZhP47JZvk4oAGmGUbrky5Y64lgTc631OxZ4IPPYDYXZCx6U8NB6=w640-h480" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i style="font-family: georgia;">Fig.7 Nobel Lecture de Saul Perlmutter, el 8 de diciembre de 2011, en el Aula Magna de Stockholm (2,3). Reconocimiento a la labor del equipo, nuestros rostros proyectados en la pantalla.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;"> </span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Bibliografía:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(1) Ruiz-Lapuente, P. & Lucy, L.B. (1992). </span><i><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Nebular spectra of Type Ia Supernovae as probes for
extragalactic distances, reddening and nucleosynthesis</span></i><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Astropysical Journal, 400, 127 (artículo de tesis,
ver también (12)).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(2) Perlmutter, S. (2011): <a href="https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2011/perlmutter/lecture/" target="_blank">https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2011/perlmutter/lecture/</a><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(3) Perlmutter, S. (2012). <i>Nobel Lecture: Measuring the acceleration of
the</i> <i>cosmic expansion using supernovae</i>.
Rev. Mod. Phys. 84, 1127-1148: </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://journals.aps.org/rmp/pdf/10.1103/RevModPhys.84.1127" target="_blank"><span lang="EN-US">https://journals.aps.org/rmp/pdf/10.1103/RevModPhys.84.1127</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(4) Sandage, A. (1961<i>). The ability of the 200-inch telescope to discriminate between selected world models</i>, Astrophysical Journal, 133, 355.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(5) Garnavich, P.M.,
Kirshner, R. P., et al. (1998). <i>Constraints
on cosmological</i> <i>models from Hubble
Space Telescope Observations of high-z supernovae</i>. Astrophysical Journal,
439, L53-L57.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(6) Goldhaber G. (2009). <i>The acceleration of the expansion of the
Universe: A</i> <i>brief early history of
the Supernova Cosmology Project (SCP)</i> in <i>Sources and detection of dark matter and dark energy in the Universe</i>:
Proceedings of the 8th UCLA Symposium. AIP Conference Proceedings, 1166, 53-72.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(7) Perlmutter, S., et al.
(the <i>Supernova Cosmology Proyect</i>).
(1999). <i>Measurements</i> <i>of Omega and Lambda from 42 high-redshift
supernovae</i>. AstrophysicalJournal, 517, 565-586.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(8) Riess, A.G. (the <i>High-Z Supernova Search Team</i>). (1998). <i>Observational Evidence from Supernovae for
an Accelerating Universe and a Cosmological Constant</i>. Astronomical Journal,
116, 3, 1009-1038.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(9) Kirshner, R.P. 2010. <i>Foundations of supernova cosmology</i>, in <i>Dark energy: Observational and Theoretical
Approaches</i>, ed. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pilar Ruiz-Lapuente (Cambridge:
Cambrige University Press), 151-176.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(10) Ruiz-Lapuente, Pilar (2019). <i>La aceleración del Universo</i>. ed. </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">La Catarata.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(11) Kirshner, R.P. 2010. <i>Foundations of supernova cosmology</i>, in <i>Dark energy: Observational and Theoretical
Approaches</i>, ed. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pilar Ruiz-Lapuente (Cambridge:
Cambrige University Press), 164.</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">(12) Ruiz-Lapuente, P. (1996). <i>The Hubble constant from <sup>56</sup>Co
powered nebular candles</i>, Astropysical Journal, 465, L83-86.</span></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/pilar-ruiz-lapuente.html" target="_blank">Pilar Ruiz Lapuente</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; mso-bidi-font-weight: bold;">Doctora en Astrofísica. <o:p></o:p></span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Profesora de investigación en el Instituto de Física Fundamental
(IFF-CSIC), Profesora visitante en el ICCUB.</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-23300048724031283892022-03-01T01:50:00.003-08:002022-03-31T14:39:16.353-07:00La tensa estimación del ritmo de expansión (del Universo) - Ruth Lazkoz<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">La tensa estimación del ritmo de expansión (del Universo).</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1TSBMO3tR0kQzz7cBfm49-1bAFYnLQtJP/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1rx3Dcdk1QS-V8g6PXHYu15jy2e-BLD4i" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Arranco este capítulo alertando de que nuestro
dedicado coordinador (Quintín Garrido) no conoce aún el tamaño de mi falta de
pudor y de que yo aspiraba a titular este capítulo algo así como “tensión en el
universo: ni sexual ni tampoco resuelta”. Sería esa una manera de encauzar el
relato con una pequeña broma hacia su contenido fundamental, la cuestión de que
existe una fuerte tensión en la interpretación de los datos cosmológicos que obtienen
diferentes equipos de investigación respecto al</span><b style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 12pt;"> </b><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">ritmo de expansión del
Universo.</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es como si el Cosmos
nos tomara a chirigota planteándonos serios enigmas a través los datos que
provienen de las observaciones, que es la manera en que nos habla de sí mismo.
Y si ya nos cuesta hacernos una mínima idea de lo que significa que se
encuentre en expansión, más dura de tragar se nos hace la presencia de una
discrepancia en la medida de esa expansión, es decir, una tensión en ese valor,
ya que unas medidas apuntan hacia un lado y otras hacia otro. Y, además, en
términos estadísticos el desencuentro es muy marcado, lo que indica la gravedad
del problema. Resumiendo, y anticipando, un puzle que se traduce en que grupos
de científicos de lo más granado llevan en pugna ya unos cuantos añitos porque
no se ponen de acuerdo en dicho resultado.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero, retomando el
poco serio tono del arranque, quiero pedir permiso al coordinador para imaginar
una conversación entre él y yo. Advierto de que es una pura licencia literaria.
En mi trastornada cabeza de cosmóloga despeinada nuestro diálogo sería algo
como lo que sigue, con nuestro coordinador tomando la iniciativa de la charla.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">-He visto el título que me propones, estimada
colaboradora, pero quizá hayas creído que este libro es una pieza en esa
conocida nueva red social de dudoso gusto y quieres aprovecharte de mi
confianza para contar cosas inapropiadas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">-Te equivocas, voy hablar de una tensión de
naturaleza no sexual, pero el chiste encajaba bien. Además, estimo que este libro
está orientado a edades donde ya las palabras que empiezan por s y contienen x
no les son ajenas, y con cierta gracia se pueden usar para trufar un relato
científico de cierto humor.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">-Bien, me presto al juego. Ya sabes que yo me siento
como Brian May, el eterno aspirante a doctor en cosmología.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">-Pues por eso te quería proponer este tema, para que
puedas contar algo asequible a toda esa gente que confía con buen tino en que
tus proyectos acaban siendo realidades muy sólidas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">-Ya, pero me das pánico, que en mi dilatada
experiencia me ha tocado sufrir de lo lindo para haceros entender a los
investigadores que debéis prescindir de conceptos arcanos cuando queréis
acercar la física a la audiencia.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">-Tranquilo, confía en mí, de verdad, que creo que
voy a ser capaz de contar de manera muy sencilla que el universo se está
expandiendo cada vez más rápido, pero no se sabe cuánto porque las estimaciones
de los experimentos más importantes están alejadas unas de otras. En concreto
me refiero a los valores que dan Planck y Hubble.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Llegados a este punto
de la precedente farsa el lector puede ya haberse involucrado tanto en el
cuento que piense que esta colaboradora está haciendo al coordinador escoger
entre un eminente físico con bigote (Planck) y otro sin él (Hubble). ¿Se
quedaría nuestro prócer con el segundo por una mera cuestión estética o porque
quizá le suene ese nombre en relación con la expansión del universo? Quizá toca
ya salir de esta ruta de la broma con poco contacto con la ciencia.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">No es tanto el
objetivo ahora de hablar de personas, sino de sendos instrumentos que nos han
permitido acceder a notabilísimo conocimiento sobre el Universo. Esos dos
laboratorios (en el amplio sentido de la palabra) llamados respectivamente
Planck y Hubble no son sino unos muy sofisticados satélites artificiales, sí de
esos que orbitan en torno a la Tierra y que siempre son protagonistas en el
examen de física de las pruebas de acceso a la universidad, que si a qué
velocidad gira, que si cuánto tarda en dar una vuelta entera …<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Sospecho que tras
leer este párrafo al coordinador le entre el miedo de que yo vaya a perder el
hilo de nuevo. Pero no, voy a lo que importa y procedo a explicar (si bien
siguiendo numerosos vericuetos) por qué hay un satélite al que no se llama tal,
sino telescopio espacial (que también lo es), por qué se denomina Hubble y<b> </b>por
qué es relevante en esta historia.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Imagino que alguno de
los lectores se habrá calentado en alguna ocasión con una fogata. Cuando se
está cerquita de ella ese foco rojo casi quema, y a medida que nos alejamos lo
sentimos cada vez menos. Traigo a colación este ejemplo porque se asemeja mucho
a una estrella emitiendo luz de frecuencia fundamentalmente infrarroja que no
vemos, solo sentimos su calor. Por supuesto también emite un poquito de luz
roja, naranja y amarilla, que es la que la vemos. De hecho, las cantidades de
esas frecuencias que emitirán esas fuentes las describe la ley de Planck, pero
no toca hablar de él en este momento, aunque sirve como buen anticipo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Retornemos a la idea
principal. Toda la energía que transportan los fotones o partículas de luz<b> </b>que
escapan de la hoguera (o de la estrella a la que representa) se va repartiendo
a cada instante en la superficie de una esfera más y más grande, la esfera que
forman todos los fotones que han sido emitidos en un mismo instante y que cada
vez se encuentran más lejos de la fuente original. Es decir, en la esfera que
hace de avanzadilla, por así decirlo, tenemos el mismo número de partículas que
las que comenzaron el viaje, pero mucho más repartidas (al ir creciendo el
tamaño de dicha esfera) y eso es básicamente el motivo por el cual al alejarnos
sentimos menos el calorcito, a cada centímetro de nuestra piel llegan menos
fotones. Quizá en este momento el lector considere conveniente retirarse un
momento a tomar un vaso de agua, porque los procesos cerebrales también
necesitan hidratación.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La analogía de la
fuente de calor que nos conforta menos cuanto más lejos nos encontremos de ella
plantea en términos muy simplistas la manera en que más o menos se mide la
distancia a la que está un objeto astronómico luminoso. Siguiendo con el símil,
si tomamos dos lámparas del mismo modelo y las colocamos a diferentes
distancias y medimos cuanto nos calientan, podremos comparar cuan alejados
estamos de ellas. Pero en astronomía no tenemos lámparas, sino estrellas, y su
luz es muchísimo más energética, es fundamentalmente visible.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Confío en que los
lectores sigan con el interés intacto en este punto, y que sobre todo no hayan
caído en el desánimo; en caso contrario apelo a contactar al resto de
colaboradoras para que discretamente les faciliten referencias quizá más claras
y contundentes que este texto mío tan irreverente. Y aprovecho la ocasión para
agradecer al coordinador hacerme sentir que yo soy Dumbo y que él simplemente
me ha dado la plumita.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Seguramente ya habrá
surgido la pregunta de qué tiene que ver la expansión del universo con la
distancia a objetos que nos envían su energía. Y, si no es el caso, sepa el
estimado coordinador que estoy poniendo todo mi esfuerzo de guiar el relato
para llegar a ese punto.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Le pido ahora que
imagine un panettone, de esos que de un tiempo a esta parte están ocupando en
épocas navideñas publicaciones de todos los bloggers, instagramers, twitterers,
influencers, y <i>whateverers</i> que nos podamos imaginar. La masa
inicialmente cruda contiene pasas con cierta separación entre sí (al menos en
la receta original). Pero al hornearla para que nos dé el sabroso bollo final,
la masa en la que están colocadas las pasas crece, haciendo que se separen unas
de otras y todas de todas, si bien las pasas no cambian de tamaño.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhWpBeqzJ4M0TWiTRwOG86ml2FSybe7RQ6eB4dGdMMZ4wqTjr0KBTouKQc4wjOQICjDpawFVE5mgXYvyXOZUA6JTLGrmlBWGN8GYQlO_F1mRizK32s44DiqMhpWq9X-q6O1r9jEPmu9aoRe7-c9bQ6RTHndFrPI0E-0KSV8m95JFFMl_9Ci1NjFrbH0=s3958" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="3958" data-original-width="2969" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhWpBeqzJ4M0TWiTRwOG86ml2FSybe7RQ6eB4dGdMMZ4wqTjr0KBTouKQc4wjOQICjDpawFVE5mgXYvyXOZUA6JTLGrmlBWGN8GYQlO_F1mRizK32s44DiqMhpWq9X-q6O1r9jEPmu9aoRe7-c9bQ6RTHndFrPI0E-0KSV8m95JFFMl_9Ci1NjFrbH0=w300-h400" width="300" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span></i><i style="font-family: georgia;"> Pannetone. Fotografía de Vicky Ng en <a href="https://unsplash.com/s/photos/panettone?utm_source=unsplash&utm_medium=referral&utm_content=creditCopyText" target="_blank">Unsplash</a>.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si ahora piensa mi
coordinador que las pasas son las galaxias y la masa es el espacio-tiempo verá
que las posiciones con respecto a su posición inicial en la masa no han
cambiado, las que han mutado han sido las distancias relativas entre unas pasas
y otras. Y si con la paciencia que le caracteriza mi acompañante va midiendo la
distancia entre las pasas durante el proceso de horneado podrá ver como se
expande su <i>pannetoneverso</i> (o universo representado por un pannetone)<i>.</i><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es en este momento
cuando me asalta el temor de que un colaborador de mi coordinador y mío propio
me acuse de ser mala repostera por haber instado a abrir el horno antes del fin
del proceso. Y la reprimenda sería justificada, así que como el resultado no va
a depender mucho de ello, autorizo a que se realice la medida solo al final,
para que no sufran los lectores más preocupados de que salga bien el pannetone
que de aprender física. El proceso de medida entonces nos arrojaría el dato de
cuanto se han separado las pasas/galaxias, y en cuanto tiempo de
horneado/expansión ha tenido lugar esa separación.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es ahora cuando
aprovechando que el cerebro de mi coordinador haya recibido su buen alimento en
forma de azúcar que trataré de volverle un poco (más) tarumba (aún). El motivo
no es otro que ahora conviene aclarar que los astrofísicos en realidad no usan
un cronómetro cósmico, sino una especie de cuentakilómetros. Así que, en honor
a las clases de física general que ojalá tomen esas personas a las que
consigamos inspirar con estos textos, vamos con el típico problema académico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si la velocidad de un
coche se mide en km/hora y sabemos que de Bilbao a Andorra hay unos 400 km, y
Google Maps nos dice que tardaremos en recorrerlos unas cuatro horas
(descontando las paradas técnicas), entonces simplemente nada más que
dividiendo la distancia entre tiempo obtendremos una razonable media de 100
km/h, que deberíamos ir viendo en nuestro cuentakilómetros durante el trayecto.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Eso básicamente hacen
los astrónomos, como quien se saca un conejo de la chistera, cosa a la que
estarán seguramente acostumbrados aquellos lectores que hayan tomado alguna que
otra lección de física en su vida. Pero, ¿cómo miden la velocidad a la que se
separa de nosotros una galaxia o una estrella que en ella habite? Pues lo hacen
usando una versión sofisticada del efecto Doppler: igual que el ruido de la
sirena de una ambulancia se hace más grave cuando se aleja, la luz de las
estrellas al alejarse se vuelve un poco más roja (o menos azul). La sorpresa
que llegó hace casi cien años con uso certero de esos datos fue que cuanto más
lejos se encuentra una estrella de nosotros más rápido se alejará, lo cual
conduce a concluir que el universo se encuentra en expansión.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El autor de tamaña
hazaña fue el archifamoso Edwin Hubble, asistido por el hoy reconocido Milton
Humason. Curiosamente, el hecho de que a día de hoy se acredite al colaborador
afroamericano de Hubble y lo chocante que se nos hacen actualmente los
numerosos retratos del famoso astrónomo fumando en pipa nos darían material
para disertar horas y horas sobre importantes cambios en nuestra sociedad sobre
los que toca ahora pasar de soslayo para ir a las preguntas importantes: ¿cuál
es el ritmo de expansión del universo?, ¿qué le ocurre a la velocidad si la
distancia se multiplica por dos o por tres o por cuatro?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La cantidad que
relaciona la velocidad de alejamiento (o recesión) y la distancia lleva el
nombre de constante de Hubble (como quizá no podía ser de otra manera) [1], y
de acuerdo con la ultimísima estimación de su valor por el equipo liderado Adam
Riess (ganador del premio Nobel) se tendría que una estrella que se encuentra a
1 megaparsec de nosotros se está alejando a 73 km/s, y una que esté al doble de
distancia se alejará al 146 km/s [2]. Aprovecho este momento (no cumbre) en mi
relato para apuntar la curiosidad de que un año-luz es a un parsec
aproximadamente lo que un pie es a un metro, por si a alguien le resulta de
utilidad esa regla mnemotécnica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Por esta regla de
tres, quizá mi versátil e inquieto coordinador adoptando una pose de James Bond
con la mano en la mandíbula me sugiera que ha tenido un instante “ajá” y me
diga que entonces una galaxia que se encuentre a 3 megaparsec se alejará
entonces a 219 km/s. En todo esto habría que hacer un par de sutiles
correcciones, porque en el espacio-tiempo curvo nada es exactamente lo que
parece, maldito Einstein. Pero volviendo al esquema a grandes rasgos, lo
curioso es que … a medida que miras más lejos o más profundo en el
universo se ve que ese ritmo ha ido creciendo con el tiempo, es decir, que el
ritmo no era tan rápido tiempo atrás, y aún menos rápido tiempo y tiempo atrás.
Es decir, el universo se encuentra en expansión acelerada. Más adelante
arrojaré unos numeritos para dar una idea de cuál ha sido el cambio, pero para
ponerlos en contexto hace falta algo más de pedagogía.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Confío, no obstante,
en que las líneas precedentes hayan asentado la idea de que el juego radica en
medir distancias por un lado [3] y velocidades por otro. Ya hemos hecho algún
apunte muy superficial de la manera en que se hace esto, pero, como quien gira
en espiral hacia el ojo de un torbellino, vamos dando vueltas que nos ayudan a
profundizar.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El mencionado Edwin
Hubble, a quienes algunos se refieren como el marinero de las nebulosas realizó
(junto con su compaña) un formidable trabajo en esta línea. Consistió en primer
lugar en identificar dos docenas (de cierto tipo) de estrellas variables [4], y en
segundo lugar en estimar su distancia y velocidad de recesión. Al representar esas
dos magnitudes físicas encontró esa relación lineal a la que me he referido
antes, que dice que la distancia y la velocidad crecen en la misma proporción.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para medir la
velocidad de recesión, Hubble se subió a los hombros del gigante Newton, y se
valió de la poderosa técnica llamada espectroscopía, que es básicamente una
lectura detallada de los sofisticados arco iris [5] que producen las galaxias,
las estrellas, las nubes que él llamaba nebulosas porque eran galaxias que él
veía borrosas, etc, etc, etc. Pero claro, la poesía da lo que da, y las
palabras bonitas sin contenido no enseñan física.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Entrando en honduras,
cuando un haz de luz blanca entra en contacto con la materia se producen fenómenos
de absorción y emisión de las distintas longitudes de onda que componen dicha
luz. Exactamente a la manera en que le sucede al prisma que usaba Newton. Los
distintos astros (estrellas, galaxias) producen patrones característicos y
propios, a la manera de huellas dactilares, que sirven para hacer
clasificaciones. Básicamente tendremos una sucesión de franjas de distintos
colores y anchuras. Si comparamos dos espectros y vemos que el patrón de
anchuras se repite, pero los colores aparecen un poco alterados, por ejemplo,
con los amarillos tornándose naranjas y los naranjas tornándose rojos, habremos
detectado un corrimiento al rojo [6], es decir, un aumento de la longitud y una
disminución de la frecuencia, y el objeto con más poderío del rojo se estará alejando
a mayor velocidad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero no conviene
olvidar que el trabajo de Hubble tenía una segunda componente, que consistía en
adivinar la distancia a la que se encontraban esas estrellas variables, de tipo
cefeida protagonistas de ese pasado que nos suena remoto y del mucho más
cercano, en relación con la tensión de la que hablaba en el arranque.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La tortuosa cuestión
de las medidas en astronomía se basa en una cruda realidad, y es que es
prácticamente imposible hacer medidas directas. Medir la distancia a una estrella
no es como medir la longitud de un lado de tu mesa de comedor cuando quieres
comprar un mantel <i>cuqui </i>para taparla. En astrofísica y cosmología casi
(casi) siempre hay que recurrir a modelos físicos. Más en concreto, los usamos
para construir la escalera cósmica de distancias, una concatenación de métodos
que nos permite calcular distancias a objetos lejanos basándonos en las de
objetos intermedios, que a su vez se apoyan en las de objetos cercanos.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhSQTkK7EBMq9G3vWP7kQcob9bmsyF-JEqxdNSMqmLteDsnI27HxvMEFg1cY8wEor66AuyFR3pKdvK3nou7ztLyuTueYqd3K0E4Qou6j9jC5EHkyFpIk_Ro6lldK8GqjMZ-XFesfbBpuYY7jZWgossXeyOXt9mI-FEA7kRBiHsWqrTtzLmx24ehLGag=s3936" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="3936" data-original-width="2216" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhSQTkK7EBMq9G3vWP7kQcob9bmsyF-JEqxdNSMqmLteDsnI27HxvMEFg1cY8wEor66AuyFR3pKdvK3nou7ztLyuTueYqd3K0E4Qou6j9jC5EHkyFpIk_Ro6lldK8GqjMZ-XFesfbBpuYY7jZWgossXeyOXt9mI-FEA7kRBiHsWqrTtzLmx24ehLGag=w225-h400" width="225" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></i><i style="font-family: georgia;"> Escalera. Fotografía de Cesar Cid en <a href="https://unsplash.com/s/photos/ladder?utm_source=unsplash&utm_medium=referral&utm_content=creditCopyText" target="_blank">Unsplash</a>.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En la base de la
escalera se sitúa el paralaje, que es esa técnica trivial a la que podemos dar
un primer mordisco de una manera muy simple. Bastaría con situar un dedo frente
a nuestra nariz y un poco alejado, guiñar sucesivamente el ojo izquierdo y el
derecho, y observar cómo cambia la posición relativa del dedo respecto al
fondo. Perfeccionamientos al nivel de los más sofisticados recursos del
conocimiento humano ponen esa herramienta tan elemental al servicio de la
astronomía, usando recursos más valiosos como el Sol, cúmulos de galaxias, la
propia espectroscopía, etc…. (conviene recurrir con frecuencia al etc.
para ocultar la ignorancia propia). Y es una manera muy potente de medir
distancias porque no tiene en cuenta en absoluto la física que caracteriza al
astro en cuestión.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pues bien, a pesar de
lo anterior, precisamente el poder recurrir a modelos físicos fue lo que
permitió a los pioneros de la cosmología escalar peldaños en esa escalera
cósmica de las distancias. Y, en concreto, en los niveles más bajos se
encontrarían las estrellas variables a las que recurrió Hubble. Para esbozar la
manera en que se usan podemos volver a recordar que la luz que nos llega de dos
objetos luminosos físicamente idénticos depende de su posición. La cuestión es
cómo concluir esa equivalencia o en su defecto poder cuantificar su diferencia
(en un planteamiento de punto gordo, lógicamente). Es decir, queremos (o más
bien nos conviene) estimar la luminosidad intrínseca de un tipo de estrellas,
en este caso las llamadas cefeidas. Y cuando decimos intrínseca nos referimos a
la esencial, a la que no depende de los pormenores.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La historieta que
sigue está muy alineada con la moda de la economía de KM0, porque tiene como
actores secundarios a dos galaxias enanas, muy cerquita de la nuestra (la Vía
Láctea), y que son comparativamente más ricas en gas, lo cual sugiere que
hacemos bien en llamarlas nubes. Ellas son la Pequeña y la Gran Nube de
Magallanes, y llevan el nombre de quien primero las divisó (en su famoso
viaje), aunque fuera el inmenso John Herschel el pionero que se puso en serio a
estudiarlas. En ese exótico lugar del universo se encuentran las casi 50
estrellas de tipo cefeida que identificó la icónica astrónoma Henrietta Leavitt
[7]. Avezadamente ella concluyó que dichas estrellas se encontrarían
prácticamente a la misma distancia de nosotros y, por tanto, los cambios en
luminosidad aparente serían causados por luminosidad intrínseca. Este sería
pues el primer paso para poder comparar la situación física de las distintas
cefeidas que ella observaba. A grandes rasgos cuanto más luminosa es una
cefeida más lentas son sus pulsaciones, es decir crecerá el intervalo de tiempo
que transcurre entre los instantes en los que la luminosidad alcanza el máximo y el mínimo. Conviene apuntar que esta matemática relación no es lineal, sino
que viene mediada por esa función llamada logaritmo que generalmente
causa sudores con su sola mención.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La otra pieza clave
llegó cuando Ejnar Hertszprung (el astrónomo de apellido bien conocido para los
estudiantes de astrofísica) estimó por paralaje la distancia a esas cefeidas,
casi cerrando el círculo, es decir, proporcionando los elementos para que
después llegara Hubble y diera el golpe maestro confrontando distancias y
velocidades de recesión. Pero digo que casi se cerró el círculo porque el
diablo está en los detalles, y pequeños errores pueden ser causantes de una
gran incertidumbre en la medida. Como por ejemplo el hecho de que la
clasificación hubo de afinarse muy temprano (históricamente) teniendo en cuenta
que hay dos tipos de cefeidas, nuevas y viejas. A partir de ahí fue un no parar
de incorporar más y más parámetros físicos a la relación entre periodo y
luminosidad para aumentar lo más posible la precisión en la estimación de la
luminosidad y consecuentemente la velocidad de recesión de dichas estrellas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Y dando un salto
temporal lo suficientemente grande como para cubrir varias décadas nos
encontramos con el mítico telescopio Hubble y sus hallazgos, un portentoso
instrumento que lo mismo vale para un roto que para un descosido. Y es que,
aparte de proporcionarnos datos sin parangón para calcular la constante que
lleva su nombre, también ha realizado visitas anuales a los planetas gigantes
del sistema solar con el objetivo de explorar sus atmósferas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Volviendo a la
cuestión de la escalera, el equipo de Adam Riess [8] ha conseguido con apenas
tres peldaños determinar que el valor de la constante de Hubble (H0) es de 73
km/s/Mpc con una incertidumbre de tan solo 1/km/s/Mpc. Esto quiere decir que
hay menos de 1 posibilidad entre 1 millón de que una fluctuación aleatoria
dentro del ruido de fondo nos dé un valor de 67 km/s/Mpc. ¿Y por qué nos preocupa ese valor
concreto y no otro? Pues simple y llanamente porque es la estimación que arroja
el otro gran contendiente, el satélite Planck [9]. Este otro actor de la física de
la expansión del universo es un explorador del cosmos más primitivo, lo que es
equivalente a decir que se vale de las señales que nos llegan de los confines
más remotos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ese satélite
proporciona datos exquisitos del fondo cósmico de radiación de microondas [10],
en concreto de las pequeñas fluctuaciones de un baño de radiación térmica que
obedece la ley precisamente enunciada por Max Planck y que podemos detectar
orientando una antena en cualquier dirección del espacio, y cuando digo antena,
puedo hacerlo incluso con la de la televisión de casa, aunque vaya a recoger
una imagen cochambrosa que no me sirva para hacer física. Así que volvamos al
portentoso satélite Planck y veamos qué nos cuenta respecto a la constante de
Hubble.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el universo
primitivo, dominado por materia y radiación, la pugna entre ambas dejaría atrás
un patrón único en la energía de los fotones que se liberaron de participar en
el campeonato de billar que suponía chocar una y otra vez con los átomos, esos
fotones que una vez finalizada su esclavitud llegaron a nosotros apenas sin
obstáculos, tan solo acaso pasar rozando alguna galaxia que otra y desviarse un
poco por la atracción gravitatoria. En ese universo primitivo, la materia
atraería más materia, calentándola por el aumento de densidad y contribuyendo a
más radiación, que con su presión característica actuaría precisamente en el
sentido contrario, diluyendo esa densidad. Explorando coincidencias o discrepancias
en distintos puntos de la esfera celeste a razón de sus distancias (medidas en
ángulos) se puede construir una curva sinuosa que mágicamente nos informa entre
otras cosas del ritmo de expansión del universo actual. No voy a entrar, no
obstante, en las características de esa curva porque corro el peligro de
pillarme los dedos, y pillármelos tan fuerte que me lleven al cuarto de
socorro, y no es plan con lo mal que está ahora la atención primaria.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Esa física de la
radiación de fondo que he explicado de forma tan burda nos informa de la
cantidad de materia (sobre todo en sus formas más abundantes) en el universo
primitivo, y nos proporciona esa información a través de unos fotones que
viajan durante billones de años hasta llegar a nosotros, a través de un
universo que no ha estado quieto, sino expandiéndose. Para atar esos dos cabos,
lo de antes y lo de ahora recurrimos a las ecuaciones de Einstein, que nos
dirían cómo habría sido esa evolución de acuerdo con ese contenido, es decir,
esa fuente de curvatura espacio-temporal. O más bien, estamos haciendo una
extrapolación fortísima, al menos en el plano de las distancias y los tiempos.
Por otro lado, medidas independientes y complementarias nos dicen que la medida
de las proporciones de materia que arrojan esos datos son exquisitas. El
problema es que las medidas de cantidad de materia y de ritmo de expansión
están muy atadas la una a la otra, así como al resto de piezas que necesitamos
para reconstruir el puzzle, un pequeño error en una se propaga en los otros,
como el famoso efecto mariposa. Es por eso que hay que tratar con cautela la
estimación del valor de la expansión que se obtiene de esos datos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero los problemas
que acarrea la incertidumbre no son ajenos a las medidas locales, a las que
hemos dicho que se hacen con las cefeidas. En realidad, es algo inevitable en
cualquier medida física. Para entenderlo con una pequeña analogía podemos
pararnos a pensar en la manera en que mediríamos la alfombra de nuestro
salón-comedor. ¿Usaríamos una cinta métrica o iríamos palmo a palmo? La
experiencia nos dice que justamente es el primer método el más certero, porque
parece obvio que hay que atinar mucho al desplazar la mano para colocarla justo
donde estaba el final de la mano en la medida previa.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es por eso
fundamental asentarnos muy bien en cada peldaño de la escalera cósmica de
distancias antes de atacar el siguiente, lo que se traduce en que, a ser
posible, es conveniente estimar por varios métodos independientes las
distancias a los objetos astronómicos que conforman cada peldaño. En el primero
tenemos tres solistas y un coro. A saber, el coro serían las cefeidas de la
mismita Vía Láctea, y los solistas la Gran Nube de Magallanes, Andrómeda, y la
galaxia NGC 4258, Distintas técnicas se van combinando para ajustar en la
medida de lo posible y sin contaminaciones cruzadas las distancias a esos
objetos, o más bien las cefeidas que en ellos se hallen. Aparte de usar la
técnica de periodo-luminosidad también se usan paralajes casi al estilo
clásico, medidos con otro bonito telescopio satelital (GAIA) u alternativas
menos usuales, como explotar espectroscópicamente la presencia de un máser [11,
12] (la versión microondas de un láser) en esa galaxia antes referida y que aún
no tiene un nombre bonito. El segundo escalón incluye datos de explosiones de
supernovas, fenómenos raros y transitorios con una luminosidad que asciende y
desciende de forma muy determinada y que fueron claves en mostrar la expansión
acelerada del universo. Precisamente la disminución de la incertidumbre viene
del aumento de objetos en este tramo. El tercer escalón solo incluye
supernovas, que también ejercen su influencia en cierta medida, porque es un
rango suficientemente lejano para que ya los efectos de la teoría de la
relatividad, o de la curvatura del espacio-tiempo vayan notándose.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A nivel teórico somos
muchos los que nos devanamos los sesos jugueteando con las ecuaciones de esa
teoría a la que me acabo de referir, y que nos pone de nuevo en contacto con la
idea de que para estimar bien el valor de H0 tenemos que conocer la composición
del universo. Si pensamos en la materia y la energía oscuras, sus componentes
dominantes como los nutrientes de ese universo que ha crecido, podemos hacer
una analogía muy básica, que es aquella de la importancia de la alimentación en
el desarrollo de nuestros niños y niñas. Dicen los que saben que la escasez o
la mala calidad de los alimentos tiene un impacto negativo en su crecimiento y
parece por ello entonces obvio que las alteraciones en el suministro de energía
y materia oscuras en el universo han influido en la diferencia entre la
separación entre sus galaxias entre diferentes épocas, o sea, la medida del
cambio de estatura de nuestra criatura a lo largo de su crecimiento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Resumiendo una vez
más, y entendiendo que “esta gente sabe lo que se trae entre manos”, parecería
que la pugna entre los datos de Planck y los de Hubble es como elegir entre
Lionel Messi y Cristiano Ronaldo, argumentos a favor de uno y de otro. Pero
igual que no faltan candidatos al trono del fútbol mundial, que si los Haaland,
los Mbappé, los Donnaruma, también encontramos en cosmología posibles
reemplazos. En realidad, en este caso tenemos una alternativa conciliadora
[13], por así decirlo, los recientes datos de la puntita de la rama de las
gigantes rojas, es decir, el conjunto de las estrellas más brillantes dentro de
esa caracterización (gigantes y rojas). El dato que sugieren cae entre los dos
extremos, 69.6 ± 2.5 km/s/Mpc, y se puede argumentar que se debe en parte a que
la física de esas estrellas se conoce con más precisión, recordemos la
dependencia del modelo subyacente. Hay quien insiste en errores sistemáticos en
el tratamiento numérico [14], hay quien apela con deliberada ambigüedad a que
haya física inexplorada, y hay quien sufre en silencio viendo el modelo que la
gente de Hubble usa para adentrarse en la zona einsteniana. Hay también quien
usa otro tipo de estudios astrofísicos completamente distintos, por ejemplo las
lentes gravitacionales, para acabar ofreciendo apoyo a un bando u otro.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Claramente, esta
contienda en torno al valor de la expansión del universo no se va a resolver en
dos tardes tontas, aunque espero que robe la denominación de “debate del siglo”
a aquel que aconteció entre Zizek y Peterson. Y anhelo también que uno de los
que más contribuya a disipar el misterio sea el singular telescopio espacial
James Webb, con sus excelentes capacidades infrarrojas, el cual en el momento
de escribir estas líneas no hace más que un telediario de noche que llegó a su
definitivo hogar, el punto de Lagrange L2. Y desde ese punto privilegiado del
universo desde nuestra visión antropocéntrica nos llenará de conocimiento sin
precedentes no solo a través de las incógnitas más traicioneras del universo a
gran escala, sino quizá de otras filosóficamente más relevantes, ¿hay algún
lugar en el Universo susceptible de acoger vidas que se hagan este tipo de
preguntas o quizá otras de otro calibre?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US;">Referencias:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] </span><a href="https://www.emis.de/journals/LRG/Articles/lrr-2015-2/articlese4.html" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://www.emis.de/journals/LRG/Articles/lrr-2015-2/articlese4.html</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[2] </span><a href="https://elpais.com/ciencia/2020-12-17/el-universo-puede-expandirse-a-mayor-velocidad-que-la-de-la-luz.html" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://elpais.com/ciencia/2020-12-17/el-universo-puede-expandirse-a-mayor-velocidad-que-la-de-la-luz.html</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[3] </span><a href="https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2019.00142" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2019.00142</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] </span><a href="https://courses.lumenlearning.com/astronomy/chapter/variable-stars-one-key-to-cosmic-distances/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://courses.lumenlearning.com/astronomy/chapter/variable-stars-one-key-to-cosmic-distances/</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] </span><a href="https://hubblesite.org/contents/articles/spectroscopy-reading-the-rainbow" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://hubblesite.org/contents/articles/spectroscopy-reading-the-rainbow</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[6] </span><a href="http://astro.wku.edu/astr106/Hubble_intro.html" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">http://astro.wku.edu/astr106/Hubble_intro.html</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[7] </span><a href="https://www.atnf.csiro.au/outreach/education/senior/astrophysics/variable_cepheids.html" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://www.atnf.csiro.au/outreach/education/senior/astrophysics/variable_cepheids.html</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[8] </span><a href="https://inspirehep.net/literature/1986964" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://inspirehep.net/literature/1986964</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[9] </span><a href="https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2020/09/aa33910-18/aa33910-18.html" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2020/09/aa33910-18/aa33910-18.html</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[10] </span><a href="https://briankoberlein.com/blog/three-peaks-big-bang/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://briankoberlein.com/blog/three-peaks-big-bang/</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[11] </span><a href="https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/m/Masers" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/m/Masers</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[12] </span><a href="https://einstein.stanford.edu/content/faqs/maser.html" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://einstein.stanford.edu/content/faqs/maser.html</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[13] </span><a href="https://arxiv.org/abs/2002.01550" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://arxiv.org/abs/2002.01550</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[14] </span><a href="https://francis.naukas.com/2022/01/10/el-problema-de-la-constante-de-hubble-se-refuerza/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://francis.naukas.com/2022/01/10/el-problema-de-la-constante-de-hubble-se-refuerza/</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/ruth-lazkoz.html" target="_blank">Ruth Lazkoz</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; mso-bidi-font-weight: bold;">Doctora en Física. <o:p></o:p></span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Profesora Titular, Euskal Herriko Unibertsitatea / Universidad del País
Vasco.</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-77058459159502643172022-03-01T01:40:00.001-08:002022-11-19T08:19:41.481-08:00Estrellas de neutrones - M. Ángeles Pérez García<p><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Estrellas de neutrones:
objetos densos y fríos en las antípodas de nuestra estrella solar.</span></b></p><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1q35uCvi140wmEKISJtYSnWVl6XGOXzqW/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1leIrG10cNzJ7kEAiHxZrjkKrHBViI9Ol" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><p class="MsoNormal" style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">De manera frecuente nos sobrecogemos al pararnos a
pensar en la magnitud de las distancias y cantidad de materia presente en los
objetos y estructuras que existen en el Cosmos. Esto sucede porque es habitual
compararlas con las humanas. Así, reconocemos que la altura de un edificio es
típicamente de decenas de metros, o la masa de un coche ronda los 2000 kg, por
ejemplo. Imaginemos ahora y por un momento un objeto estelar con las
dimensiones de un área metropolitana de una ciudad grande, digamos con un radio
de unos 12 km, como la distancia entre la Puerta del Sol en Madrid y Getafe y
con una masa cercana a dos veces la masa solar (4 10</span><sup style="font-family: Arial, sans-serif;">30</sup><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;"> kg). Ciertamente
la densidad de tal objeto sería gigantesca, mucho mayor que la del interior del
núcleo atómico, dicho en otras palabras, sería como la resultante de condensar
la Tierra a una esfera de 40 m de radio. Dejemos ya de imaginar: este tipo de
objetos existen en nuestro Universo y las fuerzas necesarias para formarlos son
las fuerzas gravitatorias, las mismas que mantienen unido nuestro Sistema
Solar.</span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgLlmA0Ae9ALaIE7A3v6tcX2H0DFXzJRFLS121hTh5gIIjAgNCcqMzsZGC5O50ouWHKVnBErQ7TIVEkqV7OBveDk4RC3pzDHuUPSqTvD0oilEBAXyGcdaE91dj0a9p20efOko42EKqu9fQ/s2048/ANGELES1.jpg" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="1539" data-original-width="2048" height="480" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgLlmA0Ae9ALaIE7A3v6tcX2H0DFXzJRFLS121hTh5gIIjAgNCcqMzsZGC5O50ouWHKVnBErQ7TIVEkqV7OBveDk4RC3pzDHuUPSqTvD0oilEBAXyGcdaE91dj0a9p20efOko42EKqu9fQ/w640-h480/ANGELES1.jpg" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Fig.1 </span><span style="font-size: 10pt; line-height: 150%;"><span style="font-family: georgia;">Ilustración del tamaño relativo de una
estrella de neutrones (derecha) y un agujero negro (izquierda). </span><span face="Arial, sans-serif"><o:p></o:p></span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Crédito: Anynobody,CC BY-SA
3.0,via Wikimedia Commons<o:p></o:p></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/Earbhnscity.png" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/Earbhnscity.png</span></i></a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hasta el momento se
han detectado experimentalmente varios cientos de ellas vagando de forma
aislada o bien formando binarias con una estrella acompañante. Su origen
también es conocido, aparecen al final de la estela evolutiva de estrellas
progenitoras muy masivas, cuya masa es superior a unas 8 veces la masa solar. A
través de una serie de reacciones nucleares que van formando elementos cada vez
más pesados en el interior de estos objetos la energía liberada es capaz de
soportar la presión de colapso gravitatorio. Sin embargo, llega un momento,
cuando se forma Níquel, en que esto ya no es posible y la estrella empieza a
“neutronizarse” formando una materia cuyo contenido no son núcleos (como ocurre
en el sol) sino una sopa de hadrones (principalmente neutrones y en menor
medida protones) inmersos en un baño de electrones. El evento que lleva a esta
formación de la estrella de neutrones libera grandes cantidades de energía que
podemos detectar en la Tierra a través de los subproductos de estas reacciones:
radiación electromagnética, neutrinos e incluso ondas gravitatorias como
sirenas cósmicas que nos alertan si esto ocurre en nuestra galaxia o incluso
más lejos. Esto ya pasó en febrero de 1987 cuando tuvo lugar la explosión de
Supernova SN1987A, la cual fue ampliamente estudiada y sirvió para entender el
mecanismo interno de formación mejor que nunca antes en la historia de la
Física.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ya
en las tribus anasazi en lo que hoy es Arizona, en Norteamérica pudieron
observaren julio de 1054 en el firmamento y a simple vista el fulgor de estos
eventos explosivos y plasmarlo en petrografos. En otro continente, en China en julio
del citado año de 1054, el astrólogo de la corte Yang Wei-te anunció la llegada
de una nueva estrella al emperador:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">“…humildemente observé que una estrella huésped
había aparecido; encima de dicha estrella había un débil halo, de color
amarillo…”.<o:p></o:p></span></i></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg7U9ujoNyW4BAyLSCDweCbAYttuTMQpGueRZ7t6z9iVIsp3AsFZpMIre2niHHdfTPOcRD1GRQ3Iwldp9Dh0hyoJZZ-n9PsLHu6LL9-5DAe8y9TRmex8r88cBB9MvJ7aPJ71MeNfBenMac/s1000/ANGELES2.jpg" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="656" data-original-width="1000" height="420" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg7U9ujoNyW4BAyLSCDweCbAYttuTMQpGueRZ7t6z9iVIsp3AsFZpMIre2niHHdfTPOcRD1GRQ3Iwldp9Dh0hyoJZZ-n9PsLHu6LL9-5DAe8y9TRmex8r88cBB9MvJ7aPJ71MeNfBenMac/w640-h420/ANGELES2.jpg" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Fig.2 </span><span style="font-size: 10pt; line-height: 150%;"><span style="font-family: georgia;">Petrografo anasazi en Canal del Chaco,
Arizona, EEUU. </span><span face="Arial, sans-serif"><o:p></o:p></span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Crédito: Alex Marentes, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia
Commons,<o:p></o:p></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/Anasazi_Supernova_Petrographs.jpg" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/Anasazi_Supernova_Petrographs.jpg</span></i></a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De igual manera, hoy
en día seguimos con avidez y tecnología avanzada los que tienen lugar en la
región del Universo que poblamos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Su estructura se basa
en capas concéntricas que van desde las de mayor densidad en el centro, hasta
las de densidad menor en el exterior. De modo científico la región interior, de
unos 11 km de radio se conoce como núcleo o core, mientras que la exterior, de
grosor aproximado de 1 km, constituye la corteza [1]. En el núcleo la materia
es una sopa similar a un líquido nuclear ultradenso y permeado por campos
electromagnéticos mientras que en la corteza la materia forma estructuras de
tipo no homogéneo, con cavidades, filamentos, lascas, que se conocen
genéricamente como “pasta nuclear”. El porqué de este nombre hay que buscarlo
en las similitudes con las formas de “spaghetti” y “lasagna” que nos son
familiares. Resultan, curiosas y llamativas las licencias que se permiten los
científicos al acuñar ciertas denominaciones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Lo fascinante de
estos objetos es que las cuatro interacciones fundamentales conocidas:
gravitatoria, fuerte, débil y electromagnética actúan en el interior de estos
objetos para dotarlos de unas características únicas y peculiares. Algunos de
ellos, los púlsares, poseen rotación y emiten luz en la dirección de un eje diametral
que está levemente desalineado con el de rotación. Constituyen una suerte de
faros cósmicos que podemos detectar en la Tierra con una precisión asombrosa,
con irregularidades de 1 parte en 10<sup>7 </sup>en su periodo. Puedes escuchar por ejemplo la señal de periodo 0.7 segundos (haciéndola audible
para nuestro oído) del púlsar PSR B0329+54 de unos 5.5 millones de años
obtenida con el telescopio Lovell en
Jodrell Bank en </span><a href="http://www.jb.man.ac.uk/~pulsar/Education/Sounds/0329_seq.mp4" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">http://www.jb.man.ac.uk/~pulsar/Education/Sounds/0329_seq.mp4</span></a><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> .<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El descubrimiento del
primer pulsar ocurrió de forma fortuita. La estudiante de doctorado Jocelyn
Bell Burnell, bajo la supervisión de A. Hewish, estaba a cargo del telescopio
en el Mullard Radio Astronomy Observatory, a las afueras de
Cambridge, Reino Unido, y del análisis de datos, encontró una señal de un
objeto que parecía tener una periodicidad de 1.3 segundos y emitía en una
frecuencia de onda de radio bastante específica. No concordaba con la señal
esperada de los quásares que buscaban con esta técnica. Incluso durante algún
tiempo tuvieron que considerar que podría ser una señal alienígena de tipo
artificial y por eso la etiquetaron como LGM1, es decir Little Green Men 1,
traducido como hombrecillos verdes 1. Su origen natural quedó de manifiesto con
las docenas de ellos encontrados desde ese momento. Sin embargo y debido a la
magnitud e importancia de dicho hallazgo, que además confirmaba la teoría de la
Relatividad de Einstein, este descubrimiento recibió el Nobel en 1974<sup>1</sup>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Estas estrellas, que
podrían ser a priori únicamente objeto de estudio como reliquias o fósiles de
la evolución estelar, nos proporcionan, al contrario, una valiosa fuente de
información en variados campos de la Física actual. No en vano a través de su observación y
estudio estamos abriendo una ventana para poder desentrañar lo que se ha
llamado la Física de las condiciones extremas, mucho más que las que ocurren en
cualquiera de las colisiones en los aceleradores de partículas que existen en
el Cern o Fermilab, por ejemplo. Todavía estamos lejos de poder replicar en la
Tierra las condiciones del interior del núcleo de estos objetos y estudiar la
materia en sus límites de altas densidades en presencia de altos campos
electromagnéticos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es en este marco que
cualquier indicio, directo o indirecto, de las características de la materia y
campos en condiciones extremas resulta interesante. Las estrellas de neutrones
ofrecen un sinfín de posibilidades. Veamos algunas de ellas en detalle.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">La
ecuación de estado de la materia.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">¿Cómo se comporta la materia a densidades extremas?
Por extremas entendemos las densidades mayores que las del interior de un
núcleo atómico, en torno a 10<sup>14 </sup>g/cm<sup>3</sup>, como las que
existen en el interior de las estrellas de neutrones. Esta simple cuestión es
una de las grandes preguntas de la Física actual. Cómo se relacionan la presión
y energía por unidad de volumen es importante en estos objetos y se denomina
ecuación de estado. De ella dependen las dimensiones, masa y estabilidad de la
materia que forma la estrella. Para describirla se usan las técnicas más
punteras en Física basadas en formalismos cuánticos y relativistas con la
dificultad añadida de que las densidades de la materia en el interior varían 14
órdenes de magnitud. No obstante, hoy en día se consigue una descripción
aceptable que nos permite entender ciertas características básicas de estos
objetos. Sin embargo, estamos lejos aún de entender con precisión cómo se
comporta el interior estelar y la composición y estado de la materia a
densidades de ¡hasta 2000 millones de toneladas por centímetro cúbico!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En este contexto, la
posible existencia de una transición de fase de materia de neutrones y protones
a otra donde los quarks que conforman éstos fueran liberados se vería reflejada
a través de la detección de una estrella de neutrones con radio mucho menor que
los de las conocidas. El descubrimiento
indirecto de esta posibilidad constituiría un hito científico y sería uno de los
estados más extremos en los que puede existir la materia. Misiones como NICER,
adosada en la Estación Espacial Internacional o satélites de rayos X [2] tratan
de desentrañar esta cuestión midiendo las masas y radios de las estrellas de
neutrones cada vez con mayor precisión.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De igual modo la
búsqueda de estrellas de neutrones cada vez más masivas (hasta hace unos años
no se había podido detectar estrellas con masas superiores a dos masas solares)
constituye una prueba de que el límite máximo de masa que soporta una estrella
sin colapsar no es conocido y por ende las presiones o densidades máximas que
soportaría el interior de tal estrella. La materia a las densidades referidas
se comporta de modo donde ya no es posible describirla de forma clásica,
resolviendo un problema donde las posiciones y velocidades de las partículas se
conocen de forma exacta (con precisión máxima), sino que el carácter cuántico
es inseparable de su naturaleza y propiedades y ello hace que debamos usar una
descripción llamada efectiva. Esto nos permite calcular las magnitudes físicas
de interés y resolver las ecuaciones dinámicas de forma simplificada. Así por
ejemplo el núcleo o parte interna de una estrella de neutrones está constituida
en gran parte por neutrones, bariones neutros (sin carga eléctrica) con
estructura de tres quarks en presencia de un mar de gluones, como si fuera un
medio pegajoso. Esta similitud con una muñeca matrioska, que guarda en su
interior más contenido, es la base de las teorías efectivas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Aunque simplificada,
esta visión nos sirve para entender y describir el comportamiento de este tipo
de materia a la escala de distancias de varios femtómetros (10<sup>-15 </sup>m)
pero el Modelo Estándar de Física de partículas nos dice que no es adecuado
pensar en estos términos para distancias por debajo del femtómetro. Es decir,
es útil a cierto nivel de detalle, pero no es la descripción adecuada por
debajo de él.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Aspectos adicionales
de las propiedades de la materia a altas densidades son de interés en la
actualidad, a partir de recientes mediciones en rayos X del enfriamiento del
pulsar de Casiopea A se ha podido determinar que hay un rápido enfriamiento que
parece ser una fuerte indicación de estados superfluídos de la materia de
neutrones y protones (nucleones) a temperatura baja en el interior estelar.
Estos estados corresponden a agrupaciones, o más técnicamente, correlaciones entre
nucleones, que se comportan de un modo radicalmente diferente con respecto a su
estado individual original. Resta aún en este interesante campo de medida de temperaturas
en estos objetos entender el mecanismo de formación de anisotropías o por qué
las regiones polares aparentan ser más cálidas que las ecuatoriales. Esto,
según algunos cálculos exploratorios, podría deberse a que el transporte de
calor desde el interior a las regiones exteriores de la corteza de la estrella
depende de la dirección y sobre todo de la estructura de los campos magnéticos
en el interior de la estrella. Recordemos que en una explosión de supernova
donde se forman estos objetos colapsados el flujo de campo magnético debe
conservarse y esto lleva a que la estrella de neutrones que resta tras todo el
proceso tiene un valor de campo magnético muchos órdenes de magnitud superior
al de la estrella original.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Un
baile para dos: fusión de estrellas de neutrones.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La primera detección experimental de ondas
gravitatorias procedentes de la fusión de dos agujeros negros recibió el premio
Nobel de Física en 2017. Estos eventos ocurren en el Universo de forma muy poco
frecuente y la señal es tan débil que atraparla ha sido todo un hito
científico. De igual modo la fusión de dos estrellas de neutrones o estrella de
neutrones y agujero negro involucra la formación de objetos finales
hipermasivos mucho más pesados de lo que la materia es capaz de soportan sin
colapsar.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Durante los estadíos
finales de este violento baile para dos, que dura milésimas de segundo, donde
se generan intensas mareas gravitatorias ambos objetos se deforman, vibran con
frecuencias cada vez mayores y con separación decreciente hasta que finalmente
colapsan en uno solo cuyo destino es un agujero negro. Las características de
la señal de ondas gravitatorias medida nos informan de los valores de sus masas
y la ecuación de estado en el interior de éstas. He aquí otra posibilidad de
volver a deducir cómo se comporta la materia a altas densidades.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiRoTix9iGZNsgoRDBFW_Xu7NoLrCrUaFj3rpPOqWiDF8LapqgIakvowqLpaNdkf66howZseNAukiI6GxjLIFiTL8L-MUiU325upGCJhCkEL9-GWT1HBYdc0vHiI237D0u1s92BV831UKA/s750/ANGELES3.jpg" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="600" data-original-width="750" height="512" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiRoTix9iGZNsgoRDBFW_Xu7NoLrCrUaFj3rpPOqWiDF8LapqgIakvowqLpaNdkf66howZseNAukiI6GxjLIFiTL8L-MUiU325upGCJhCkEL9-GWT1HBYdc0vHiI237D0u1s92BV831UKA/w640-h512/ANGELES3.jpg" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Fig.3 </span><span style="font-size: 10pt; line-height: 150%;"><span style="font-family: georgia;">Ilustración
de la fusión de dos estrellas de neutrones. </span><span face="Arial, sans-serif"><o:p></o:p></span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Crédito: NASA/AEI/ZIB/M.
Koppitz and L. Rezzolla, Public domain, via Wikimedia Commons,<o:p></o:p></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/81/NS_binary_merger_simulation_148.tif" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/81/NS_binary_merger_simulation_148.tif</span></i></a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">No solo se emiten
ondas gravitatorias en estos eventos. En otro hito científico en 2017 la
detección de la onda gravitatoria GW170817 fue acompañada por radiación
electromagnética en diversas bandas, incluyendo longitudes de onda visibles. La
forma de la curva de luminosidad medida por telescopios terrestres durante los
primeros días desde la fusión nos informa de los restos de la masa eyectada,
responsable de su fulgor, opacidad de la materia y la ecuación de estado
también [3]. Y no solo podemos extraer información de los límites de la materia,
sino que nos permiten testear de forma alternativa la robustez de valores de
parámetros en modelos cosmológicos actuales, tales como la constante de Hubble,
H0. También se espera poder detectar otras partículas, los neutrinos, emitidas
en las reacciones de decaimiento nucleares que tienen lugar en la materia
involucrada en las fusiones de estrellas de neutrones. De este modo, para un
mismo suceso cósmico tendremos diferentes ventanas de observación, y podremos
escudriñar más en los detalles íntimos y variados procesos que tienen lugar. Es
lo que recientemente se ha acuñado como física “multimensajero” donde diversos
tipos de partículas nos informan sobre distintas características de un mismo
evento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Estrella
de neutrones: materia luminosa y oscura.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otro de los intereses intrínsecos de estas estrellas
densas es la posibilidad de poder obtener algún indicio de la existencia de la
llamada “materia oscura” que, de acuerdo a una multitud de datos experimentales
de tipo cosmológico, nos indican que debe constituir la mayor fracción de
materia del Universo [4]. La posibilidad de que el interior de estos objetos pudiera
albergar materia oscura es objeto de estudio en la actualidad. Sin embargo, hay
una dificultad añadida y es que los candidatos o partículas, llámemosles X, que
podrían constituir la materia oscura no se han descubierto y buscarlos sin
conocer sus propiedades es algo de una gran dificultad. ¿Es un fermión como el
neutrón, es un bosón como el pión, es una partícula similar a un axión como los
que se buscan en nuestra estrella solar? ¿O es quizás algo radicalmente más
nuevo? De momento la respuesta está por llegar. Algunos modelos predicen que
pueden existir un corazón “oscuro” en el interior de las estrellas que en su exterior
son de materia ordinaria y que dependiendo de la masa y cuál sea su interacción
con la materia conocida podrían hacerla colapsar desde su interior formando un
agujero negro de pequeña masa. También se buscan, como se ha mencionado, otras
partículas de materia oscura a través de su decaimiento en estrellas u objetos
con campos electromagnéticos intensos. Uno de estos lugares es el Sol, pero
también se buscan en la magnetosfera de las estrellas de neutrones. En éstas
últimas los campos magnéticos pueden ser del orden de 10<sup>12</sup> G y hasta
1000 veces mayor (gigantesco en comparación con los 0.5 G del campo terrestre
cuya orientación marca una brújula) y catalizar que estas partículas decaigan
en radiación. De este modo, cualquier pequeña variación respecto a los
mecanismos de emisión de luz de estos objetos podrían ser indicios de esta nueva
Física.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Pruebas
de campos gravitatorios intensos.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las estrellas de neutrones pueden constituir pruebas
de precisión de la forma que adopta la fuerza gravitatoria [5]. Vamos a
comentar cómo por medio de dos ejemplos. Supongamos que un púlsar emite su
regular y característica señal electromagnética a medida que orbita un agujero
negro. Según se acerca a él, hasta sufrir el colapso final el pulsar sufrirá
precesión y nutación (como los de una peonza cuyo eje de rotación describe un
círculo y tiene cierto bamboleo) inducidos con el acoplo de la rotación del
pulsar y la del movimiento en la órbita del sistema binario. Es decir, el
pulsar irá emitiendo señales que se verán modificadas por efecto de la fuerte
gravedad que atrae a dicho objeto. Midiendo con precisión la rotación del
pulsar se puede determinar la tasa de rotación del agujero negro central masivo
en galaxias, como la nuestra. Por tanto, la medición de las señales de púlsares
constituye una alternativa a los métodos actuales para la determinación de
rotación de agujeros negros, tales como espectroscopía de rayos X.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el futuro se podrá
medir las frecuencias emitidas por púlsares con una precisión muy alta (<
100 nanosegundos, 1ns=10<sup>-9</sup>s), muy sensibles a las pequeñas
perturbaciones espacio-temporales de las ondas gravitatorias. Esto permitirá
medir ondas gravitatorias a frecuencias de 10<sup>-9</sup>Hz, complementando
así las observaciones a frecuencias más altas hechas con los experimentos
LIGO-Virgo-Kagra (~100 Hz) y las del futuro satélite espacial LISA (~10<sup>-3</sup>Hz)
propuesto por la Agencia Espacial Europea. Misiones como SKA, en la Tierra,
responderá preguntas cruciales acerca de la existencia, naturaleza y
composición del fondo de ondas gravitatorias predicho por la teoría de la
Gravedad de Einstein.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los anteriores
ejemplos constituyen solo una parte de todo el potencial que nos ofrece el
estudio de las estrellas de neutrones para escudriñar los horizontes de la
Física actual. Estos fascinantes objetos permanecen en nuestro Universo desde
casi sus albores y continuarán después de que nuestro planeta Tierra sea
engullido por el Sol en su fase de gigante roja. Mientras tanto podremos
disfrutar de esta edad dorada para su estudio, aprovechando todo lo que nos
tienen que ofrecer y dejando, una vez más, que nos guíen como faros en la
eterna noche cósmica en la búsqueda de nuestra propia construcción del
conocimiento natural.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Notas:</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Nota de los coordinadores ( </span><a href="https://es.wikipedia.org/wiki/Jocelyn_Bell_Burnell" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://es.wikipedia.org/wiki/Jocelyn_Bell_Burnell</span></a><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> ): El artículo que anunciaba el descubrimiento de
los púlsares, tenía cinco autores. El supervisor de tesis de Bell, Antony
Hewish, figuraba primero, Bell segundo; Hewish recibió el Premio Nobel de
1974, junto con el astrónomo Martin Ryle. Muchos astrónomos prominentes
criticaron la omisión de Bell, incluido Sir Fred Hoyle. En 1977, Jocelyn Bell
Burnell restó importancia a esta controversia, diciendo: "Creo que
degradaría los Premios Nobel si se otorgan a estudiantes de investigación,
excepto en casos muy excepcionales, y no creo que este sea uno de ellos".<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/lecturas.html" target="_blank">Referencias:</a><o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] <i>Neutron Stars and Pulsars</i>, W. Becker (Ed.), Astrophysics and
Space Science Library Series, volume 357, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg,
2009,doi: 10.1007/978-3-540-76965-1<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[2] A. De Angelis, V. Tatischeff, I.A. Grenier et al., <i>Science with
e-ASTROGAM (A space mission for MeV-GeV gamma-ray astrophysics).</i> J. High
EnergyAstrophys.19, 1, (2018), </span><a href="https://doi.org/10.1016/j.jheap.2018.07.001" target="_blank" title="Persistent link using digital object identifier"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://doi.org/10.1016/j.jheap.2018.07.001</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[3] A. Bauswein, S. Goriely, H. T. Janka, <i>Systematics of Dynamical
Mass Ejection, Nucleosynthesis, and Radioactively Powered Electromagnetic
Signals from Neutron-star Mergers</i>, Astrophysical Journal 773, 78 (2013), </span><a href="https://doi.org/10.1088/0004-637X/773/1/78" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://doi.org/10.1088/0004-637X/773/1/78</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] G. Bertone, T. M. P. Tait, <i>A new era in the search for dark matter</i>,
Nature 562, 51 (2018), </span><a href="https://doi.org/10.1038/s41586-018-0542-z" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://doi.org/10.1038/s41586-018-0542-z</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] Paul D. Lasky, <i>Gravitational Waves from Neutron Stars: A Review</i>,
Publications of the Astronomical Society of Australia,32, (2015) , e034 </span><a href="https://doi.org/10.1017/pasa.2015.35" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://doi.org/10.1017/pasa.2015.35</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://diarium.usal.es/mperezga/" target="_blank">M. Ángeles Pérez García.</a><o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Doctora en Física
Teórica. <o:p></o:p></span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Profesora Titular, Universidad de Salamanca.</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-51040527466750910222022-03-01T01:30:00.002-08:002022-09-14T23:28:46.079-07:00Agujeros negros - Ana Alonso Serrano<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Agujeros negros.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1vE196eYm2Ixp1I6ROox2Zf6GYMH_r97J/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1tCzprzO6uhqPHqJl4XNm7t2XSpRPObx8" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Vamos a hablar de los agujeros negros, esos objetos
enigmáticos y misteriosos que llevan captando la atención popular desde hace
mucho tiempo. Todos los hemos visto referidos en algún lado, en el cine,
libros, arte… Pero, ¿sabemos realmente lo que son? ¿Cuánto sabemos de ellos y
cuánto nos falta aún por descubrir? A lo largo de las siguientes páginas,
intentaré dar respuesta a estas preguntas (y quizás plantear algunas nuevas) a
modo de pequeña introducción a este fascinante mundo. No necesitas ningún
conocimiento previo, ¡solo curiosidad!</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Vamos allá, empecemos
por el principio...<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">¿Qué
es un agujero negro? Aproximación histórica.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La primera vez que un agujero negro como tal
apareció en la literatura científica, ni siquiera tenía aún ese nombre. Aunque
ya se había especulado anteriormente con la idea de estrellas negras en el
marco de la gravedad newtoniana, fue la introducción de la teoría de la
Relatividad General la que dio lugar, tan solo unos meses más tarde de su
publicación, a un artículo de Schwarzschild en el cual exponía una solución
particular de las ecuaciones de Einstein (que nos dicen cómo se relaciona la
materia con el espacio-tiempo) para el exterior de cualquier distribución
esférica de materia. Y aquí es cuando seguramente surge la pregunta, ¿pero aquí
dónde se ve un agujero negro? Había dos hechos que llamaban la atención en esa
solución, el primero era una divergencia de las ecuaciones en el punto central
de radio cero (vamos, que algunas cantidades en las ecuaciones se hacen
infinitas), una <i>singularidad</i>. El segundo, una divergencia aparente en un
radio igual a dos veces la masa (en unidades naturales). Esta divergencia
resultó ser un artificio de las coordenadas (el sistema de referencia que
escogemos), que se solucionaba mediante un cambio de coordenadas (es decir,
tomando otro sistema de referencia). Este cambio permitió entonces extender la
solución al interior de la distribución de materia, dando a ese radio la
consideración de horizonte, el que más adelante se conoció como <i>horizonte de
eventos</i>. Aún tuvo que pasar bastante tiempo para que esta solución se
entendiese como el agujero negro de Schwarzschild, y no solo eso, sino que se
considerase como un objeto real que puede encontrarse en el universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El estudio del límite
de masa de estabilidad de las estrellas de tipo enana blanca por Chandrasekar y
el análisis del colapso de materia por su propia gravedad de Oppenheimer,
fueron dando forma a esta idea de agujeros negros. En cualquier caso, hubo que
esperar a los años 60 para ver resurgir estas ideas, cuando Wheeler acuñó el
nombre de <i>agujero negro</i> y la observación de estrellas de neutrones por
Jocelyn Bell revivió el interés por los objetos masivos y les confirió una
realidad física. Así empezó la edad de oro de los agujeros negros.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una vez llegados a
este punto, cabe preguntarse, ¿qué es entonces un agujero negro? Se podría
decir que es una región del espaciotiempo (del universo) con una gravedad tan
fuerte que ni siquiera la luz puede escapar, y de esta manera, queda escondida
y no puede comunicarse con el exterior. ¡De ahí su nombre<sup>1</sup>!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El hecho de que estén
completamente ocultos a nosotros, observadores externos, ha hecho que hayamos
tardado más de 100 años en pasar de su descubrimiento teórico a poder
observarlos. ¡Veamos cómo!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Estructura
de los agujeros negros.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los agujeros negros son, como hemos visto, regiones
que quedan completamente ocultas al exterior.
Estas regiones están delimitadas por un horizonte de eventos que, como
mencionamos, se sitúa en un radio dado por el doble de la masa de la región. El
horizonte representa así el punto de no retorno, una vez cruzado ya ni tan
siquiera la luz puede escapar. Para hacernos una idea de este radio, imaginemos
que la Tierra pudiese colapsar a un agujero negro (¡que no es el caso!),
entonces el horizonte de eventos ¡tendría tan solo 9mm de radio!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Claro, que ir
acercándose al agujero hasta ese radio no es algo que nos fuese a dejar
indemnes. Imaginemos que pudiésemos construir una nave que consiguiese viajar
hasta el agujero negro, y así mandar a alguien allí a echar un ojo. Eso sí,
queremos que nos cuente qué le va pasando, así que queremos mantener una
comunicación constante. Desde nuestro
lugar de observación terrestre, a salvo de la influencia de la cercanía del
agujero negro veríamos que según se acerca más a este objeto, la nave va
viajando cada vez más lento (y a nuestros ojos se va haciendo más roja y tarda
más y más en llegar la señal) hasta que la veríamos acercarse al horizonte para
siempre, a nuestros ojos nunca lo cruzaría. Sin embargo, viajando en la nave,
nuestro viajero vería todo normal y cruzaría el horizonte sin problemas. ¿Sin
problemas? Bueno, no tanto, según se fuese acercando sufriría fuerzas de marea<sup>2</sup>
cada vez más fuertes, llegando a experimentar un proceso llamado
“espaguetificación”, por el cual, la gravedad que experimenta la parte de
delante de la nave, es muy diferente (y mayor) que la que experimenta la parte
de atrás de la nave, así que ésta se va estirando, espaguetificándose, y
deformándose según la trayectoria que lleve.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Esto es lo que pasa
con la masa que se acerca a los agujeros negros, según va acercándose sufre las
fuerzas de marea, se descompone y forma lo que se conoce como un disco de
acrección alrededor del agujero negro. Así los agujeros negros, debido a su
enorme gravedad, van absorbiendo materia que haya alrededor y esto les hace
aumentar de tamaño. ¡Que nadie se asuste con esto! Esto no quiere decir que nos
vaya a comer ningún agujero negro en un futuro cercano, nos pillan demasiado
lejos como veremos más adelante.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">¿Y qué pasa cuando
cruza el horizonte? ¡Pues que el agujero negro está vacío! Está hecho solo de
espaciotiempo curvo, y aunque no podamos saber muy bien que pasa ahí dentro, sí
sabemos que esconden una singularidad. Una singularidad es allí donde nuestra
teoría (la Relatividad General) se rompe y la densidad y las medidas de
curvatura se hacen infinitas (en otros capítulos de este libro se trata el tema
de la resolución de singularidades en gravedad cuántica). Las singularidades
son un tema peliagudo en Relatividad General, pero al menos, debido a la <i>conjetura
de censura cósmica</i>, parece que estamos protegidos de ellas (y menos mal),
ya que se encuentran siempre escondidas detrás de horizontes<sup>3</sup>. Una
vez que entremos al agujero negro, nuestro destino irremediablemente pasa por
caer en la singularidad, esta es inevitable. Además, según nos acerquemos a
ella el espacio se vuelve caótico (según una conjetura denominada BKL).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En la siguiente
figura, vemos una representación geométrica muy simple de la estructura de un
agujero negro que quizás nos ayude a visualizarlo un poco mejor.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiXbEgmztC-nuAkCqY3R6ihcq5D9vWy_V__ZXj_DLbcu0ED0Sz4YC56Wpsorvvy6YsMxXFZ3Ul0q0sThXU5JI0bauBtpaenF6_u5iFYl14_8S_YcS1EOKbCFjTDFFCrrf7Gco7r07wMjAZ-ZfT9TCaLukQiHwNkuEIGFUvNmSujFc33GifV1J9W_Ads/s3308/ANA%201.jpg" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="2481" data-original-width="3308" height="300" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiXbEgmztC-nuAkCqY3R6ihcq5D9vWy_V__ZXj_DLbcu0ED0Sz4YC56Wpsorvvy6YsMxXFZ3Ul0q0sThXU5JI0bauBtpaenF6_u5iFYl14_8S_YcS1EOKbCFjTDFFCrrf7Gco7r07wMjAZ-ZfT9TCaLukQiHwNkuEIGFUvNmSujFc33GifV1J9W_Ads/w400-h300/ANA%201.jpg" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span></i><i style="font-family: georgia;"> Estructura de un agujero negro. En este diagrama representamos el espaciotiempo (universo) en dos dimensiones y cómo se curva en las inmediaciones de un agujero negro. También podemos ver una representación del límite del agujero negro (horizonte de eventos) y la singularidad en su interior, donde ya la curvatura se hace infinita. </i><i><span style="font-family: arial;">Crédito: Ana Alonso Serrano.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;">"Construye el tuyo, <a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/agujero-negro.html" target="_blank">recortable en pdf</a> de María García Monera"</p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Toda esta estructura
parece muy complicada, pero desde fuera, los agujeros negros son extremadamente
simples, por eso se dice que “no tienen pelo”. Esto significa que no tienen
muchas propiedades que los caractericen, es decir, no nos dan mucha
información. Las únicas características que los determinan son la masa, y el
momento angular (que mide la cantidad de movimiento de rotación) y la carga
eléctrica si los tienen. Por ejemplo, si un agujero negro se formó a partir de
un tipo de materia o de otra es algo que no podemos saber, para nosotros son
completamente indistinguibles.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">¿Cómo
se produce un agujero negro? ¿Dónde los encontramos?</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Uno de los mecanismos estándar de formación de un
agujero negro es su creación como resultado final del colapso de una estrella.
Para que esto suceda, la masa de la estrella tiene que ser muy grande (al menos
tres veces la masa de nuestro sol). Así cuando el combustible nuclear se agota,
la estrella no puede compensar la presión gravitatoria y se va contrayendo
hasta colapsar, dando lugar a un objeto remanente final (como enanas blancas o
estrellas de neutrones de las que ya se habla en otro capítulo de este libro).
Cuando la masa es tan grande que no hay forma de contener el colapso
gravitatorio, el objeto final es un agujero negro.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De esta manera,
podemos encontrar agujeros negros estelares formados por colapso, cuyo
mecanismo es muy claro y se entiende perfectamente. Pero podemos encontrar
muchos otros agujeros negros cuyos procesos de formación y evolución todavía se
intentan explicar utilizando distintos modelos teóricos. Por ejemplo, a día de
hoy sabemos con certeza que se pueden encontrar agujeros negros supermasivos en
el centro de núcleos galácticos. También sabemos que algunos agujeros negros
masivos pueden provenir del choque de un sistema binario de agujeros negros que
han terminado fusionándose.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Éste no es el único
proceso posible de formación de agujeros negros. El colapso gravitatorio en el
universo primigenio podría haber dado lugar a agujeros negros primordiales.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">¿Cómo
y dónde podemos observarlos?</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A pesar de que los agujeros negros ya hemos visto
que llevan investigándose desde los primeros años de la Relatividad General,
hemos tardado más de un siglo en desarrollar los métodos y los instrumentos
necesarios para poder observarlos. Ha sido muy recientemente cuando, no solo se
han observado, sino que se han abierto nuevas ventanas observacionales que
prometen resultados interesantes en los próximos años.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Un descubrimiento que
se llevó el Nobel de Física en 2020 [2] fue el seguimiento de la órbita de las
estrellas alrededor de Sagitario A*, que se consideraba un candidato a agujero
negro. Después de muchos años de medidas finalmente se corroboró la existencia
de ese objeto compacto supermasivo y se estimó su masa, distancia, etc. Por la
manera en la que rotan las estrellas y el tamaño del objeto central oscuro y
compacto (más allá del límite de Chandrasekar), éste cumple todas las
características que conocemos de los agujeros negros. Así que a día de hoy la
única explicación posible es que dicho objeto sea un agujero negro supermasivo
en el centro de nuestra galaxia.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhkjZRLzR4UZkIvrbDc7jtr23RMnnvfXhGr6v98hp6BBSRyNRQs0Z5HNnp5kuADxlF5yUJf85PyVJ0KqfBcWa7djrVMdu9f3iyPJxop0SBUiIHKWIOSyLPujdZRtx-W50DmwTUNuAtJhdLLByb4u_x8yFf5V5FNULgAEW2LqlOwEbCCdNVbp3kt6j7K/s2400/ANA%202.png" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="2400" data-original-width="2400" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhkjZRLzR4UZkIvrbDc7jtr23RMnnvfXhGr6v98hp6BBSRyNRQs0Z5HNnp5kuADxlF5yUJf85PyVJ0KqfBcWa7djrVMdu9f3iyPJxop0SBUiIHKWIOSyLPujdZRtx-W50DmwTUNuAtJhdLLByb4u_x8yFf5V5FNULgAEW2LqlOwEbCCdNVbp3kt6j7K/w400-h400/ANA%202.png" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></i><i style="font-family: georgia;"> Órbitas de las estrellas alrededor del núcleo galáctico.</i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Crédito: <a href="https://galacticcenter.astro.ucla.edu/images_science.html" target="_blank">UCLA Galactic Center Group</a> – <a href="https://www2.keck.hawaii.edu/optics/lgsao/" target="_blank">W.M. Keck Observatory Laser Team</a>.</span></i></div><span style="font-family: georgia;"><div style="text-align: center;">“These images/animations were created by Prof. Andrea Ghez and her research team at UCLA and are from data sets obtained with the W. M. Keck Telescopes.”</div></span><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otra observación
viene de la coalescencia de dos agujeros negros que mencionamos anteriormente.
Cuando dos objetos muy masivos orbitan uno alrededor del otro hasta colapsar y
fusionarse, estos emiten ondas gravitatorias, de las que ya se habla en otro
capítulo de este libro. Mediante el análisis de la señal observada, se ha
podido determinar (por primera vez en 2015) la coalescencia de varios sistemas
binarios de agujeros negros [3].<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgyrVRHi2y6B_csmTDq_wFEQX5zrZbhwl95WLEGh2VzdhdHQup0I1hzs_AKJpEubJiyu_JriMKAtzNcjqreb_0aNnz9MO_ubtrS--wagxBghCR5uT-cfQxEbV_wigbBYYInmY5BXZfVdjwR5KYfcSEa3A6QmsG_5aMEO6CYJsQlT_hR6_nWAUmLR8ql/s620/ANA%203.jpg" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="349" data-original-width="620" height="225" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgyrVRHi2y6B_csmTDq_wFEQX5zrZbhwl95WLEGh2VzdhdHQup0I1hzs_AKJpEubJiyu_JriMKAtzNcjqreb_0aNnz9MO_ubtrS--wagxBghCR5uT-cfQxEbV_wigbBYYInmY5BXZfVdjwR5KYfcSEa3A6QmsG_5aMEO6CYJsQlT_hR6_nWAUmLR8ql/w400-h225/ANA%203.jpg" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span></i><i style="font-family: georgia;"> Representación de una simulación de dos agujeros negros orbitando uno alrededor del otro, cada vez más cerca hasta colapsar y formar un sólo agujero negro, emitiendo ondas gravitatorias en este proceso. C</i><i><span style="font-family: arial;">rédito: SXS, the Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) project (<a href="http://www.black-holes.org/" target="_blank">http://www.black-holes.org</a>).</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Finalmente, en 2019
gracias a una gran colaboración de instituciones científicas, se consiguió la
primera imagen de un agujero negro en el núcleo de la galaxia M87, donde se ve
el disco de acrección alrededor de un centro oscuro que determina la sombra del
agujero negro [4].<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjCKldBryWRPKuIHaBc2yFGtxE4kTA7EV1qkb6oaAfbRkyLFXP9iK799xDoV-7VRN-tfAdnYs1bxWp8APF0G4pZYuo3Wl2Ts2nM4i3YGao1p8dYZzQgpW6Uaef3xRAf8NMmh3B0ThaH6aUeO4qPnoB03VkMI-VDr2pT-Gdd46Tk-pv1hi_D4gw-CnvF/s800/ANA%204.png" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="466" data-original-width="800" height="233" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjCKldBryWRPKuIHaBc2yFGtxE4kTA7EV1qkb6oaAfbRkyLFXP9iK799xDoV-7VRN-tfAdnYs1bxWp8APF0G4pZYuo3Wl2Ts2nM4i3YGao1p8dYZzQgpW6Uaef3xRAf8NMmh3B0ThaH6aUeO4qPnoB03VkMI-VDr2pT-Gdd46Tk-pv1hi_D4gw-CnvF/w400-h233/ANA%204.png" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span></i><i style="font-family: georgia;"> Primera imagen de un agujero negro obtenida de las observaciones del "Event Horizon Telescope" del centro de la galaxia M87. </i><i><span style="font-family: arial;">Crédito: Event Horizon Telescope Collaboration.</span></i></div><div><br /></div><br />
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Gracias a todas estas
observaciones, y a los avances teóricos en la materia, a día de hoy sabemos de
la existencia de objetos compactos que tienen las características de agujeros
negros y entendemos todo lo que sucede alrededor de los mismos. Eso sí, siempre
más allá del horizonte. ¿Cómo podemos entonces conocer mejor estos objetos?
¡Vayamos a por la teoría!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Hacia
el estudio de los agujeros negros.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En los años 70 se empezó a estudiar la dinámica de
agujeros negros. Primero se vio que el área de un agujero negro no podía
decrecer en ningún proceso (al menos los físicamente razonables). Esto hizo
pensar en una analogía del área con la entropía, que según la segunda ley de la
termodinámica no puede decrecer. Si esto pasaba con la segunda ley, ¿hay toda
una analogía con la termodinámica? Pues resulta que la dinámica de agujeros
negros también seguía leyes análogas al resto de leyes de la termodinámica (la
ley cero, la primera y la tercera ley). Aunque había un problema, las
dimensiones de las cantidades análogas a las cantidades termodinámicas no
cuadraban. En las leyes de la termodinámica tenemos la energía, la temperatura
y la entropía, y en las de los agujeros negros, la masa, la gravedad de
superficie y el área. Y de estas, ¡solo la masa tenía las dimensiones
apropiadas! Además, si los agujeros negros solo absorben y nada escapa,
entonces ¡su temperatura tiene que ser cero! Bekenstein se dio cuenta de que
introduciendo la constante de Planck (cantidad básica en mecánica cuántica),
las dimensiones del área como medida de entropía cuadraban. Aun así, no pensaba
que esta entropía fuese una entropía como la termodinámica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hagamos aquí un
inciso. Usualmente la entropía se define como todos los posibles estados
microscópicos (microestados) que definen un estado macroscópico (el que vemos).
Sin embargo, otra de las maneras de entender la entropía de un sistema es como
la falta de información sobre su configuración interna. Esto conecta con la
teoría de la información establecida por Shannon. Es decir, representa toda la
información que necesitamos para conocer con total precisión los microestados.
Como solo tenemos acceso a los macroestados, esa información se encuentra
escondida, y cuantificada por la entropía. En resumen: la entropía mide nuestra
ignorancia sobre la configuración interna de un sistema. De esta manera, cuando
ganamos información sobre un sistema, la entropía decrece.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Volviendo a la
entropía de los agujeros negros, denominada entropía de Bekenstein, al
calcularla vemos que es enorme. Es casi 20 órdenes de magnitud<sup>4</sup>
mayor que la entropía del sol. Cuando miramos esta entropía desde el punto de
vista de la falta de información, tiene bastante sentido si recordamos lo que
hemos explicado antes del carácter indistinguible de los agujeros negros y la
poca información que nos proporcionan.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En este punto, ya se
empezó a intentar averiguar qué pasaba con la información en un agujero negro,
qué significaba su entropía y si su presencia podía violar de alguna manera la
segunda ley de la termodinámica. Para entender este problema se recurrió a un
recurso muy utilizado en física: los experimentos mentales
(Gedankenexperiment). En ellos se imaginan escenarios teóricos y se investigan
las posibles consecuencias, problemas o paradojas de la teoría. Por ejemplo,
Wheeler planteó a Bekenstein el problema de qué pasaría si uno derramase una
taza de té en un agujero negro. Si hiciésemos tal cosa, la entropía correspondiente
a la taza de té se perdería en el agujero negro y decrecería la entropía del
universo. ¿Cómo lo compensa el agujero negro? Y qué pasa si conseguimos echar a
un agujero negro un sistema casi sin masa, ¿podríamos violar la segunda ley de
la termodinámica? Todas estas preguntas, y muchas más, fueron (y siguen)
haciendo que se desarrolle éste y otros campos de la física teórica: Planteando
problemas y paradojas a modo de juegos mentales y viendo cómo se pueden
solucionar o si hay cosas que todavía no entendemos de la teoría y que pueden
reflejar un fallo de la misma.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Lo que a día de hoy
parece que está bastante claro es que la segunda ley de la termodinámica no se
viola con la introducción de agujeros negros y que éstos poseen una entropía
enorme, de hecho, la entropía máxima que puede tener una cantidad de materia
(dada por el límite de Bekenstein). Ahora bien, qué significa e implica esa
entropía, aún sigue siendo tema de debate científico: ¿Por qué es tan
grande? ¿Por qué es proporcional al área
y no al volumen? ¿Por qué es una función universal? ¿Cuáles son los
microestados del agujero negro y dónde se localizan? ¿Habrá correcciones
cuánticas de esta entropía? Podemos entender la entropía de Bekenstein por
ejemplo como una entropía de “entrelazamiento”, es decir mide la información
escondida en las correlaciones cuánticas a través del horizonte<sup>5</sup>. De
hecho, el papel de esta entropía es fundamental para el entendimiento de la
paradoja de la información en agujeros negros, como veremos más adelante (hasta
aquí, no hay ninguna paradoja). Para entender esa parte y así entender un poco
mejor lo que pasa en los agujeros negros, necesitamos introducir efectos
cuánticos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Cuando
la teoría cuántica entra en juego.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Tan solo un par de años después de los primeros
desarrollos en termodinámica de agujeros negros, Hawking puso el broche de oro
dando con la clave para solucionar el problema de las dimensiones, la
temperatura y la entropía: los agujeros negros radian cuando consideramos
efectos cuánticos (en particular, por un efecto de creación de partículas por
fluctuaciones en el vacío) de igual manera que lo hace un cuerpo negro en
termodinámica. Este proceso confiere una temperatura a los agujeros negros,
denominada temperatura de Hawking, que es inversamente proporcional a la masa
del agujero negro. Es decir, cuanto más masivo sea un agujero negro menor
temperatura tendrá. Así, un agujero negro al radiar, va perdiendo masa.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De esta manera
tenemos que los agujeros negros pueden crecer debido a la acrección de materia,
y entonces este proceso será dominante, ya que tendrá cada vez más masa y la
radiación se reducirá. O también podría disminuir debido a la radiación y así
ir aumentando su temperatura y la propia radiación (aunque como veremos más
adelante este proceso no es viable para los agujeros negros astrofísicos).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La existencia de
radiación de Hawking hace no solo que podamos ya considerar la gravedad de
superficie como una temperatura del horizonte, sino que también podamos
considerar el incremento de área como una entropía. Así que la taza de té que
Wheeler quería verter en el agujero negro simplemente aumenta la entropía de
Bekenstein. Entonces, si hemos dicho que no se viola la segunda ley de la
termodinámica, pero ahora, al existir evaporación, el área puede disminuir,
¿esto cómo se soluciona? Pues porque la entropía del resto del universo aumenta
de tal manera que la entropía total crece. Esto es lo que se conoce como la
segunda ley generalizada de la entropía, a la que ya se refería Bekenstein
cuando se plantearon los primeros experimentos mentales que comenté
anteriormente y que se cierran completamente con este nuevo ingrediente.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Volvamos a las
consecuencias de la radiación de Hawking: Bajo ciertas condiciones, un agujero
negro puede ir emitiendo radiación (cuántica) y evaporándose poco a poco.
¿Hasta dónde? Aquí surge uno de los problemas clave de la física de agujeros
negros. Según las leyes físicas que conocemos el agujero negro continuará
evaporándose hasta desaparecer. Es precisamente el hecho de que desaparezca lo
que genera el problema: ¿Qué pasa entonces con la información que había
desaparecido dentro? ¿Y con la singularidad?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La radiación de
Hawking no depende del estado inicial de la masa que colapsó para formar el
agujero negro, ni de la materia que se traga el mismo. Así que la radiación que
queda en el exterior, no transporta ninguna información. Mientras haya agujero
negro, esto no supone ningún problema, tenemos un horizonte de eventos que nos
separa del interior y una entropía que nos codifica toda la información que
está escondida ahí dentro. El problema surge entonces cuando desaparece del
todo, porque ya no tenemos ningún sitio donde pueda estar almacenada toda esa
información y la entropía del universo debería crecer de manera tremenda para
compensar la entropía del agujero negro, es decir, la información tendría que
estar “escondida” en la radiación. Pero la radiación Hawking es completamente
térmica, no tiene correlaciones en las que pueda codificarse esa información.
Este proceso de pérdida de información no es físicamente aceptable dentro del
paradigma de evolución de la mecánica cuántica<sup>6</sup>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Este problema se
conoce como la paradoja de la información en agujeros negros, y a día de hoy
continúa siendo una cuestión abierta con muchos y diferentes caminos de
investigación propuestos, como veremos más adelante. Pero, ¿hay alguna certeza
de todo esto? ¿Se ha observado o medido la radiación de Hawking o la
evaporación de un agujero negro?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Y
esto… ¿se puede medir?</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Veamos las escalas relacionadas con la evaporación
de agujeros negros: La vida media de un agujero negro de la masa de nuestro sol
ya es muchos órdenes de magnitud (alrededor de 50) mayor que la edad del
universo. Sin embargo, un agujero negro microscópico tardaría cuestión de
segundos en evaporarse. Por otro lado, la temperatura de un agujero negro sería
de 0,00000001 K, una temperatura mucho más baja que el ambiente en el universo
(del orden de 2.7 K). Con estos órdenes de magnitud parece inviable que podamos
medir este proceso...<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Sin embargo, tenemos
una alternativa: Estudiar modelos análogos. Para estudiar algunos fenómenos de
gravedad podemos crear un modelo en otro sistema físico manejable en
laboratorio que nos permita reproducir las características de la gravedad que
queremos analizar [5]. Este método tiene bastantes limitaciones, ya que solo
algunos procesos o características se pueden modelizar en laboratorio y, aun
así, muchas veces solo dentro de un determinado rango. Por ejemplo, se han construido
agujeros acústicos en agua, que reproducen ciertas características de los
agujeros negros, como la existencia de un horizonte. O, análogos de agujeros
negros en materia condensada (específicamente en los llamados condensados de
Bose-Einstein). Estos sistemas permiten un modelo cuántico y reproducir una
temperatura de Hawking del mismo orden de magnitud que la del ambiente. También
existen análogos en otros sistemas ópticos.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg969iCYnFvk_7W1CVejTJSnmX_QP62V9Gxd-Kl2YaWH3-Z_0NNJF5gfcD4BMmkkDemj9TD9usDflbUoCLJA9C6eOxwZ7MtXajGMYkLAtz93uNBhv--NImOgfPSOmyNr6__7uK-8Jn6FhjIGNk0ahPt3RbvAsNo3YlX3DocD9m20BhHAG2LwuP_knX1/s4000/ANA%205.jpg" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="3000" data-original-width="4000" height="300" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg969iCYnFvk_7W1CVejTJSnmX_QP62V9Gxd-Kl2YaWH3-Z_0NNJF5gfcD4BMmkkDemj9TD9usDflbUoCLJA9C6eOxwZ7MtXajGMYkLAtz93uNBhv--NImOgfPSOmyNr6__7uK-8Jn6FhjIGNk0ahPt3RbvAsNo3YlX3DocD9m20BhHAG2LwuP_knX1/w400-h300/ANA%205.jpg" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.5</span></i><i style="font-family: georgia;"> En este dibujo podemos visualizar un poco mejor (aunque de manera un poco tosca y no muy rigurosa) la analogía del agujero negro relativista con el agujero acústico en agua. Imaginemos un desagüe o cascada que crea una corriente de agua. Lejos del mismo, los peces pueden nadar a su antojo en cualquier dirección, cuando estén los suficientemente cerca, se verán arrastrados por la corriente (en esta figura se les ve yendo en círculo alrededor del pozo). Pero habrá un momento en el que la caída y el arrastre del agua sean tan fuertes que por mucho que intenten nadar para escapar de ahí, caerán irremediablemente. Ese punto de no retorno es el análogo al horizonte de eventos (dibujado con una clara línea negra en la figura). </i><i><span style="font-family: arial;">Crédito: Ana Alonso Serrano.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es en los modelos
análogos de materia condensada donde recientemente se sostiene que se ha medido
radiación Hawking [6] [7]. Aunque este resultado es muy prometedor, todavía existe
cierta discusión al respecto. En cualquier caso, la radiación de Hawking es una
predicción teórica tan sólida y bien establecida desde diferentes puntos de
vista, que ahora queda tan solo encontrar la forma de medirla. Y en ese
sentido, este campo promete nuevos e interesantes resultados y representa una
oportunidad experimental para el estudio de agujeros negros y otros fenómenos
de gravedad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Y…
¿ahora qué?</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A día de hoy existen muchos enigmas abiertos
respecto a los agujeros negros y también existen nuevas ventanas de observación
que nos pueden revelar grandes avances en los años venideros. Dentro del campo
puramente teórico, aún se nos escapa la escurridiza teoría subyacente de
gravedad cuántica. De ésta se habla en detalle en otros capítulos de este
libro, pero su formulación se espera que resolvería el problema de la
singularidad y el interior del agujero negro, y con ello también el problema de
la paradoja de la información.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Mientras continúa la
búsqueda de esta teoría se desarrollan paralelamente estudios para intentar
aclarar este problema; también a modo de encontrar indicios que nos faciliten o
revelen características que tenga que cumplir la teoría final o que nos
permitan discriminar entre el zoo de teorías actual<sup>7</sup>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Dentro de las
propuestas plausibles para resolver el problema de la paradoja de la
información se han postulado diferentes escenarios. En lo que sigue voy a
comentar brevemente algunos de ellos con el fin de hacernos una idea de las
distintas líneas de investigación en curso.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El más estándar
establece que debe haber información codificada en las correlaciones de la
radiación de Hawking. Estas propuestas se basan en el estudio del
entrelazamiento cuántico entre las partículas que caen al agujero negro y entre
la radiación Hawking que emerge. El entrelazamiento se puede cuantificar
mediante la consideración de la entropía de entrelazamiento que ya comentamos,
y que permite estudiar qué pasa con la información y cómo podríamos
recuperarla. Los diferentes estudios en esta dirección han dado lugar a muchos
avances, y también a paradojas que han traído de cabeza a los investigadores, y
se puede decir que indagan en que la información se queda codificada en
correlaciones cuánticas y éstas de alguna manera están presentes en la
radiación emitida. De esta forma, aunque parezca que la información se ha
perdido en la práctica, aún reside en el entorno permitiendo que la teoría
cuadre y que exista alguna forma de recuperarla<sup>8</sup>. Una idea similar,
consiste en que, aunque los agujeros negros no tengan pelo, sí que tienen “pelo
cuántico”, es decir, que el horizonte contiene más información cuántica que la
que establece la teoría clásica, y por lo tanto, esa información impresa en el
horizonte, emerge con la radiación y no se pierde en ningún momento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otra propuesta es que
los agujeros negros no se evaporan completamente, sino que la evaporación se
detiene cuando los efectos de gravedad cuántica son dominantes (porque el
agujero negro se hace muy pequeño), y así el estado final lo constituye un
remanente estable de tamaño de la escala de Planck<sup>9</sup> que almacena la
información y nos libra de la paradoja. También se ha conjeturado con que los
efectos de gravedad cuántica en los estadíos finales de la evaporación pueden
dar lugar a que la radiación emitida sea modificada, y así toda la información
almacenada en el agujero negro pueda salir con ella.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una idea
completamente diferente es que la información puede estar irremediablemente
perdida y aun así no violar ninguno de los principios de la física establecida.
Es decir, de alguna manera el agujero negro actúa como un sumidero que elimina
la información en el universo que observamos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Finalmente, otra idea
a considerar, que se ha desarrollado en diferentes marcos, es que quizás no se
formen agujeros negros en la naturaleza, sino que el proceso de colapso se
“detenga” dando lugar a un objeto ultracompacto que comparte todas las
características medidas de los agujeros negros, pero no ha llegado a crear un
horizonte de sucesos y una singularidad (creando por ejemplo fuzzballs o las
estrellas negras).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Todas estas teorías
tienen avances y propuestas interesantes, pero también puntos conflictivos que
no terminan de entenderse o de cuadrar completamente, por eso parece que aún
queda mucho camino por delante para entender completamente los agujeros negros.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En cualquier caso, el
campo de los agujeros negros ya nos ha enseñado cómo teorías establecidas de
manera puramente teórica pueden tardar muchos años en llegar a comprobarse o
refutarse de manera experimental u observacional, pero la física teórica ha
demostrado constituir un marco de trabajo muy sólido para el establecimiento de
nuevas teorías. En los próximos años cabe esperar profundos avances teóricos y,
sobre todo, las nuevas ventanas de observación prometen sorprendernos con
nuevos resultados experimentales que arrojen algo más de luz a la oscuridad de
los agujeros negros.<o:p></o:p></span></p>
<p align="center" class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">¡Esperamos expectantes!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Notas:</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Cabe resaltar que, en muchos países hispanoparlantes,
se les denomina hoyos negros, y que, atendiendo a las propias definiciones de
la palabra, quizás sea una acepción más apropiada [1].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Las fuerzas de marea suceden cuando la fuerza
gravitatoria es diferente a lo largo de un cuerpo, dando lugar así a una
deformación del mismo. Y sí, ¡las mareas marinas que vemos son consecuencia de
este efecto!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Esto proviene de un estudio exhaustivo de las
singularidades que desarrollaron Penrose y Hawking y que le valió el Nobel de
Física al primero en 2020.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">4</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Esto significa la cantidad de “ceros” que hay
detrás del número, es decir, hay 20 ceros de diferencia entre una cantidad y la
otra. Un ejemplo para entenderlo es que entre 20.000 y 70 hay tres órdenes de
magnitud.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">5</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> El entrelazamiento cuántico es un fenómeno de
correlación cuántica entre partículas que se trata en detalle en otros
capítulos de este volumen.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">6</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Esto implicaría evolucionar de un estado inicial
puro, donde la información es máxima, hasta un estado final mezcla donde la
información es mínima. Este proceso conlleva una evolución “no-unitaria” algo
prohibido en mecánica cuántica en un sistema cerrado.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">7</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Aunque esto no siempre pasa, por ejemplo, se da la
característica de la universalidad de la entropía de Bekenstein. Es decir,
todas las teorías candidatas de gravedad cuántica recuperan el mismo resultado
y no nos permiten discernir una teoría privilegiada.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">8</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Algunas de las ideas más conocidas en esta
dirección han sido la complementariedad del agujero negro, los muros de fuego,
la teoría holográfica y, recientemente, las islas de entrelazamiento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">9</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> La escala de Planck representa la escala en la cual
el concepto de espaciotiempo dado por la relatividad general se rompe y sería
la gravedad cuántica la que determinaría la física a partir de aquí.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Referencias:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] José M. M.
Senovilla, “<i>Premio Nobel de Física 2020 Hoyos negros y sus misteriosos
interiores”,</i> Revista Española de Física, Vol. 34 N 4 (2020).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[2] Gravity Collaboration, <i>“Detection of orbital motions near the last
stable circular orbit of the massive black hole SgrA*”</i>, <a name="CITEREFAbuterAmorimBauböckBerger2018"></a>Astronomy & Astrophysics. 618
(2018) L10.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[3] The LIGO Scientific Collaboration and the VIRGO Scientific
Collaboration, <i>“Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole
Merger”</i>, Phys. Rev. Lett. 116 (2016) 061102.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] The Event Horizon Telescope Collaboration,<i> “First M87 Event
Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole”</i>,
Astrophys. J. Lett. 875 (2019), L1.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] Carlos Barceló, Stefano Liberati, Matt Visser, <i>“Analogue Gravity”</i>,
Living Rev. Rel. 8 (2005) 12.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[6] J. Steinhauer, “<i>Observation of quantum Hawking radiation and its
entanglement in an analogue black hole</i>. Nature Phys. 12, 959 (2016)”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[7] Carlos Barceló, “<i>Analogue black-hole horizons”, </i>Nature Phys.
15 (2019) 3, 210-213<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/ana-alonso-serrano.html" target="_blank">Ana Alonso Serrano</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 14pt;">Doctora en Física.</span></p><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;">
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-style: italic; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Investigadora postdoctoral en el Max Planck
Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute).</span></div></div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-style: italic; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-style: italic; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-38863217605558413942022-03-01T01:20:00.002-08:002023-03-07T05:21:43.662-08:00Ondas gravitatorias - Isabel Cordero Carrión<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Ondas gravitatorias y simulaciones numéricas como laboratorios computacionales.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1txIruhNKxPfGAOiB1ywzAgOeRiW5vjN6/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=192e3LRgU3xBqszZLRh6yinlaCJCWR4KW" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Acababa de comenzar el siglo XX cuando en 1905 la
Relatividad Especial de Einstein [1] se proponía como una nueva manera de
entender el espacio-tiempo, unos espacio y tiempo que eliminaban su carácter
absoluto y que desde ese momento debían entenderse de manera conjunta, como dos
caras de una misma moneda. La Relatividad Especial ponía a prueba nuestra
intuición, haciendo que aparecieran las famosas contracciones de distancias y
dilataciones del tiempo según el observador que estuviera realizando las correspondientes
medidas, y poniendo en un lugar destacado a la velocidad de la luz en el vacío.
Normalmente se denota con la letra </span><i style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 12pt;">c</i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">
a la velocidad de la luz en el vacío, tiene un valor aproximado de 300 mil
kilómetros por segundo, y es límite superior a la velocidad a la que pueden
desplazarse partículas y objetos masivos y no masivos en el universo, ya sean
fotones, neutrinos o una nave espacial...</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Esta velocidad
característica no era desconocida y ya estaba presente en la formulación
(relativista) de las ecuaciones del electromagnetismo de Maxwell, que habían
sido propuestas en 1865 [2]. Faltaba sin embargo introducir en este espacio-tiempo
la interacción gravitatoria, que no se hizo esperar demasiado.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Varios años después,
en 1915, Einstein volvía a revolucionar las teorías de la Física hasta el
momento, con una visión que mantenemos hasta hoy en día del espacio-tiempo y la
interpretación geométrica de la gravedad. En la teoría de la Relatividad
General [3] desaparecen las fuerzas propuestas por Newton para explicar la
gravedad, que habían regido tanto las trayectorias de las órbitas celestes como
las de los proyectiles en la Tierra durante más de dos siglos. La irrupción de
una nueva teoría llamada Relatividad General, que interpretaba la gravedad como
una geometría, reconciliaba la órbita rebelde de Mercurio y ofrecía una
predicción puesta exitosamente a prueba con el eclipse total de Sol de 1919. La
imagen de la siguiente página hace referencia justamente a una observación de
este eclipse total de Sol. Desde ese momento Einstein se hizo mundialmente
famoso. La Relatividad General es una descripción matemática que unifica
irremediablemente el dónde y el cuándo, y en donde, de manera muy resumida, la
materia y la energía deforman, curvan el espacio-tiempo; esta curvatura del
espacio-tiempo dictamina, al mismo tiempo, las trayectorias de los objetos que
están inmersos en él.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiCwm23gP2fbj9rDvEF3-0JWZUwJODVF9NbbB-PXsjX8ZIDJLZNwquOULUpJ5-A1tFetNrnZDC9KTZHk5TPx9U0SWUasuWhXtWomcmJ0soGVa6x3p3jgh2vMxNI9YWFhcru61QTJw9s85VQVZyKIn727-LTaVUCCHakXUR6DUGhgB01iRZz0RU-UQvr=s759" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="591" data-original-width="759" height="498" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiCwm23gP2fbj9rDvEF3-0JWZUwJODVF9NbbB-PXsjX8ZIDJLZNwquOULUpJ5-A1tFetNrnZDC9KTZHk5TPx9U0SWUasuWhXtWomcmJ0soGVa6x3p3jgh2vMxNI9YWFhcru61QTJw9s85VQVZyKIn727-LTaVUCCHakXUR6DUGhgB01iRZz0RU-UQvr=w640-h498" width="640" /></a></div><div style="font-family: georgia; text-align: center;"><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span><span style="font-family: georgia;"> Del informe de Sir Arthur Eddington sobre la expedición para verificar la predicción de Albert Einstein de la curvatura de la luz alrededor del sol. FW Dyson, AS Eddington y C. Davidson (1920). "Una determinación de la desviación de la luz por el campo gravitacional del Sol, a partir de las observaciones realizadas en el eclipse total del 29 de mayo de 1919". </span></i></div><div style="text-align: center;"><span style="font-family: arial;"><i>Fuente: <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_eclipse_of_May_29,_1919" target="_blank">https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_eclipse_of_May_29,_1919</a></i></span></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las sorpresas
asociadas a esta nueva teoría no tardaron en hacer acto de presencia.
Aparecieron dos actores inesperados que aún hoy en día son piezas clave en la
investigación en gravedad y física en general: los agujeros negros y las ondas
gravitacionales o gravitatorias. Los primeros, los agujeros negros, constituyen
regiones en donde el espacio-tiempo está tan curvado que ni siquiera los
fotones viajando a su velocidad máxima, <i>c</i>,
la velocidad de la luz en el vacío, pueden escapar de esta región; no contamos
todavía con una teoría que describa la parte más próxima al centro del interior
de estas regiones de manera satisfactoria y son los laboratorios más
prometedores para intentar unificar las dos grandes teorías en la Física del
siglo XX, Relatividad General y Mecánica Cuántica. Las soluciones teóricas de
agujeros negros sin y con rotación se deben a Schwarzschild [4] y Kerr [5]. La
solución de agujero negro sin rotación de Schwarzschild fue obtenida solo
varios meses después de la aparición de las ecuaciones de la Relatividad
General, pero fue vista al principio como una mera solución matemática con unas
propiedades un tanto peculiares; el pobre Schwarzschild no vivió mucho más
tiempo y no pudo llegar a entender la importancia de su solución y la
repercusión que tendría en los años y décadas siguientes. Entre otros hechos
significativos, merece la pena destacar el premio Nobel en Física en 2020 a
Andrea M. Ghez, Reinhard Genzel y Roger Penrose por sus contribuciones
observacionales y teóricas en el campo de los agujeros negros.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1916, aparece
nuestro segundo actor inesperado. Einstein, tras una simplificación de las
complejas ecuaciones asociadas a la Relatividad General, y considerando un
espacio-tiempo sin contenido material ni energético, encontraba una solución en
sus ecuaciones que contenía una estructura similar a un comportamiento
ondulatorio [6]: el mismo tipo de ecuaciones que aparecen a la hora de explicar
cómo se propaga una vibración del aire que identificamos como un sonido cuando
hace vibrar el tímpano de nuestro oído, o a la hora de explicar las
perturbaciones que se crean en la superficie de un estanque cuando arrojamos
una piedra en un día soleado y sin viento. Este comportamiento fue confirmado
en situaciones más generales en años posteriores, incluyendo espacios-tiempo
que también contenían materia y energía, analizando otras y otros
investigadores de manera rigurosa su definición y propagación, entre los que
cabe mencionar a Newman y Penrose. Estas perturbaciones o arrugas del
espacio-tiempo reciben el nombre de ondas gravitatorias o gravitacionales, y,
con todo merecimiento, están ahora mismo muy de moda.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiS1PrJNikXB7m6ZP3cZpcNaXcEdhJKGmFY9rI2UQaCzJxxt4vFrBckLoLuc5cb3O17W-7Gka0EYmakUBrM6DHFF42alf9ha_FU1pMQxVB69XEPhKwYscJuhHrxNqFflWHCY4d_Z10XgVbCDd4ozL8zgBFsgLMo3WZHRvLVbuGTAD-FfjYzR7YTwdij=s759" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="567" data-original-width="759" height="478" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiS1PrJNikXB7m6ZP3cZpcNaXcEdhJKGmFY9rI2UQaCzJxxt4vFrBckLoLuc5cb3O17W-7Gka0EYmakUBrM6DHFF42alf9ha_FU1pMQxVB69XEPhKwYscJuhHrxNqFflWHCY4d_Z10XgVbCDd4ozL8zgBFsgLMo3WZHRvLVbuGTAD-FfjYzR7YTwdij=w640-h478" width="640" /></a></div><div><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span><span style="font-family: georgia;"> Esta interpretación artística hace referencia a la fusión de un sistema binario de dos agujeros negros asociada a la detección </span><span style="font-family: arial;">GW190521</span><span style="font-family: georgia;"> y ha sido elaborada por el diseñador gráfico valenciano Raúl Rubio en colaboración con el grupo Virgo en Valencia.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las ondas
gravitatorias son perturbaciones, distorsiones, no de objetos en el
espacio-tiempo, sino del propio tejido espacio-temporal. Estas ondas se generan
cuando masas se aceleran rompiendo la simetría axial (la que tiene un cilindro
rotando sobre su eje) y se propagan en todas direcciones. Según la Relatividad
General, la velocidad a la que se propagan estas ondas gravitatorias es <i>c</i>, que aparece de nuevo como velocidad
característica en la teoría. Además, analizando las ecuaciones con más cuidado
y detalle, se puede deducir que en la Relatividad General únicamente tenemos
dos formas independientes en las que el espacio-tiempo puede distorsionarse por
el paso de una onda gravitatoria, las cuales reciben el nombre de
polarizaciones. Si consideramos unos anillos en el plano perpendicular a la
dirección de propagación de una onda gravitatoria, la distorsión de estos
anillos será la ilustrada en la Fig. 3, la dimensión del anillo se hace un poco
más grande en una dirección mientras que se hace un poco más pequeña en la
dirección perpendicular, y este efecto se va alternando entre estas dos
direcciones. La diferencia entre ambas polarizaciones es una rotación de un
ángulo de 45º (o π/2 radianes), y normalmente se denotan por los símbolos más
(+) y cruz (x). En otras teorías de gravedad alternativas a la Relatividad
General pueden aparecer más polarizaciones; en total podrían existir hasta 6
polarizaciones o formas independientes en las que se distorsionaría un objeto,
y encontrar algún signo de ellas supondría una evidencia de física más allá de
la Relatividad General. Mencionaremos más adelante qué detecciones de ondas
gravitatorias tenemos, aunque merece la pena adelantar que esta teoría ha
superado todas las exigentes pruebas a las que se le ha sometido hasta el
momento, incluida la no observación de más de las dos polarizaciones predichas
por la Relatividad General.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><iframe allowfullscreen='allowfullscreen' webkitallowfullscreen='webkitallowfullscreen' mozallowfullscreen='mozallowfullscreen' width='320' height='266' src='https://www.blogger.com/video.g?token=AD6v5dwcvGZVuxY65XH_lDjgpTejDEDK3I5eavpOR2pjlOPcbrUK22V5NtJMBkAsNGIiObNBQOsGlaDnwrk-gJoMjQ' class='b-hbp-video b-uploaded' frameborder='0'></iframe></div><div style="text-align: center;"><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span><span style="font-family: georgia;"> Animación representativa de las ondas gravitatorias.</span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Crédito ESA: <a href="https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=R4yfGKM25VQ" target="_blank">https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=R4yfGKM25VQ</a></span></i></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjtwK1uuYInUv6N59QWJll5RKGaq7Edm5Grpc5lHW4d1xaMoiXVGMz5eiNM62WnTDjDL20CpwJh0yP-VF4z77o0GobiG2gSlS0DzNRhRnK-UlRffnYlyzwQaNGacP7Km9Bw7BO11dkzKqf0KfNFclCvwiW3y7LZ3meK4sVuCVOq9Zdfx8Y746KpcUE5=s4545" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="713" data-original-width="4545" height="31" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjtwK1uuYInUv6N59QWJll5RKGaq7Edm5Grpc5lHW4d1xaMoiXVGMz5eiNM62WnTDjDL20CpwJh0yP-VF4z77o0GobiG2gSlS0DzNRhRnK-UlRffnYlyzwQaNGacP7Km9Bw7BO11dkzKqf0KfNFclCvwiW3y7LZ3meK4sVuCVOq9Zdfx8Y746KpcUE5=w200-h31" width="200" /></a></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La enorme imaginación
y capacidad mental de Einstein para diseñar sus experimentos mentales a la hora
de reflexionar sobre su nueva teoría de la gravedad estuvo también muy presente
en sus discusiones con Bohr, poniendo a prueba con ingeniosos planteamientos la
consistencia de la Mecánica Cuántica, y la paciencia de Bohr, que, con bastante
agudeza y trabajo, salía airoso de estas aparentes contradicciones. La ciencia
no se entendería si no tuviésemos la constante necesidad de cuestionar las
teorías establecidas hasta el momento, desde un punto de vista teórico y
también a través de los experimentos y datos que recabamos, como herramienta
fundamental para poder seguir progresando en el entendimiento de los fenómenos
naturales que nos rodean, incluyendo la gravedad. De la misma forma, son ahora
las recientes detecciones de ondas gravitatorias las que, por un lado, han
confirmado finalmente la última predicción de la teoría de la Relatividad
General que quedaba por detectarse de manera directa, y, por otro lado, están
poniendo a prueba todos los detalles de la Relatividad General, sin ningún
indicio por el momento de desviación de los resultados experimentales con
respecto a las predicciones teóricas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las ondas
gravitatorias son extremadamente débiles. Algunos de los fenómenos más violentos
que podemos imaginar en el universo generan unas ondas gravitatorias con una
amplitud tan pequeña que el propio Einstein dudaba, no de su existencia, pero
sí de la posibilidad de que algún día fuésemos capaces de llegar a detectarlas.
Y es que, a un gran equipo multidisciplinar y diverso de científicos y
científicas con recursos, tiempo y financiación, puede que no se le resista
ningún gran reto. Hemos necesitado, eso sí, un siglo de desarrollos teóricos,
computacionales y tecnológicos que desafían nuestra imaginación, y el trabajo
colaborativo y continuado de miles de personas durante décadas para poder
situarnos en el dulce momento que está viviendo la astronomía de ondas
gravitatorias.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Antes de la detección
directa de estas ondas gravitatorias, ya teníamos indicios muy fuertes de su
existencia de manera indirecta. El ejemplo más famoso es quizás el púlsar
(estrella de neutrones altamente magnetizada y con una rotación extremadamente
rápida) PSR B1913+16, que forma parte de un sistema binario de dos objetos
compactos; este púlsar fue descubierto por Hulse y Taylor en 1974, que en
particular observaron con detalle cómo se iba reduciendo el período orbital del
mismo [7]. La emisión de ondas gravitatorias hacía que el sistema fuese
radiando energía y haciendo que ambos objetos girasen cada vez más próximos y
más rápido. Para más detalles sobre las estrellas de neutrones, no dudéis en
echar un vistazo al capítulo de María Ángeles Pérez García. Este trabajo les
valió a Hulse y Taylor el premio Nobel de Física en 1993. Mencionaremos algún
premio Nobel más, pero me resulta interesante recordar que el premio Nobel que
Einstein recibió no está relacionado con su increíble teoría de la Relatividad
General (sino con el fenómeno del efecto fotoeléctrico).<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEipKLPfo7GoOjXos24T1Q9L048AaZYYB8ZUfFGyFg-VX_iEvU3o8RnMiFgTHgoK3_P4qOMdOMf0H7zLljHaJ1TmXCxETAi4_Zq6cy7Hv1PO0z2K6f--eHHcjLmpVQqyxYeI_puks4_nSmKSC7RRcqSjmutEr8rGhFHoaRbKerLPPuFKEwAdwKhzWskU=s581" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="581" data-original-width="570" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEipKLPfo7GoOjXos24T1Q9L048AaZYYB8ZUfFGyFg-VX_iEvU3o8RnMiFgTHgoK3_P4qOMdOMf0H7zLljHaJ1TmXCxETAi4_Zq6cy7Hv1PO0z2K6f--eHHcjLmpVQqyxYeI_puks4_nSmKSC7RRcqSjmutEr8rGhFHoaRbKerLPPuFKEwAdwKhzWskU=w393-h400" width="393" /></a></div><div><br /></div><i><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span><span style="font-family: georgia;"> Solapamiento entre las observaciones y la predicción de la Relatividad General en el pulsar PSR B1913+16. </span></i></div></i></div><div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: Weisberg y Taylor (2004), <a href="https://adsabs.harvard.edu/full/2005ASPC..328...25W" target="_blank">https://adsabs.harvard.edu/full/2005ASPC..328...25W</a></span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A principios del
siglo XXI, tras desarrollos producidos en diferentes direcciones, se plantea
una carrera paralela en el campo de las ondas gravitatorias, con cierta intriga
por ver si alguna de las dos comunidades científicas implicadas era capaz de
adelantar a la otra: por un lado, el desarrollo teórico y numérico, y, por otro
lado, el desarrollo experimental de los detectores.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el lado teórico y
numérico, la resolución de las ecuaciones de manera analítica solo es posible
en algunos casos sencillos y se necesitaba una resolución numérica para
escenarios astrofísicos más realistas como aquellos que involucran objetos
compactos como los agujeros negros o las estrellas de neutrones en sistemas
binarios, y que eran los primeros candidatos a generar una onda gravitatoria
suficientemente intensa como para llegar a ser detectada en nuestros
observatorios terrestres. Lidiar con la singularidad teórica en el centro de
los agujeros negros de Schwarzschild o Kerr, ingeniárselas para desarrollar y
aplicar estrategias y métodos numéricos que redujeran el coste computacional
tan elevado de estas simulaciones, o extraer de manera precisa la radiación
gravitatoria que se generaba en estos escenarios, no eran tareas nada fáciles.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para hacernos una
idea de la complejidad de este desafío, me gustaría señalar que no fue hasta
2005, con el trabajo pionero de Pretorius [8], seguido de otros trabajos
posteriores de muchos grupos, cuando fuimos capaces de resolver numéricamente
las ecuaciones de la Relatividad General en el escenario astrofísico de dos
agujeros negros que giran uno alrededor del otro, cada vez más rápido y cada
vez más cerca, hasta que finalmente se fusionan, y deducir la forma de la onda
gravitatoria que generan en este proceso. Este escenario no incluía contenido
material ya que la modelización de los agujeros negros está descrita únicamente
con curvatura del espacio-tiempo, pero estas simulaciones requerían (y
requieren) utilizar la capacidad de cálculo de los grandes centros de
supercomputación a nivel mundial. Aún hoy en día, muchas de estas simulaciones
son extremadamente costosas y también se están desarrollando otros métodos más
efectivos que son validados por simulaciones numéricas precisas, de cara a
generar ondas gravitatorias producidas en diferentes escenarios en los que
variamos los parámetros físicos que aparecen (como las masas o las rotaciones
de los dos agujeros negros que se fusionan), pero reduciendo significativamente
el coste computacional.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el lado del
desarrollo experimental de los potenciales observatorios de ondas
gravitatorias, se habían propuesto algunos intentos como las barras resonantes
de Webber; Webber llegó a anunciar a finales de 1960 que había detectado ondas
gravitatorias, pero otros grupos no fueron capaces de repetir estas detecciones
y las recientes señales que estamos detectando nos indican que los experimentos
de Webber no tenían la sensibilidad suficiente como para llegar a registrar una
detección real. Cabe destacar no obstante su trabajo pionero en esta área.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las recientes detecciones
han sido posible gracias a los observatorios actuales que utilizan la técnica
de la interferometría óptica; en estos observatorios, de manera absolutamente
simplificada, un haz de luz se divide en dos haces perpendiculares tras
atravesar un divisor del haz, recorren tubos kilométricos, con un vacío mejor
que el del espacio exterior, hasta llegar a unos espejos suspendidos y aislados
de posibles vibraciones terrestres, se reflejan en estos espejos y vuelven a
encontrarse en el punto en el que se habían separado. La longitud de los brazos
es tal que, si no se produce una distorsión o cambio en la distancia de estos
brazos por el paso de una onda gravitatoria, la interferencia destructiva que
se produce entre los dos haces que se reencuentran hace que no se detecte luz.
Si, por el contrario, una pequeña distorsión hace que uno de los brazos se haga
un poco más grande y el otro un poco más pequeño, entonces la interferencia
entre los dos haces que se reencuentran no es totalmente destructiva y se
genera un patrón de interferencia.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A este principio
básico se le suman infinidad de detalles técnicos que complican y hacen mucho
más sensible al detector: cavidades de resonancia que aumentan en un par de
órdenes de magnitud el recorrido efectivo de los haces de luz antes de
reencontrarse, sistemas de limpieza y absorción de luz difusa para evitar
interacciones con los haces, tratamiento óptico puntero para que los láseres
empleados tengan propiedades óptimas, espejos que pesan decenas (y centenas en
un futuro cercano) de kilos con una geometría muy determinada que no puede
desviarse más del grosor de un átomo, complejos sistemas de suspensiones de
varios péndulos encadenados que sostienen a los espejos… Como ondas que son las
ondas gravitatorias, tienen asociadas frecuencias. En el caso de los detectores
actuales, la sensibilidad está limitada a un intervalo de frecuencias; el
límite inferior de este intervalo, alrededor de unos 10Hz, se debe
principalmente a la actividad sísmica, y el límite superior de este intervalo,
alrededor de unos 10000Hz, se debe principalmente a características cuánticas
asociadas con los láseres. Entre estos dos valores de frecuencias podemos
detectar ondas gravitatorias actualmente.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una animación que
ilustra las grandes maravillas tecnológicas que son los observatorios de ondas
gravitatorias puede encontrarse en Youtube<sup>1</sup>, con subtítulos en
varios idiomas incluido el castellano. Invito a todas y todos los lectores a
visitar de manera presencial o virtual estos observatorios, para poder imaginar
mejor la complejidad técnica y la diversidad de disciplinas involucradas en el
funcionamiento de estas instalaciones. Formar parte de una gran colaboración
científica es una experiencia en sí misma, y requiere de la colaboración y
coordinación de muchas personas con habilidades y maneras de trabajar muy
diferentes; también supone vivir de cerca grandes avances científicos y ser de
las primeras personas que conoce los asombrosos descubrimientos que estamos
viviendo en esta área científica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ahora mismo disponemos
de una red global de detectores operativos formada por 4 instrumentos cuyos
brazos perpendiculares tienen forma de una gran L (mayúscula). GEO600 tiene
brazos de 600 metros de longitud, se utiliza para el desarrollo y prueba de
tecnología que posteriormente se implementa en otros detectores más grandes, y
está situado en Alemania, cerca de Hannover. Los dos observatorios LIGO<sup>2</sup>
en Estados Unidos, uno en Hanford (estado de Washington) y otro en Livingston
(estado de Luisiana), tienen brazos de 4 kilómetros de longitud y fueron los
que detectaron en septiembre de 2015 la primera señal de onda gravitatoria [9],
procedente de la fusión de un sistema binario de dos agujeros negros. El
Observatorio Gravitacional Europeo (EGO) alberga el detector Virgo<sup>3</sup>,
operativo tomando datos científicos desde el verano de 2017 y cuyo inicio de
construcción es un poco posterior a los detectores americanos, tiene brazos de
3 kilómetros de longitud y está situado cerca de Pisa en Italia. A estos
detectores habrá que sumar en un futuro cercano el detector KAGRA<sup>4</sup>
en Japón, ya construido y en fase de puesta a punto para poder unirse a los
periodos de toma de datos científicos junto a los detectores LIGO-Virgo, y el
detector LIGO-India, que está dando sus primeros pasos en su fase de
construcción.<o:p></o:p></span></p>
<div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.5</span><span style="font-family: georgia;"> Observatorios de ondas gravitatorias.</span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: georgia;"><br /></span></i></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjJZek-fooUJO1QHWas4H3ZT_SmrHySw2GEOQlJg4MaukOnOA-EIk8eFfd7RhaSdwtcaIxjTQcC52YXnqtfbDkrx1-5ztKAs-E8SoWlNFoy-03LGawJAieZmBBr9yIjZEao11T_Gk8Vw83cUF13bZZxqmTzDhJYpD3ZkzV8HXhLJvpytML50rpuPmcC=s759" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="424" data-original-width="759" height="224" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjJZek-fooUJO1QHWas4H3ZT_SmrHySw2GEOQlJg4MaukOnOA-EIk8eFfd7RhaSdwtcaIxjTQcC52YXnqtfbDkrx1-5ztKAs-E8SoWlNFoy-03LGawJAieZmBBr9yIjZEao11T_Gk8Vw83cUF13bZZxqmTzDhJYpD3ZkzV8HXhLJvpytML50rpuPmcC=w400-h224" width="400" /></a></div><span style="font-family: georgia;"><div style="text-align: center;"><i>LIGO.</i></div><div style="text-align: center;"><i><br /></i></div></span><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg_VTv-AoVummOl9-S6l-Dtxk5E_YoYuDKD-WwEujxNsgGbu-12-wMNJdbB6PKdwBXRLn9xLD9ew0PgT-Gx3ANlfhp9ROgHSoiZA740K7dnPtJql_ABmjgF2pf10JPgN_GTu5GTEPOegmrELPbic95AtSZST7wx6fMQx95XqbKe_hb0Txk1JwCSzQVs=s759" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="391" data-original-width="759" height="206" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg_VTv-AoVummOl9-S6l-Dtxk5E_YoYuDKD-WwEujxNsgGbu-12-wMNJdbB6PKdwBXRLn9xLD9ew0PgT-Gx3ANlfhp9ROgHSoiZA740K7dnPtJql_ABmjgF2pf10JPgN_GTu5GTEPOegmrELPbic95AtSZST7wx6fMQx95XqbKe_hb0Txk1JwCSzQVs=w400-h206" width="400" /></a></div><span style="font-family: georgia;"><div style="text-align: center;"><i>Virgo.</i></div><div style="text-align: center;"><i><br /></i></div></span><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjvyhJmX-rO9KLQ7RzZcC_PJLP1DRAtLJQeP0_xQY_sPGMVVIHJXZI1QUQQER-Xjs52H6_3-PpVX3hRl-aGsiWMSjGgmldA378JFicoE1pYd2vgV6w1ZV4Wele0bp5G2Hrm4lGZC-WSf7O-e3XQXTe6uFeSt7avSN_M5b1jI-iGvU4xeutbgvcg0vNc=s759" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="408" data-original-width="759" height="215" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjvyhJmX-rO9KLQ7RzZcC_PJLP1DRAtLJQeP0_xQY_sPGMVVIHJXZI1QUQQER-Xjs52H6_3-PpVX3hRl-aGsiWMSjGgmldA378JFicoE1pYd2vgV6w1ZV4Wele0bp5G2Hrm4lGZC-WSf7O-e3XQXTe6uFeSt7avSN_M5b1jI-iGvU4xeutbgvcg0vNc=w400-h215" width="400" /></a></div><span style="font-family: georgia;"><div style="text-align: center;"><i>KAGRA.</i></div></span><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Además de estos
detectores ya hay proyectos futuros para las siguientes generaciones de
detectores de ondas gravitatorias: por un lado, los interferómetros ópticos
Einstein Telescope y Cosmic Explorer, con brazos de 10 y 20 km de longitud, y
que están diseñándose para ser construidos en Europa y Estados Unidos,
respectivamente; por otro lado, el interferómetro espacial LISA, con brazos de
varios millones de kilómetros, que se pretende poner en órbita terrestre
alrededor del Sol detrás de la Tierra. La apasionante carrera tecnológica en la
astronomía de ondas gravitatorias está por tanto garantizada, y ojalá nos
esperen años de agradables sorpresas en forma de nuevas y sorprendentes
detecciones.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhlAFKqRzgE0zJ-AUzOi90KmW6i7ICHGjwtJRSjpSGycIoAqNkdfPUrirN9RoBT0t0kBhfcKc7xWT6rRyLtAsQ_IfbRLv4nVUJIGYA9xx1lSuH05uNF8f8n8Yzi4I0FqgpQh_nRy0leCSDfzU0GTPRPDexBhT95Nk96xcb9YoaDznb291CS5cZdNZAJ=s759" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="555" data-original-width="759" height="468" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhlAFKqRzgE0zJ-AUzOi90KmW6i7ICHGjwtJRSjpSGycIoAqNkdfPUrirN9RoBT0t0kBhfcKc7xWT6rRyLtAsQ_IfbRLv4nVUJIGYA9xx1lSuH05uNF8f8n8Yzi4I0FqgpQh_nRy0leCSDfzU0GTPRPDexBhT95Nk96xcb9YoaDznb291CS5cZdNZAJ=w640-h468" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.6</span></i><i style="font-family: georgia;"> Impresión artística de LISA. </i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Crédito: University of Florida / Simon Barke, <a href="https://www.aei.mpg.de/40458/lisa" target="_blank">https://www.aei.mpg.de/40458/lisa</a></span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La importancia de
tener una red de detectores global con varios instrumentos radica en dos
aspectos principalmente: eliminación de ruidos sistemáticos y localización
precisa de la fuente. En el primer aspecto, el hecho de tener varios detectores
nos facilita la tarea de eliminar posibles perturbaciones generadas por ruidos
sistemáticos de uno de los detectores, pero que no deben aparecer en otros
detectores situados en lugares diferentes, incluso con tecnologías ligeramente
diferentes. En el segundo aspecto, el hecho de tener al menos 3 detectores y
conocer los principios de la trigonometría básica permite localizar la fuente
en el cielo, de la misma manera que necesitamos al menos 3 repetidores para
poder determinar la localización de un dispositivo móvil conectado a la red. En
el caso de más de 3 detectores la localización es todavía más precisa e incluso
reduce los riesgos de que uno de los detectores en el momento de la detección
no se encuentre operativo por alguna actualización puntual. En la Fig.7 se
puede ver la diferencia de las bandas asociadas a potenciales localizaciones de
una fuente cuando se disponen de 2 detectores, en comparación con las regiones
mucho más pequeñas con 3 detectores como en los casos de GW170814 (primera
triple detección por los 3 detectores) y de GW170817 (primera fusión de dos
estrellas de neutrones).<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgUAfBfFhWswhHVfAj3gEts3K1ntfS_vB8s9NrZzJDcmJNsp7sAdXkCoBxlC0eG7o5exgPQqg41_fufqHowWS5qIDinmAl_oL--BT5NIoEVX2mmpdppc0cu1XO5A1IG-ZsuZBFv7rwZsIw5M0CxnOtTtcgsxNQX0wNlvlKXwzXJF2yEabd5tgYlew6c=s570" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="428" data-original-width="570" height="300" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgUAfBfFhWswhHVfAj3gEts3K1ntfS_vB8s9NrZzJDcmJNsp7sAdXkCoBxlC0eG7o5exgPQqg41_fufqHowWS5qIDinmAl_oL--BT5NIoEVX2mmpdppc0cu1XO5A1IG-ZsuZBFv7rwZsIw5M0CxnOtTtcgsxNQX0wNlvlKXwzXJF2yEabd5tgYlew6c=w400-h300" width="400" /></a></div><div><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.7</span><span style="font-family: georgia;"> Pasar de los dos observatorios LIGO a la red de tres observatorios LIGO-Virgo reduce significativamente la posible localización de la señal de onda gravitatoria en el cielo.</span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: georgia;">Crédito: LIGO/Virgo/NASA/Leo Singer (Milky Way image: Axel Mellinger), </span><a href="https://www.ligo.org/detections/GW170817.php" style="font-family: georgia;" target="_blank">https://www.ligo.org/detections/GW170817.php</a></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Fue clave el hecho de
que, en el momento de la detección de GW170817 en agosto de 2017 [10], tanto
los dos detectores LIGO como el detector Virgo estuvieran en marcha con
suficiente sensibilidad; esto permitió la localización precisa de la fuente de
manera muy rápida y el posterior seguimiento por parte de la comunidad
astronómica mundial con más de 70 observatorios terrestres y satélites, que
registraron señales procedentes de esa misma región en el cielo en las diferentes
frecuencias del espectro electromagnético (rayos gamma, luz visible, emisión
infrarroja, emisión ultravioleta, rayos X y ondas de radio). Esta detección
supuso el inicio de la astronomía de multi-mensajeros que incluía a las ondas
gravitatorias, la posibilidad por primera vez de realizar una estimación de la
expansión local del universo (la famosa constante de Hubble) mediante ondas
gravitatorias y la confirmación de que elementos de la tabla periódica como el
oro, el uranio o el platino, se formaban en este tipo de escenarios
astrofísicos. Junto con el hecho de que el carbono que forma las llamadas
moléculas de la vida se forme en las reacciones de fusión nuclear que tienen
lugar en las estrellas, podemos decir que somos polvo de estrellas y nos gusta
adornarnos con restos de fusiones de estrellas de neutrones. Una ilustración de
todo el proceso puede verse en Youtube<sup>5</sup>.<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2017 fue un año
mágico para la astronomía de ondas gravitatorias. El premio Nobel en Física en
este año fue otorgado a los físicos Kip Thorne, Barry C. Barish y Rainer Weiss,
por la detección directa de las ondas gravitatorias como pioneros de las
colaboraciones LIGO-Virgo. El mismo año también recibieron el premio Princesa
de Asturias a la Investigación Científico Técnica, probablemente el galardón
más importante en investigación en nuestro país.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hasta el momento tras
los tres periodos de observación de los detectores LIGO-Virgo, las
colaboraciones científicas LIGO-Virgo-KAGRA han publicado la detección de más
de 90 eventos [11], cada uno de los cuales está asociado con la fusión de un
sistema binario de dos objetos compactos que al fusionarse dan lugar a otro
objeto compacto. Algunas de estas observaciones están planteando preguntas
interesantes en otras áreas de la física, como los procesos al final de la vida
de las estrellas y la evolución estelar, o la jerarquía de formación de
agujeros negros y la existencia de agujeros negros de masa intermedia. Tenemos
ya observaciones de sistemas binarios mixtos de objetos compactos, en los que
un agujero negro y una estrella de neutrones se fusionan para generar otro
agujero negro. Para una revisión completa de los eventos registrados hasta el
momento y las implicaciones físicas y astrofísicas, recomiendo a las y los
lectores de esta colección echar un vistazo al reciente artículo<sup>6</sup>
“Observaciones de ondas gravitacionales por la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA”
en el boletín de invierno de 2021 de la Sociedad Española de Astronomía (SEA),
firmado por varias de las personas al frente de la coordinación de grupos de
investigación en España que forman parte de las colaboraciones LIGO-Virgo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El reto que nos
plantean las ondas gravitatorias no termina aquí, en realidad podríamos decir
que la aventura no ha hecho más que comenzar. En el ámbito más computacional,
se necesitan simulaciones más precisas y además simulaciones de escenarios
astrofísicos más diversos, incluyendo algunas posibilidades especulativas como
hipotéticas estrellas de bosones o materia exótica formada por otras partículas
con características diferentes. A partir de estas simulaciones se pueden
generar catálogos sintéticos de señales de ondas gravitatorias generadas por
los diferentes escenarios. Nuestros ordenadores son los laboratorios
computacionales perfectos para construir una biblioteca de señales de ondas
gravitatorias, a la espera de que la naturaleza sea generosa de nuevo y nos
brinde la posibilidad de detectar algunas de las señales de esta biblioteca e
incluso otras señales que desafíen nuestros modelos actuales. Estos catálogos
son fundamentales a la hora de apoyar o descartar algunas propuestas teóricas,
dependiendo de si las implicaciones de los diferentes modelos aparecen en las
observaciones; como ejemplo, podemos mencionar las cotas sobre la velocidad de
propagación de las ondas gravitatorias extraídas a partir de la observación del
sistema binario de estrellas de neutrones que descartó algunas teorías
alternativas a la Relatividad General.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">También son
fundamentales estos catálogos a la hora de extraer estas señales de los ruidos
en las que están inmersas. Si conocemos la forma de la onda gravitatoria que
estamos buscando, podemos aplicar técnicas de “matched filtering” o filtro
adaptado, en donde se buscan coincidencias de las señales utilizadas como
plantillas y los datos en los diferentes detectores. Este método es comúnmente
usado por ejemplo para desenterrar señales de fusiones de sistemas binarios de
dos agujeros negros. También se pueden llevar a cabo búsquedas más generales en
donde la búsqueda se centra en comprobar si un mismo patrón aparece en más de
un detector y con una intensidad de señal que supera un umbral preestablecido;
estas búsquedas son más costosas, pero también más generales.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Finalmente, me gustaría
destacar que en los últimos años se están explorando otras técnicas de análisis
de datos como el “Machine Learning” o aprendizaje automático, muy conocido en
limpieza y reconocimiento de imágenes; en este caso las búsquedas requieren un
entrenamiento previo costoso haciendo uso de una gran cantidad de datos que
necesitan estar disponibles, pero, una vez este entrenamiento está hecho, las
búsquedas de las señales son relativamente rápidas. Como muestra de la potencia
de estas técnicas tanto a la hora de analizar algunos tipos de ruidos, como los
asociados a la actividad sísmica, como a la hora de extraer señales, en el
análisis de los datos de los detectores, y la necesidad de colaboración
multidisciplinar entre varias áreas, encontramos el proyecto G2net<sup>7</sup>,
una Acción COST europea que combina éstas y otras disciplinas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Solo falta tener un
poco de paciencia, ya que esperamos que los detectores se pongan de nuevo a
tomar datos científicos a finales de 2022. En tan solo unos años desde la
primera detección, ya están revolucionando nuestra manera de observar y
entender el universo. ¿Qué otras maravillosas sorpresas están por llegar?
¿Tendremos la suerte de contar con los neutrinos también en esta astronomía de
multi-mensajeros junto con las ondas gravitatorias? ¿Podremos observar pronto
una señal de onda gravitatoria generada por una explosión de supernova en
nuestra galaxia?…<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Os recomiendo seguir
todas las noticias en las páginas web de las diferentes colaboraciones y sus
correspondientes cuentas en redes sociales: Colaboración Científica LIGO, <a href="https://ligo.org/" target="_blank">https://ligo.org/</a> y @LIGO en Twitter; Colaboración
Virgo, <a href="https://www.virgo-gw.eu/" target="_blank">https://www.virgo-gw.eu/</a> y
@ego_virgo en Twitter; Colaboración KAGRA, <a href="https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/" target="_blank">https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/</a>
y @KAGRA_PR en Twitter.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Notas:</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> <a href="https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=h_FbHipV3No" target="_blank">https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=h_FbHipV3No</a><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> <a href="https://www.researchgate.net/figure/This-is-the-picture-of-the-Laser-Interferometer-Gravitational-Wave-Observatory_fig2_318823781" target="_blank">https://www.researchgate.net/figure/This-is-the-picture-of-the-Laser-Interferometer-Gravitational-Wave-Observatory_fig2_318823781</a><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> <a href="https://www.virgo-gw.eu/" target="_blank">https://www.virgo-gw.eu/</a><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">4</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> <a href="https://www.researchgate.net/figure/Left-KAGRA-suspended-input-mode-cleaner-optics-right-x-arm-beam-tube-and-tunnel_fig2_303889307" target="_blank">https://www.researchgate.net/figure/Left-KAGRA-suspended-input-mode-cleaner-optics-right-x-arm-beam-tube-and-tunnel_fig2_303889307</a><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">5</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> <a href="https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=x_Akn8fUBeQ" target="_blank">https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=x_Akn8fUBeQ</a><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">6</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> <a href="https://www.sea-astronomia.es/sites/default/files/bi2021_seaboletin_invierno2021.pdf" target="_blank">https://www.sea-astronomia.es/sites/default/files/bi2021_seaboletin_invierno2021.pdf</a><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">7</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://www.g2net.eu/" target="_blank"><span lang="EN-US">https://www.g2net.eu/</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US;">Referencias:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] A. Einstein, 1905, <i>Zur
Elektrodynamik bewegter Körper</i>, Annalen der Physik <b>17</b>, 891-921.
https://web.archive.org/web/20091229162203/http://www.pro-physik.de/Phy/pdfs/ger_890_921.pdf<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[2] J.C. Maxwell, 1865, <i>A dynamical
theory of the electromagnetic field</i>, Philosophical transactions of the
Royal Society of London, <b>155</b>. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://archive.org/details/dynamicaltheoryo00maxw" target="_blank"><span lang="EN-US">https://archive.org/details/dynamicaltheoryo00maxw</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[3] A. Einstein, 1915, <i>Die
Feldgleichungun der Gravitation</i>, Sitzungsberichte der Königlich
Preussischen Akademie der Wissenschaftern zu Berlin, 844-847.<i><o:p></o:p></i></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] Letter from K. Schwarzschild to A. Einstein, 1915, in The Collected
Papers of Albert Einstein, <b>8A</b>, document 169.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] R.P. Kerr, 1963, <i>Gravitational
Field of a Spinning Mass as an Example of Algebraically Special Metrics</i>,
Phys. Rev. Lett. <b>11</b> (5): 237-238. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.11.237" target="_blank"><span lang="EN-US">https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.11.237</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> <i>.</i><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[6] A. Einstein, 1916, <i>Näherungsweise
Integration der Feldgleichungen der Gravitation</i>, Sitzungsberichte der
Königlich Preussischen Akademie del Wissenschaften zu Berlin, 688-696. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://echo.mpiwg-berlin.mpg.de/ECHOdocuView?url=/permanent/echo/einstein/sitzungsberichte/BGG54UCY/index.meta" target="_blank">https://echo.mpiwg-berlin.mpg.de/ECHOdocuView?url=/permanent/echo/einstein/sitzungsberichte/BGG54UCY/index.meta</a><span lang="EN-US"> </span><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">A. Einstein, 1918, <i>Über
Gravitationswellen</i>, Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie
del Wissenschaften zu Berlin, 154-167. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://echo.mpiwg-berlin.mpg.de/ECHOdocuView?url=/permanent/echo/einstein/sitzungsberichte/W7ZU8V1E/index.meta" target="_blank">https://echo.mpiwg-berlin.mpg.de/ECHOdocuView?url=/permanent/echo/einstein/sitzungsberichte/W7ZU8V1E/index.meta</a><span lang="EN-US"> </span><b><u><sup><o:p></o:p></sup></u></b></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[7] J.M. Weisberg, D.J. Nice and J.H. Taylor, 2010, <i>Timing measurements of the relativistic binary pulsar PSR B1913+16</i>,
The Astrophysical Journal, <b>722</b>, 1030-1034. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://doi.org/10.1088/0004-637X/722/2/1030" target="_blank"><span lang="EN-US">https://doi.org/10.1088/0004-637X/722/2/1030</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[8] F. Pretorius, 2005, <i>Evolution
of Binary Black-Hole Spacetimes</i>, Phys. Rev. Lett. <b>95</b>, 121101. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.121101" target="_blank"><span lang="EN-US">https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.121101</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[9] LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration, 2016, <i>Observation of Gravitational Waves from a
Binary Black Hole Merger</i>, Phys. Rev. Lett. <b>116</b>, 061102. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102" target="_blank"><span lang="EN-US">https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[10] LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration, 2017, <i>GW170817: Observation of Gravitational Waves
from a Binary Neutron Star Inspiral</i>, Phys. Rev. Lett. <b>119</b>, 161101. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.161101" target="_blank"><span lang="EN-US">https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.161101</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[11] LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration and KAGRA
Collaboration, 2021, <i>GWTC-3: Compact
Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo during the second part of the
third observing run</i>. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[arXiv:11.03606v2
[gr-qc]].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/lecturas.html" target="_blank">Bibliografía:</a><o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(1) Einstein online,
una página web muy recomendable: <a href="https://www.einstein-online.info/en/" target="_blank">https://www.einstein-online.info/en/</a> </span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(2) <i>Handbook of Gravitational Wave Astronomy</i>, Cosimo Bambi, Stavros Katsanevas, Konstantinos D. Kokkotas (Editors), Springer Nature Reference, Springer (2022).</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/isabel-cordero-carrion.html" target="_blank">Isabel Cordero Carrión</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; mso-bidi-font-weight: bold;">Licenciada en Matemáticas y Doctora en Astrofísica. <o:p></o:p></span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Profesora Titular de Universidad, Facultad de Matemáticas de la
Universitat de València, España.</span></div><div style="text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div style="text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div style="text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div style="text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><span style="font-size: large;"><span style="font-family: georgia;"><i>"Patrones - Señales desde el Universo"</i></span><br /><span style="font-family: arial;">EGO & the Virgo Collaboration</span></span><br /><span style="font-family: arial; font-size: medium;">Corto de Isabel (contribución en guion y dirección)</span></div><div class="MsoNormal" style="font-size: medium; line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /><div><div class="separator" style="clear: both;"><iframe allowfullscreen="" class="BLOG_video_class" height="266" src="https://www.youtube.com/embed/C-pKTnOLTyQ" width="320" youtube-src-id="C-pKTnOLTyQ"></iframe></div><span><br /></span></div><div><span><br /></span></div></div></span></div><div style="text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-49315041073584924032022-03-01T01:10:00.003-08:002023-10-31T00:05:46.188-07:00Astronomía multi-mensajero - Judit Pérez Romero<div style="text-align: left;"><p><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Astronomía multi-mensajero y el papel de los rayos gamma para búsqueda de materia oscura.</span></b></p><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/19dOd0VdLUKdPZ6Gw3ObNpKFz8xQAws8l/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1gg_hyOKPCDkJCFBikbgNnXrViJAkb_GA" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Que a los seres humanos siempre nos ha fascinado
levantar la cabeza hacia el cielo y tratar de entender qué es lo que ocurre por
allá arriba, no le pillará de nuevas a nadie. Llevamos milenios observando las
luces brillantes que hay sobre nosotros, pero ¿y si hay algo más que no podemos
ver directamente con nuestros ojos? De hecho, sabemos que lo hay. Sabemos que
la luz visible es solo una pequeña parte del espectro, y que nos llega luz del
Universo de muchas energías distintas. Vale genial, pero ¿y si hubiera algo más
que no se pudiera ver a través de ninguna luz? Pues por suerte, del Universo no
solo nos llega luz, nos llegan otra clase de partículas de un origen a veces
claro y otras no tanto. Incluso el Nobel de Física de 2017 fue para la
detección de ondas gravitatorias predichas por Einstein. Vaya pues sí que
estamos preparados… Entonces, ¿no hay nada en el Universo que desconozcamos? Y
si os digo que, con todas las observaciones y el conocimiento actuales, solo
conocemos el 5% de todo el Universo…</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Da igual que
multi-mensajero os suene al repartidor de Amazon, que solo hayáis oído hablar
de rayos gamma en referencia a Hulk o que materia oscura os suene a pura
ciencia ficción. En este capítulo vamos a tratar de entender uno de los
misterios más fundamentales del Universo, ¿qué es toda esa materia que no
podemos ver? O igual sí…<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">¿Astro-qué?
¿Pero eso no es lo del horóscopo?</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Astronomía, no astrología. Aunque en ambas se hable
de constelaciones y planetas, rara vez oiréis a ningún astrónomo deciros que
esta semana os irá bien en el amor porque Venus se alinea con Urano.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Aclarada la
confusión, si de verdad queremos entender el Universo en el que vivimos,
empezar por lo que no sabemos es algo así cómo montar una casa sin saber lo que
son los ladrillos. Así que, como cuando empieza una nueva temporada de una
serie, vamos a repasar lo que sucedió en capítulos anteriores.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Encontrar el inicio
del estudio de los astros es imposible, pero las primeras mediciones exactas de
los periodos de la Luna o el Sol proceden de la cultura maya. Básicamente,
usaron estas medidas para hacer calendarios y mapas estelares para orientarse.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si avanzamos un poco,
aparecen nombres como Hiparco, que creó el primer catálogo de estrellas, o
Hipatia, que mejoró muchísimo el diseño de los astrolabios (instrumentos para
determinar posiciones de las estrellas). Pero todos ellos tenían algo en común,
y es que todo lo que podían observar era a través de sus ojos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A Galileo esto no le
convencía mucho, y varios siglos más tarde (1609) creó el primer sistema de
lentes para observar el firmamento, el primer telescopio. Gracias a los
estudios previos de Copérnico, Brahe y Kepler sobre nuestro sistema solar,
Galileo encontró que todas sus observaciones solo eran compatibles con el
modelo que ellos explicaban.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh7oUXHXvq9wewnHRrUoiK4EZjxFXkyM1mH8dmP_cnusfkeF-lH1MwXMF4j2k9Vqyg8wiKQ8zDzSO-qqywF17StkHWHTyEYLmDYdsWYzh3dTHr0XKehL6qSV6VfLhQXO46GjxwUnIA4WNIzyozfp_cpZDCBvWsP7yhpSB-NQA-9SyaiNMjiQGDu8k97=s880" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="460" data-original-width="880" height="334" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh7oUXHXvq9wewnHRrUoiK4EZjxFXkyM1mH8dmP_cnusfkeF-lH1MwXMF4j2k9Vqyg8wiKQ8zDzSO-qqywF17StkHWHTyEYLmDYdsWYzh3dTHr0XKehL6qSV6VfLhQXO46GjxwUnIA4WNIzyozfp_cpZDCBvWsP7yhpSB-NQA-9SyaiNMjiQGDu8k97=w640-h334" width="640" /></a></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;"><br /></span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span><span style="font-family: georgia;"> A la izquierda, representación modelo geocéntrico del Sistema Solar, con un intrincado sistema de órbitas para explicar el movimiento retrógrado de los planetas en la esfera celeste. A la derecha, representación del modelo heliocentrista.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cassini_apparent.jpg" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; mso-bidi-font-weight: bold;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cassini_apparent.jpg</span></i></a><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Copernican_heliocentrism_diagram.jpg" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Copernican_heliocentrism_diagram.jpg</span></i></a> </span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><br /></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El siguiente <i>plot twist</i> vino de la mano de Newton.
Newton aunó en sus leyes que la fuerza que hacía que las cosas se cayeran al
suelo, tenía que ser la misma que mantenía a los planetas rotando alrededor del
Sol, la primera gran unificación dentro de la física. Además, cambió el sistema
de lentes de los telescopios por un sistema de espejos, que permitía eliminar
distorsiones ópticas. Aun así, aunque fuera a través de un instrumento, el
último receptor de la luz seguía siendo el ojo humano.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Cerrando la temporada
del siglo XIX, varios astrónomos detectaron “rayos invisibles” que calentaban
(infrarrojos) o que provocaban reacciones químicas (ultravioletas). Estos rayos
tan raros resultaron no ser otra cosa que luz que nuestros ojos no están
preparados para ver. Con estos resultados, el físico Maxwell formuló el
electromagnetismo, donde estos rayos se explican cómo ondas que se propagaban
en el espacio y el tiempo. Cada onda se caracteriza por su energía asociada que
se traduce como una frecuencia o una longitud de onda. Además, resulta que cada
rango de energía es capaz de fotografiar un mismo objeto de manera distinta,
qué manera de complicarse… Pero espera, ¡esto es bueno! Radiando un mismo
objeto con distintas “luces” somos capaces de entender cómo funciona a
distintas escalas, como un zoom de una cámara. Si nos miramos la pierna tal
cual, solo veremos una pierna. Pero si miramos la pierna a través de rayos X
(luz más energética que la visible), podremos ver los huesos y con suerte, que
no nos hemos roto ninguno.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Entonces, ¡podemos
hacer lo mismo con el Universo! Podemos construir telescopios que detecten
estas distintas longitudes de onda y ver más allá de lo que nos permite el ojo;
sacar “otras fotos” de lo que compone el Universo. Y eso es lo que hemos hecho.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En la actualidad
tenemos telescopios de todos los tamaños y clases, desde algunos que detectan
ondas de radio y microondas (como las que emiten tus aparatos de casa), hasta
los que detectan rayos gamma, un billón de veces más energéticos que la luz que
nuestros ojos pueden captar. A pesar de que todos se llamen telescopios, son
instrumentos muy distintos y mucho más complejos que los que diseñaron los
primeros astrónomos. De hecho, algunos se forman uniendo las capacidades de
varios telescopios en distintos lugares del mundo, como el famoso Event Horizon
Telescope (EHT), responsable de la fotografía del agujero negro de la galaxia
M87. Además, tenemos la suficiente tecnología para no limitarnos a ponerlos en
el suelo, ¡podemos mandarlos al espacio!
El telescopio Hubble lleva años ocupando los fondos de pantalla de
nuestros ordenadores con fotos realmente impresionantes (</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://hubblesite.org/" target="_blank">https://hubblesite.org/</a>)<sup>1</sup></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgFziCwVLRmQ6DGMOOh9SMnEPJ0cw7A2hIjpekV9WzX5bzeRI8ycuT4WSgvC46FN0w5uahKzQLjP7wjjaHrevHm4Eo6sYTgl6UzEgNnDnWSc7SmHyiMO2AP13XM3CYi7XvfQwMJMulbveLrACfbYeqGvX1YcdzKqJeh3DeBC-Sq3Qi9H6MI1v3uPMGg=s1199" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="485" data-original-width="1199" height="258" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgFziCwVLRmQ6DGMOOh9SMnEPJ0cw7A2hIjpekV9WzX5bzeRI8ycuT4WSgvC46FN0w5uahKzQLjP7wjjaHrevHm4Eo6sYTgl6UzEgNnDnWSc7SmHyiMO2AP13XM3CYi7XvfQwMJMulbveLrACfbYeqGvX1YcdzKqJeh3DeBC-Sq3Qi9H6MI1v3uPMGg=w640-h258" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span><span style="font-family: georgia;"> A la izquierda, el antiguo telescopio refractor de Galileo. A la derecha, tres telescopios actuales. Los espejos de MAGIC son capaces de observar la luz más energética del Universo. Detrás, el GRANTECAN (Gran Telescopio de Canarias), uno de los telescopios ópticos más grandes del mundo.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; mso-bidi-font-weight: bold;"></span></i><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bertini_fresco_of_Galileo_Galilei_and_Doge_of_Venice.jpg" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; mso-bidi-font-weight: bold;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bertini_fresco_of_Galileo_Galilei_and_Doge_of_Venice.jpg</span></i></a><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MAGIC_Teleskop.png" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MAGIC_Teleskop.png</span></i></a> </span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><br /></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero sabemos que
nuestra serie no termina aquí, os hemos dicho que hay más Universo desconocido
que conocido. Un segundo, ¿cómo sabemos eso? ¿Cómo sabemos que todo lo que
sabemos no es todo lo que se puede saber? Menudo trabalenguas. Digamos que no
sois a los primeros que os pasa esto. A principios del siglo XX había un clima
entre l@s físic@s de estancamiento. Podíamos describir la luz a través del
electromagnetismo, la mecánica estaba buscando aplicaciones en la vida
cuotidiana, con la termodinámica sabíamos cómo se comportaban de manera
macroscópica los cuerpos más pequeños y las leyes de Newton seguían
irrebatibles. ¿Alguien sabe que pasó entonces?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Primeros
datos del Universo escondido.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si habéis dicho la física cuántica y la relatividad,
habéis acertado. Si habéis dicho que fueron los resultados de estas nuevas
fotos del Universo, también. Pero vamos pasito a pasito.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Entramos en el siglo
XX. A estas alturas ya conocemos bien el electromagnetismo, pero alguien tuvo
la brillante idea de comprobar si era compatible con la mecánica. Con lo bien
que estábamos, que pensábamos que ya lo sabíamos todo... Pues va, y no lo son.
Este descubrimiento desencadenó que unos años más tarde, Einstein terminase de
desarrollar la teoría de la relatividad especial, que resuelve este problema
fijando que la luz siempre viaja a la misma velocidad en el vacío. Sin embargo,
había algo que aún quedaba fuera de la ecuación, describir la fuerza de la
gravedad, lo que hizo con la teoría de la relatividad general. En ella, la
gravedad ahora es solo una consecuencia directa de cómo el espacio y el tiempo
se relacionan con la materia, y a pesar de que las ecuaciones son muy
complicadas, este es el mensaje que nos tenemos que llevar a casa.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La relatividad
general cambió el paradigma de cómo entendíamos el Universo, y daba explicación
a algunos fenómenos que con la teoría de la gravedad newtoniana no había
manera. Cuando las ecuaciones estuvieron listas, un montón de matemáticos y
físicos se lanzaron a intentar resolverlas, entre ellas su propio creador. Pero
para ello, se necesita asumir una manera de medir distancias y tiempo. Si
consideramos el Universo como un todo y ponemos en las ecuaciones de Einstein
esta manera concreta de medir distancias (espaciales y temporales), ¡nos
encontramos con unas ecuaciones que describen la historia y la evolución de
nuestro Universo! Imaginad, de un plumazo, ser capaz de ver cómo fue el
Universo primitivo y a la vez, que nos depara el futuro. Una conclusión de
estos resultados fue que el Universo no era estático (que está “creciendo”), y
por motivos que escapan a nuestra comprensión, esto a Einstein no le gustó ni
un pelo. Así que decidió añadir un término a las ecuaciones, uno que estaba
permitido matemáticamente y que, según él, permitía describir un Universo
estático. Ay… Mira que a día de hoy seguimos haciendo descubrimientos validando
sus cálculos, pero cómo se equivocó con esta interpretación… De momento, vamos a dejar este término, que
llamaremos constante cosmológica en la recámara (es una herramienta secreta).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Paralelamente a todo
este desarrollo híper-matemático, los astrónomos seguían mirando al cielo y
cada vez eran capaces de descubrir y ver nuevos objetos, y cómo no, se
encontraban con cosas que no tenían ni idea de qué eran. El físico Hubble midió que las galaxias que
estaban más alejadas de nosotros se alejaban cada vez a mayor velocidad (esto a
Einstein tampoco le gustó). Unos físicos de los famosos Laboratorios Bell
tenían problemas con su antena de comunicación satélite porque medían un ruido
de fondo apuntaran a donde apuntaran... Y los fenómenos paranormales no
terminaban aquí.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhOEm1eR6Lg2ehvesMsJGr6GxI5p7RfSK994wPiJqiEXvcco25d4gDmUkhyjKgCo851f66rc-ObkS5O9H_uTtY0itZtclUABuzG-VgchX9vQ3jY8z0lgn_vd9dadv3cM7hBbGxGNx1EvUCkog__u7qyfczmAv7Ax3AXifT7uBY9bvFGaEb78SPYKFcl=s756" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="537" data-original-width="756" height="454" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhOEm1eR6Lg2ehvesMsJGr6GxI5p7RfSK994wPiJqiEXvcco25d4gDmUkhyjKgCo851f66rc-ObkS5O9H_uTtY0itZtclUABuzG-VgchX9vQ3jY8z0lgn_vd9dadv3cM7hBbGxGNx1EvUCkog__u7qyfczmAv7Ax3AXifT7uBY9bvFGaEb78SPYKFcl=w640-h454" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span><span style="font-family: georgia;"> Cúmulo de galaxias Coma, responsable de los primeros indicios de que había una materia escondida que no emitía luz.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_Coma_Galaxy_Cluster_as_seen_by_Hubble_Heic0813a.jpg" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_Coma_Galaxy_Cluster_as_seen_by_Hubble_Heic0813a.jpg</span></i></a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En estos momentos,
era bien conocido que hay una correlación entre la masa de un objeto y los
procesos que hacen que este emita luz. De hecho, es la principal manera de
medir la masa de objetos celestes. En esta tesitura, el astrónomo Zwicky
encontró que al cúmulo de galaxias que estaba observando, le faltaba masa. Es
decir, según la gravedad newtoniana, para que el cúmulo se moviera a la
velocidad que medía, tenía que haber más masa de la que se veía. A finales de
los años 60, la astrónoma Vera Rubin consiguió medir con muchísima precisión la
velocidad de las estrellas que había en las partes exteriores de una galaxia. Y
el resultado fue medir con mucha más precisión esa masa faltante.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi3yqGtdU9kPr7nDR33XzV3wBXmltJ56sXAGhkvkVaDV-HRuNm9uLO3FQWZh4ZfCYgYEv3f6f8EewQETp7ACHPJodZv4n7kpG2Ow6Q4cpdL2UyC-_k2l3mbHS0PbJYwE84VuFgAAWdI2kTzdluXjYUK6h7WnUrjoKiMoiAC9zQN3olrUKVgv4JPlG9i=s945" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="532" data-original-width="945" height="360" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi3yqGtdU9kPr7nDR33XzV3wBXmltJ56sXAGhkvkVaDV-HRuNm9uLO3FQWZh4ZfCYgYEv3f6f8EewQETp7ACHPJodZv4n7kpG2Ow6Q4cpdL2UyC-_k2l3mbHS0PbJYwE84VuFgAAWdI2kTzdluXjYUK6h7WnUrjoKiMoiAC9zQN3olrUKVgv4JPlG9i=w640-h360" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span><span style="font-family: georgia;"> Curva de rotación de la galaxia Triangulum. Según la masa medida por la materia visible (la que emite luz), usando la teoría de Newton esperaríamos que las estrellas más alejadas del centro (distancia en el eje X) rotasen cada vez a más lentamente (menor velocidad, eje Y), como se ve en la línea blanca discontinua. Sin embargo, las observaciones (puntos amarillos y azules), muestran que la velocidad de las estrellas aumenta cuánto más alejadas están.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rotation_curve_of_spiral_galaxy_Messier_33_(Triangulum).png" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rotation_curve_of_spiral_galaxy_Messier_33_(Triangulum).png</span></i></a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En un siglo, pasamos
de “entenderlo todo” a saber que no sabíamos ni la mitad de lo que creíamos.
Teníamos un montón de observaciones que no sabíamos cómo explicar, pero una
teoría de la gravedad, casi por estrenar, que nos permite describir el
Universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Algo
que pesa y que no se ve: materia oscura.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Siento decepcionaros, pero la verdad es que a día de
hoy seguimos sin saber qué es aquella masa faltante que no emite luz. Lo bueno,
es que en estos casi 100 años desde los primeros indicios tenemos un poco más
de información de qué es esta materia oscura. Aunque realmente sabemos más
sobre lo que no puede ser.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Por sorprendente que
os parezca, una de las opciones que se sigue barajando es que sigamos sin
entender bien la gravedad. Una de las maravillas de la teoría de la relatividad
general es que, en las condiciones apropiadas, recupera la teoría de Newton.
Sin embargo, ya hemos visto que con ella no podemos reproducir los datos de las
curvas de rotaciones. Una de las maneras de interpretar esto es que hay una
masa que no podemos ver, pero ¿y si lo que está mal es cómo hacemos los
cálculos gravitatorios? Las teorías de gravedad modificada buscan nuevas
ecuaciones, al estilo de las de Newton, que puedan corregir este efecto sin la
necesidad de contemplar la existencia de una materia rara. Pero no están
exentas de problemas. El principal es que estas observaciones de “materia
oscura” provienen de objetos celestes de características muy distintas, es una
señal universal. Esto es un problema porque estas modificaciones son distintas
para cada objeto, lo cual pues puede ser, pero está lejos de estar probado
científicamente.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Sin embargo, la
interpretación de materia oscura cabe dentro de la relatividad general, tan
bien comprobada en la actualidad. Y tampoco nos parece descabellado el hecho de
que haya algo en el Universo que aún sea un desconocido. Espera, ¿has dicho que
cabe dentro de la relatividad general? ¡Veo que no se os pasa ni una!
Efectivamente, este término encaja perfectamente y de hecho es fundamental para
explicar las observaciones a escala cosmológica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Vamos a retomar las
ecuaciones de Einstein, pero estas que nos decían tanto el pasado del Universo
como sus posibles futuros. Y, por capricho, vamos a dejar la constante
cosmológica (llamada con la letra griega </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">) que añadió Einstein
a última hora. Tenemos entonces, tres términos que se relacionan entre ellos:
el espacio-tiempo, la materia y esta constante rara. ¿Y dónde va la materia
oscura? Pues en el término de la materia, ¡claro! Así, obtenemos el modelo cosmológico
de referencia, el mejor describiendo todas las observaciones del Universo, el
modelo </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">CDM, y vamos a ver porqué se llama así.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Claramente la
constante cosmológica </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> está jugando un
papel importante aquí, pero no os he explicado cual y ha sido a propósito. ¿Os
acordáis de aquellas observaciones raras de galaxias que se alejaban más
deprisa cuanto más lejos estaban? Pues aquí viene </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> a salvarnos el día. Estas observaciones indican que
el Universo está expandiéndose. Significa que cada vez, los objetos celestes
que están a nuestro alrededor, se van a ir alejando más y más de nosotros. Pero
no porque se quieran ir, sino porque el espacio entre nosotros está aumentando.
¿Espera qué? Sí, como lo lees. No es solo que nuestros vecinos se aparten, sino
que lo hacen porque el espacio que hay entre nosotros crece, por eso decimos
que el Universo se expande. Esto parece muy complicado, así que vamos a
pensarlo en términos de algo que nos gusta a todos, los pasteles. Pensad que
hemos hecho un pastelito, con virutas de chocolate por encima (¡muy
importante!), y está listo para meterlo al horno. Como tenemos mucha hambre,
pegamos la nariz a la puerta del horno para ver cómo se cocina. Vemos como el
pastelito empieza a crecer con el calor en todas las direcciones que puede, y
como las virutas de chocolate que tenía por encima, cada vez se separan más
unas de otras. Pues ahora imaginad que el Universo es el pastelito y las
virutas de chocolate son las galaxias, ¡y listo!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De hecho, no es solo
que el Universo se expanda, sino que lo hace de manera acelerada. Esto lo
sabemos desde hace bien poco. Pero para acelerar algo, necesitamos una energía,
una fuerza… A esta energía que hace que el Universo se expanda cada vez más deprisa
la llamamos energía oscura, está representada en las ecuaciones del Universo
por el término </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y tampoco tenemos ni
idea de dónde viene o qué es. Pero esto pertenece a los capítulos sobre el
Universo acelerado. De momento, ya sabemos de dónde viene la </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> del </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">CDM y porqué es
necesaria, ahora vamos a por el resto de letras.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Habíamos
quedado en que la materia oscura estaba incluida en el término de materia y con
las observaciones podemos averiguar qué propiedades debe cumplir. Por el hecho
de ser “oscura”, sabemos que no interacciona casi o nada con el resto de
materia del Universo, salvo a través de la fuerza gravitatoria. Esto implica
que la formación de las estructuras que vemos en el Universo, galaxias (enanas
y no tan enanas) y cúmulos de galaxias, tiene que estar altamente influenciada
por la materia oscura, y de hecho es una de las pocas pistas que deja para
encontrarla. Para explicar estas estructuras, es necesario que la materia
oscura arrastrase por gravedad al resto de materia que había en el Universo. En
las zonas donde más materia oscura había, más materia ordinaria se concentraba,
formándose primero estructuras más pequeñitas, que luego irían chocándose entre
ellas, también por las fuerzas gravitatorias, hasta formar los mega cúmulos
de galaxias que vemos hoy. Para que esto ocurra, la materia oscura tiene que
cumplir tres propiedades:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1. Lo que ya sabemos,
que se relacione poco o nada con el resto de materia, incluida la luz. Esto
implica que tiene que ser también eléctricamente neutra.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2. ¡Y también que no
se desintegre! Si no nos quedamos sin las estructuras…<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3. Por último, tiene que ser lenta. Si la materia
oscura se moviera a velocidades cercanas a las de la luz, los choques serían
mucho menos eficientes formando galaxias, y por lo tanto deberíamos ver menos
cantidad de las que hay.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Estas tres características se resumen en tres
palabras: fría (la temperatura mide de alguna manera la velocidad de las
partículas, asociando caliente a rápido y frío a lento), oscura (la poca o nula
interacción con el resto de materia) y materia (porque sufre la gravedad). Si
tomamos estas palabras en inglés <i>cold,
dark</i> y<i> matter, </i>tenemos las tres
letras que nos faltaban de nuestro modelo cosmológico, CDM.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Por si fuera poco, tenemos unas herramientas súper
potentes con las que hemos comprobado que este modelo forma las estructuras que
observamos, las simulaciones cosmológicas. Así como en física de partículas
podemos hacer chocar las veces que queramos partículas (rehacer los
experimentos), no podemos crear universos así como así. La única posibilidad es
recrear a través de simulaciones estos “nuevos universos”, y contrastarlos con
la realidad. Estas simulaciones son monstruosas, se necesitan granjas de
ordenadores para poder crearlas y comprenden más de millones de años luz en
distancia y más de miles de millones de años en tiempo.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh5BhgcSZEFbr-S9rn-bKmOF75dFO309DAUIQ1mzXnMyzm9ny3Zwp7rMZcf2tUpr3vgGXYaOqcqOFg3p5c5AKkhuYpvd7YWiS50uArTYFqJgEcEABGqudWOtHcDbkMy2ZWOU3ZSyr940Qo_oUfFImd5xUn1TIsl73SuvrtDQlGMZcxSrK1xhNKVGZBq=s756" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="566" data-original-width="756" height="480" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh5BhgcSZEFbr-S9rn-bKmOF75dFO309DAUIQ1mzXnMyzm9ny3Zwp7rMZcf2tUpr3vgGXYaOqcqOFg3p5c5AKkhuYpvd7YWiS50uArTYFqJgEcEABGqudWOtHcDbkMy2ZWOU3ZSyr940Qo_oUfFImd5xUn1TIsl73SuvrtDQlGMZcxSrK1xhNKVGZBq=w640-h480" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.5</span><span style="font-family: georgia;"> Simulación cosmológica con anchura de 140 millones de años luz y desde hace 13 mil millones de años. Al inicio (arriba izquierda) aún podemos apreciar la sopa de partículas. Conforme el Universo se expande, pierde temperatura, las partículas se enfrían y empieza a dominar la gravedad, formando las estructuras que podemos ver hoy.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Formation_of_galactic_clusters_and_filaments.jpg" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Formation_of_galactic_clusters_and_filaments.jpg</span></i></a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El modelo </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">CDM no ha parado de
cosechar éxitos. Con la teoría de formación de estructuras, obtenemos que la
distribución de materia oscura es la que se necesita para explicar las curvas
de rotación de las galaxias. Además, también concuerda con las mediciones de los
cúmulos de galaxias que empezaron todo este embrollo, y esto no es todo. ¿Os
acordáis de los físicos que tenían una antena para telecomunicaciones que
medían siempre un ruido de fondo? Bueno pues este ruido de fondo no era otra
cosa que la luz más antigua del Universo. Apodado fondo cósmico de microondas
(o por sus siglas en inglés CMB), este “ruido” es una foto de cómo era el
Universo la primera vez que la luz pudo viajar a través de él, y vaya si
podemos obtener información de aquí. Con esta información combinada con el
modelo </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">CDM, podemos cuantificar lo que sabemos del
Universo: que solo un 5% es materia ordinaria, que casi un 25% es materia
oscura y un 70% es eso que llamábamos energía oscura. Y la única que sabemos lo
qué es y cómo se comporta (más que menos) es la materia ordinaria. ¡Así que
tenemos trabajo para mucho rato!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Buscadores
de lo invisible.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es verdad que el modelo cosmológico </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">CDM funciona a las mil maravillas, pero entre las
cosas que no explica, es qué es en sí la materia oscura. Sabemos que tiene que
cumplir ciertas propiedades, pero ¿puede ser una partícula? ¿Puede ser una
partícula que ya exista y que solo se “esconda”? ¿Puede ser algo que no sea una
partícula? Los físicos llevamos desde las primeras evidencias tratando de
responder a esto, y la verdad es que opciones no nos faltan.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De las primeras cosas que hay que hacer cuando
descubres algo que puede ser algo nuevo, es asegurarte de que de verdad no es
algo viejo. La materia que hemos estado llamando ordinaria, es la materia que
hemos estudiado en el cole. La que está compuesta de moléculas y en última
instancia por átomos. Al menos, esto es lo que nos dicen en la escuela. Si
seguimos haciendo zoom, podremos distinguir cosas más pequeñas aún, cosas que
llamamos partículas. Dentro del átomo, conviven protones y neutrones formando
un núcleo y electrones, paseándose por la parte más exterior. Si hacemos zoom
en ese núcleo, podremos distinguir que los protones y los neutrones también
están compuestos de otras partículas, los quarks. Aquí igual ya nos hemos
perdido un poco más. El átomo se mantiene unido gracias a las fuerzas del
electromagnetismo, ya que las cargas negativas de los electrones se compensan
con las positivas del núcleo. Pero el núcleo no puede mantenerse estable por la
fuerza electromagnética, de hecho, sería más bien lo contrario ya que en él
solo hay cargas positivas y cargas neutras. Para explicar que se mantenga
estable y unido, existe la fuerza nuclear fuerte (sí, porque es más fuerte que
la electromagnética) actuando en los quarks. Ésta tiene un efecto un tanto
curioso, ya que es más fuerte cuanto más alejadas están estas partículas,
provocando que queden confinadas dentro de los núcleos atómicos y sea imposible
encontrarlas libres en la naturaleza. Pero sí que hay otras partículas
compuestas por quarks libres en la naturaleza. Como veis, incluso explicar cómo
funciona la materia ordinaria se vuelve más y más complicado. A estas escalas,
uno ya se mueve junto con la física cuántica y además, necesitamos integrar
todas estas fuerzas. De eso se ocupa el modelo estándar de física de
partículas. El modelo estándar describe todas estas fuerzas y predice la
existencia de todas las partículas que conocemos y sus propiedades. Así que, si
hay que comprobar que la materia oscura es algo nuevo, habrá que comprobar que
ninguna partícula del modelo estándar se esté camuflando con este nombre.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Revisando las propiedades que mencionábamos antes,
resulta que de entrada ninguna cumple los requisitos. ¿Y la antimateria? Bueno,
aunque nos suene como algo novedoso y que según las películas de los domingos
por la tarde pueda destruir el Universo, la antimateria son copias de todas las
partículas, pero como se verían en un espejo, así que tampoco nos sirve.
Entonces… necesitamos partículas nuevas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Decirle a un físico teórico que necesitas partículas
nuevas, es como dejar a un niñ@ en una juguetería una noche entera. Aunque
sepamos algunas propiedades que tienen que cumplir estas nuevas partículas, no
tenemos ni idea de qué masa pueden tener, ni exactamente que interacciones
sufre. Es como si en el DNI solo pusiera tu nombre y dónde naciste. Esto hace
que haya mucha libertad para generar estas partículas, y existen modelos de
todos los colores y para todos los gustos. Hay algunas con masas un cuatrillón
de veces más pequeña que la de un electrón, y otras, mil millones de veces
mayor. Luego tenemos la opción de que la materia oscura no sea una sola
partícula, sino que como pasa con la materia ordinaria, puede que sean varias
partículas con sus respetivas nuevas interacciones y que necesitemos un nuevo
modelo estándar para este sector oscuro. Y, de hecho, podemos ir incluso más
allá. Podemos pensar que la materia oscura no tiene porqué ser una partícula
fundamental, que puede ser un objeto más complejo y que tampoco sabemos
identificar, como mini agujeros negros. Como veis, es como pasear por un zoo de
posibles candidatos.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhfsZFoUh_Wnix-SNtEjx4fzIFZ8YLpqMWj2UjZkQNeVXbdJE44BsjG7TXPWVufb8nVC_d0qe5XQe2N9XKZADZxF9fXjPinyq5xkTCZyIvRpLZ8P0xnHn9NhplE5kW3b6avLywBTcj7VDVYV8mpuQbTRu-m_UzqgfU1VSWdyAbgGD_-t5YYmyeNZX5y=s756" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="515" data-original-width="756" height="436" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhfsZFoUh_Wnix-SNtEjx4fzIFZ8YLpqMWj2UjZkQNeVXbdJE44BsjG7TXPWVufb8nVC_d0qe5XQe2N9XKZADZxF9fXjPinyq5xkTCZyIvRpLZ8P0xnHn9NhplE5kW3b6avLywBTcj7VDVYV8mpuQbTRu-m_UzqgfU1VSWdyAbgGD_-t5YYmyeNZX5y=w640-h436" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.6</span><span style="font-family: georgia;"> Esquema de las partículas fundamentales que componen la materia ordinaria y de distintos modelos de nuevas partículas que pueden ser la materia oscura.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://www.symmetrymagazine.org/article/december-2013/four-things-you-might-not-know-about-dark-matter" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://www.symmetrymagazine.org/article/december-2013/four-things-you-might-not-know-about-dark-matter</span></i></a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La única ventaja de tener tantas posibilidades y tan
distintas, es que cada una deja unas huellas muy diferentes. Unas huellas que
nosotros, como detectives, vamos a intentar seguir. A pesar de que sabemos que
la materia oscura no se habla mucho con el resto de materia, aún hay un pequeño
hueco para que de vez en cuando le envíe un WhatsApp para preguntarle cómo le
va la vida. Según la mayoría de modelos que asumen que la materia oscura es una
partícula, existen tres pistas para poder encontrarla. La primera, tratar de
cocinarla nosotros. Es decir, usar los grandes colisionadores de partículas y
esperar que, entre el barullo de resultados, produzcamos materia oscura. La
segunda, es poner un material muy muy denso y esperar que la materia oscura
decida chocar con él. Y la última, usar mega-telescopios para recibir señales
de colisiones entre las propias partículas de materia oscura. Las tres son
necesarias, pero para encontrarla antes, tenemos que dividir los esfuerzos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La opción de tratar de ver señales del choque entre
materia oscura (llamado aniquilación) es muy prometedora, por el simple hecho
de que los indicios su existencia proceden del espacio exterior. Pero tenemos
que saber qué señal estamos buscando y qué cosas podemos detectar. ¡Espera, de
esto ya hemos hablado! Hemos visto que podemos detectar un montón de tipos de
luz que el Universo nos deja, y hay una que destaca entre las demás. La luz más
energética que existe, los rayos gamma, no son muy usuales de encontrar. Solo
se producen en zonas del Universo muy extremas, con explosiones muy energéticas
y unas fuerzas magnéticas terribles. Además, como los fotones no tienen carga,
son capaces de escapar de estos infiernos y llegar hasta nosotros apuntando
directamente a la zona de donde vienen, como si fueran flechas. Pero lo mejor de todo es que, según muchos de
los modelos, los rayos gamma son un producto casi directo del choque entre dos
partículas de materia oscura. Es decir, que si detectamos una señal de rayos
gamma, aunque sea bajita, de una zona del Universo que esperamos tenga mucha
materia oscura y sin ser una zona extrema, ¡eso es materia oscura!<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEid6ulUYXQL5yGT1vdVkg6r2PfwIkIWmpC-XccWOaaBQ-PyhTtIZ4y-NPu7V8LjxJIOZopGklvMpqxyqQUyKk_L9iAfc1iVKMlway66ti8uToMTvB3hDNq0x-I5a5LzgBS7BWwv8Db57qDkdoFfv934Po413xEMkfPpF4skx2q83L05zy6z9QLYQJo4=s567" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="547" data-original-width="567" height="618" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEid6ulUYXQL5yGT1vdVkg6r2PfwIkIWmpC-XccWOaaBQ-PyhTtIZ4y-NPu7V8LjxJIOZopGklvMpqxyqQUyKk_L9iAfc1iVKMlway66ti8uToMTvB3hDNq0x-I5a5LzgBS7BWwv8Db57qDkdoFfv934Po413xEMkfPpF4skx2q83L05zy6z9QLYQJo4=w640-h618" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.7</span><span style="font-family: georgia;"> Posibles interacciones de la materia oscura con la materia ordinaria, que nos permiten establecer tres métodos de búsqueda complementarios: producir materia oscura haciendo chocar materia ordinaria, chocar materia oscura con materia ordinaria, o chocar materia oscura entre sí.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://particleastro.brown.edu/dark-matter/" target="_blank">https://particleastro.brown.edu/dark-matter/</a></span></i><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Crshower2_nasa.jpg" target="_blank"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Crshower2_nasa.jpg</span></i></a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Esto suena genial, ¿no? Apuntamos con estos
telescopios a una zona de estas características y listo. Eso pensábamos muchos,
pero la materia oscura está en modo peli y manta y que nadie me moleste. Cuando
hacemos esto y no detectamos ninguna señal, descartamos algunos de los modelos
que habíamos preparado. Si con esta sensibilidad aún no hemos visto esta
partícula, es que esta no puede ser, y así, con todos. Además de que detectar
rayos gamma tampoco es pan comido. En los telescopios terrestres, detectamos la
luz que llega resultado de que los rayos gamma interaccionen con las partículas
de la atmósfera. Y también nos tenemos que asegurar de su procedencia. Hay
zonas del Universo donde esperamos mucha cantidad de materia oscura pero
también son zonas extremas que producen rayos gamma por otros motivos, y hay
que intentar distinguir la procedencia de cada uno.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg9GauZ5MkjqFaNwhDjqPOGqir1GrsYAcBkePCJOEqD5t9Vu4UiPHk2Urn3YRqnPjVRu4b1C1rQtPUmGqzsaPnUj1THPrraYT61SFSmKG2VaeX37UXr6i00lnj0g2YE7oQthkrq2Sv93qe5MPS1r-tUxSVh-vQhL_QE2NCj19GseL4EdKhuqsbEYV3X=s945" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="532" data-original-width="945" height="360" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg9GauZ5MkjqFaNwhDjqPOGqir1GrsYAcBkePCJOEqD5t9Vu4UiPHk2Urn3YRqnPjVRu4b1C1rQtPUmGqzsaPnUj1THPrraYT61SFSmKG2VaeX37UXr6i00lnj0g2YE7oQthkrq2Sv93qe5MPS1r-tUxSVh-vQhL_QE2NCj19GseL4EdKhuqsbEYV3X=w640-h360" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.8</span><span style="font-family: georgia;"> Representación de la luz que provocan los productos de la interacción de los rayos gamma con las partículas de la atmósfera.</span></i><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; mso-bidi-font-weight: bold;"> <o:p></o:p></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: center;">
<span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin;"><a href="https://www.eso.org/public/images/eso1841i/"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://www.eso.org/public/images/eso1841i/</span></i></a></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">¿No hay entonces una manera más fácil de ver las
señales de la aniquilación de materia oscura? Fácil como quien dice fácil, no,
pero si hay otras maneras. Lo primero que podemos hacer, es usar telescopios en
otro rango de energías para tratar de distinguir rayos gamma de materia oscura
de rayos gamma normales. A esto se le conoce como astronomía <i>multiwavelenght, </i>o astronomía de varias
longitudes de onda.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otra cosa que podemos hacer es ver si de la
aniquilación de materia oscura podemos obtener otras señales, recibir
información de otros “mensajeros”. Según los modelos, hay dos señales más que
pueden funcionar casi tan bien como los rayos gamma. Unos son los rayos
cósmicos. Estos “rayos cósmicos”, aunque también se llamen rayos, no son luz,
sino partículas cargadas. La señal que buscamos en este caso, es un chorro de
partículas de antimateria. También son un producto casi directo del choque y,
además, no abunda en el Universo. Así que una pequeña señal sería suficiente
para poder distinguirlos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otra señal que estamos buscando son neutrinos. Los
neutrinos son los primos pequeños de los electrones, pero sin carga. Esto hace
que, igual que los rayos gamma, actúen como una fecha y apunten directamente a
su origen. Pero ni os digo lo difícil que es detectar neutrinos. Ahora mismo,
están atravesando miles de millones de ellos nuestra mano y ni nos estamos
enterando.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Como colofón, en 2016 detectamos ondas gravitatorias por primera vez. A parte de suponer el Nobel para sus descubridores, las ondas
gravitatorias fueron predichas por Einstein en teoría de la relatividad
general y pueden resultar muy útiles en el futuro próximo para complementar las
búsquedas de materia oscura. Al fin y al cabo, todas las evidencias de su
existencia son a través de la gravedad…<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La discusión está lejos de terminar, pero el futuro
pinta brillante. Dentro de poco tendremos nuevos telescopios de rayos gamma
mucho más potentes de los que jamás hemos podido construir, los colisionadores
de partículas están alcanzando cada vez energías más altas y, con la entrada en
el tablero de las ondas gravitatorias abrimos una nueva ventana inexplorada,
otra “foto” distinta del Universo para averiguar todo lo que esconde.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Notas:</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">
Nota del coordinador: En el preciso momento de estar editando este texto se
está produciendo el lanzamiento del Telescopio James Webb (</span><a href="https://webbtelescope.org/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://webbtelescope.org/</span></a><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; text-align: justify;"><br /></p></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/judit-perez-romero.html" target="_blank">Judit Pérez Romero.</a><o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; mso-bidi-font-weight: bold;">Doctora en Física Teórica (25-11-2022). <o:p></o:p></span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Universidad Autónoma de Madrid e Instituto de Física Teórica UAM/CSIC.</span></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></span></div></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-42382759458516350692022-03-01T01:00:00.000-08:002022-03-27T08:45:44.966-07:00Hacia una teoría de la Gravedad Cuántica - Teresa Bautista Solans<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Hacia una teoría de la Gravedad Cuántica.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1DjMik4BAKsVbIpY1E_d-UbLlKBywN575/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1_RU6jJLtXzA-fCJWKNwaYyXMyi8ANcly" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Albert Einstein fue el padre de la Relatividad
General, la teoría que explica la atracción gravitatoria entre los grandes
sistemas en nuestro universo como los planetas, las estrellas o los cúmulos
galácticos. Por su lado, Niels Bohr fue uno de los padres de la mecánica
cuántica, el marco teórico con que describir la física de los sistemas más
pequeños conocidos, tales como los átomos o las partículas subatómicas,
electrones, neutrinos o quarks. Los legados de estos dos grandes físicos del
siglo XX se unen en lo que llamamos la gravedad cuántica. La gravedad cuántica
surge cuando la interacción gravitatoria se vuelve importante a escalas
microscópicas, o en otras palabras, es lo que resulta de combinar los
principios de la mecánica cuántica con la gravedad. Aunque hemos hecho
progresos en entender algunos aspectos de la gravedad cuántica, el desarrollo
de una teoría que la describa física y matemáticamente sigue siendo uno de los
desafíos más ambiciosos de la física teórica contemporánea.</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En este capítulo vamos
a tratar de explicar cuando y como se manifiesta la gravedad cuántica,
empezando por situaciones donde supone tan solo pequeñas correcciones a lo
predicho por la Relatividad General de Einstein, y continuando por otras donde
es la única protagonista. Para terminar, nos entretendremos con una de las
líneas de investigación que actualmente se están llevando a cabo con el fin de
desarrollar una teoría de la gravedad cuántica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Pequeños
efectos de la Gravedad Cuántica.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para tomar un primer contacto con los efectos de la
gravedad cuántica, nada mejor que empezar con un ejemplo. Consideremos la
órbita de Mercurio alrededor del Sol, debida a la atracción gravitatoria entre
ambos cuerpos. La Relatividad General nos permite calcular la forma de la
órbita que observamos, así como el perihelio de esta órbita, el punto de mayor
proximidad de Mercurio al Sol. Hagamos ahora un salto de lo grande a lo
pequeño, y consideremos el átomo de hidrógeno, compuesto por un protón y un
electrón. El protón tiene carga eléctrica positiva, y el electrón, mucho más
ligero y con carga negativa, orbita a su alrededor debido a la atracción
eléctrica entre ambos. Debido a que protón y electrón son partículas muy
pequeñas, la dinámica resultante de su interacción eléctrica viene determinada
por los principios de la mecánica cuántica. Así pues, para calcular la órbita
del electrón alrededor del protón, tenemos que aplicar las leyes de la mecánica
cuántica a la interacción eléctrica, o como se dice en términos técnicos,
tenemos que “cuantizarla”. El desarrollo de tal teoría, la llamada
Electrodinámica Cuántica<sup>1</sup>, es hoy en día una teoría bien establecida
con la que se han predicho muchas propiedades de átomos y moléculas confirmadas
experimentalmente<sup>2</sup>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Volvamos ahora a la
órbita de Mercurio alrededor del Sol. El éxito de la cuantización de la
interacción eléctrica nos lleva a preguntarnos: ¿podemos cuantizar la gravedad
de la misma forma que se cuantizó la electricidad? Y en caso afirmativo,
¿podemos calcular como se corrige la órbita de Mercurio debido a los efectos
cuánticos? Mucho se tardó en responder a estas preguntas, pero ahora sabemos
que sí es posible. Aplicando algunas de las técnicas de cuantización conocidas
a la Relatividad General, en los últimos treinta años se ha podido desarrollar
la llamada <i>teoría cuántica efectiva de la gravedad<sup>3</sup></i><span style="mso-bidi-font-style: italic;">. </span>Tal y como su nombre indica, esta
teoría es solo efectiva, es decir, sus predicciones son una buena aproximación
a la realidad solo cuando los efectos gravitatorios cuánticos suponen pequeñas
correcciones a aquello que la teoría de la Relatividad General predice. Aunque
pueda parecer limitado, este es en realidad el caso de los efectos de la
gravedad cuántica sobre las trayectorias y dinámicas de los grandes cuerpos
astronómicos que vemos a nuestro alrededor, desde planetas, a estrellas y a
galaxias. De hecho, en estos casos los efectos cuánticos son tan pequeños que
las predicciones de la teoría cuántica efectiva son de las más precisas que
existen<sup>4</sup>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Usando esta teoría, a
mediado de los años noventa se consiguió determinar la corrección cuántica a la
atracción gravitatoria entre dos cuerpos grandes [1], y con ello, la corrección
a la órbita de Mercurio alrededor del Sol. La corrección es una simple
deformación de la órbita calculada con la Relatividad General. Hagámonos una
idea de su magnitud:<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>la distancia del
Sol al perihelio de la órbita de Mercurio es aproximadamente de 46 millones de
kilómetros, y los efectos cuánticos corrigen esta distancia en unos 10<sup>-83 </sup>kilómetros.
Para entender este número, comparémoslo con el tamaño del protón, que es de
unos 0.000001 nanómetros (donde recordemos que el nanómetro equivale a 10<sup>-9
</sup>metros). Así pues, la corrección cuántica al perihelio de Mercurio es
unas 10<sup>65</sup> veces menor que un protón, que a su vez es unas 10<sup>25</sup>
veces menor que el mismo perihelio. Esto equivale aproximadamente a una
corrección de una parte en 10<sup>90</sup>. Sí, estoy de acuerdo, ¡¡es una
corrección ínfima!!<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiJeMwTAza9tGuaNS1L-BA-4HG7yP3RTGPScpQ00lgHoCNbNq94cLvaEQ_pqWRoPGCjlesPVX9tollgTc0eMJs5Y2c4xuz_T8oCIHqum_YeDreEQsvhVAlLpeIy2fP2BFq3fk-n3PDU7s5PUl8AeY6dBZoN0qdxkL9dVImn2nl_ItUCk758UKVEA_fd=s763" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="520" data-original-width="763" height="436" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiJeMwTAza9tGuaNS1L-BA-4HG7yP3RTGPScpQ00lgHoCNbNq94cLvaEQ_pqWRoPGCjlesPVX9tollgTc0eMJs5Y2c4xuz_T8oCIHqum_YeDreEQsvhVAlLpeIy2fP2BFq3fk-n3PDU7s5PUl8AeY6dBZoN0qdxkL9dVImn2nl_ItUCk758UKVEA_fd=w640-h436" width="640" /></a></div><div style="text-align: center;"><span style="font-size: medium;"><i><span style="font-family: arial;"><br /></span></i></span></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span><span style="font-family: georgia;"> La órbita de Mercurio alrededor del Sol está determinada por la interacción gravitatoria entre los dos cuerpos, según la teoría de la Relatividad General de Einstein. Con la teoría cuántica efectiva de la gravedad se ha podido calcular la corrección cuántica al perihelio de esta órbita (la línea naranja discontinua representa la órbita corregida cuánticamente), que resulta de una parte en </span></i><i><span style="line-height: 107%;"><span style="font-family: arial;">10<sup>90</sup></span></span></i><i style="font-family: georgia;">.</i></div></div><div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Aunque asombrosa, la
pequeñez de esta corrección no debería sorprendernos. Los efectos cuánticos son
importantes en el mundo de lo microscópico, cuando los experimentan partículas
del tamaño de moléculas, átomos, o incluso menores. Por lo contrario, objetos
macroscópicos, a escalas como las que percibimos a nuestro alrededor a diario,
experimentan efectos cuánticos tan pequeños en comparación a su tamaño que
apenas son perceptibles. Imaginaros que tan pequeños son, pues, con los vastos
sistemas de nuestro universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es evidente que
diseñar y llevar a cabo un experimento con la precisión necesaria para medir
tal corrección es por ahora impensable. No obstante, la incertidumbre acerca de
cuándo podremos observar tales efectos no debería frenar nuestro afán de
entender la gravedad cuántica. En la historia de la Relatividad General hay
importantes ejemplos de predicciones que, aún mucho antes de ser corroboradas
observacionalmente, han impulsado el desarrollo de la teoría. Tales ejemplos
incluyen las ondas gravitatorias y los agujeros negros, predichos por la teoría
de la Relatividad General en el mismo 1916, pero que no fueron directa o
indirectamente observados hasta muchos años después.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Cuando
la Gravedad Cuántica se vuelve importante.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La corrección a la órbita de Mercurio alrededor del
Sol es un ejemplo donde los efectos de la gravedad cuántica no cambian
cualitativamente la física del sistema, este es justamente el régimen de
validez de la teoría cuántica efectiva. Os estaréis ahora preguntando, ¿existen
situaciones donde los efectos de la gravedad cuántica sean más que meras
correcciones imperceptibles, donde los efectos de ambas, la interacción
gravitatoria y la mecánica cuántica, sean igual de dominantes, de modo que
supongan un cambio cualitativo o cuantitativo importante en la física del
sistema? La respuesta a esta pregunta es un emocionante: ¡Sí, sí que las hay!
Tales situaciones involucran algunos de los eventos y las estructuras más
fascinantes de nuestro universo, tan misteriosas como reales, y que constituyen
el objeto de estudio de una gran parte de la investigación actual en física
teórica. Veamos algunas de ellas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Los agujeros negros.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La primera de estas
situaciones se da en el interior de los agujeros negros. Estos objetos de
altísima densidad crean un campo gravitatorio tan intenso a su alrededor, que
ni siquiera la luz, que se mueve a la velocidad más alta posible físicamente,
es capaz de escapar si se acerca demasiado al agujero. De ahí que estos objetos
se califiquen de “negros”. La distancia máxima a la que la luz se puede acercar
al agujero antes de ser engullida por este constituye el llamado horizonte de
eventos, la frontera de no retorno. Imaginémoslo como una esfera alrededor del
agujero. Todo aquello que cruza el horizonte hacia el interior del agujero,
queda allí atrapado, y pierde cualquier posibilidad de comunicarse con el
exterior. Efectivamente, las ecuaciones de Einstein predicen que todo aquello
que cruza el horizonte continúa su trayectoria hasta el centro del agujero
debido a la gran atracción gravitatoria. ¿Pero y qué sucede entonces <i>en el
centro</i> de un agujero negro? Un punto del tamaño más pequeño que podamos
imaginarnos, ¡quizás incluso más pequeño que un electrón o un quark! pero con
una acumulación de materia y energía enorme y una atracción gravitatoria
increíblemente intensa. Las ecuaciones de la Relatividad General que representan
al agujero negro dejan de tener sentido en este punto, y por tanto no tenemos
ninguna predicción de lo que allí sucede. La física en el centro de un agujero
negro viene pues completamente determinada por la gravedad cuántica.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjTZJNU0sCRyj5l_HHmwQV3ecaRE28FY328x_-n43rK7tXFQa77sacepMvNQ82IlJq9CMJsuTedR7QGDiOLX7rLAkeKlf2Ef2tCdgL3qc5X9ksBK0vwZ4RYqfuEmj5lEl62dTWOoysyzI3ZaaxiPpfIgJR_QFKcLJQuvYcAKrgS_LJtHzr28lWFxOK8=s731" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="480" data-original-width="731" height="421" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjTZJNU0sCRyj5l_HHmwQV3ecaRE28FY328x_-n43rK7tXFQa77sacepMvNQ82IlJq9CMJsuTedR7QGDiOLX7rLAkeKlf2Ef2tCdgL3qc5X9ksBK0vwZ4RYqfuEmj5lEl62dTWOoysyzI3ZaaxiPpfIgJR_QFKcLJQuvYcAKrgS_LJtHzr28lWFxOK8=w640-h421" width="640" /></a></div><div style="text-align: center;"><i style="font-family: georgia;"><br /></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></i><i style="font-family: georgia;"> Representación de un agujero negro. La esfera negra corresponde al horizonte de eventos, de donde la luz no puede escapar. Cabe decir que los agujeros negros realistas no se ven exactamente así, puesto que acostumbran a estar rodeados por un disco de materia y energía que rota a su alrededor y que el agujero va acretando.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La gravedad cuántica
juega también un papel importante en el horizonte de eventos. A mediados de los
años setenta, los cálculos de Stephen Hawking desvelaron algo sorprendente:
estos objetos no son tan negros como pensábamos, sino que en realidad emiten
radiación desde el horizonte. Pares de partículas se crean y se destruyen
continuamente en el vacío presente alrededor del horizonte. De vez en cuando,
una de las partículas cae dentro del agujero, mientras que la otra escapa de su
succión hacia el exterior. El flujo de partículas que escapan constituye la
radiación del agujero negro<sup>5</sup>. La creación y destrucción espontánea
de partículas en el vacío es un efecto puramente cuántico, por tanto, la
radiación del agujero negro es un efecto de la gravedad cuántica. Aunque la
radiación emitida por un agujero negro grande, como podría ser el del centro de
nuestra galaxia, sería muy débil y por tanto imperceptible, el hecho de que
emita radiación supone un cambio cualitativo radical. Por un lado, pasamos de
un agujero que todo engulle, tal y como predice la Relatividad General, a un
agujero que emite.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>Por el otro, nos
revela algo increíble de los agujeros negros: como todo cuerpo que emite
radiación el horizonte de eventos debe tener temperatura. El horizonte, que en
principio corresponde a una mera frontera para la luz en el espacio vacío,
resulta que no está completamente frío. Los agujeros negros tienen pues
propiedades térmicas. Esto a su vez, tiene consecuencias sorprendentes para la
evolución temporal de estos objetos. Una consecuencia inmediata es que los
agujeros negros se evaporan: a medida que emiten radiación van perdiendo
energía, y pueden por tanto terminar por evaporarse del todo y desaparecer.
Esto contrasta drásticamente con el concepto de agujero negro en estado de engorde
eterno que la Relatividad General establece, y por tanto su radiación, lejos de
ser una pequeña corrección, cambia radicalmente el destino del agujero.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero quizás aún más
importante, este descubrimiento tiene implicaciones profundas para la
estructura del horizonte de eventos y los agujeros negros en general. Según la
interpretación moderna de la termodinámica, las propiedades térmicas de
sistemas grandes o macroscópicos están determinadas por el comportamiento
estadístico de sus constituyentes más pequeños o microscópicos. Por ejemplo, la
temperatura de un gas se explica por el movimiento y vibración de las moléculas
o átomos que lo componen. Así pues, el hecho que el horizonte tenga temperatura
sugiere que éste no es simplemente una frontera de no retorno, sino que debería
estar compuesto por algún tipo de partículas o constituyentes microscópicos, o,
en otras palabras, debería tener estructura a nivel cuántico. Estos “átomos
gravitatorios” serían los responsables de generar la temperatura del horizonte,
tal y como sucede con un gas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una de las variables
térmicas macroscópicas que mejor encapsula información acerca de la estructura
microscópica de un sistema es la llamada <i>entropía</i>. La entropía cuenta el
número de configuraciones distintas en que los constituyentes microscópicos del
sistema se pueden encontrar compatibles con sus propiedades macroscópicas. Por
ejemplo, en el caso de un gas, su entropía está determinada por el número de
todas las posibles configuraciones de posición o velocidad de los átomos que lo
componen, que dan lugar a la misma temperatura, volumen o presión del gas.
Actualmente se conocen varias formas de calcular la entropía de un sistema. La
expresión matemática resultante depende, como es de esperar, de los parámetros
macroscópicos del sistema (temperatura, volumen, etc.) así como también de
constantes físicas fundamentales (velocidad de la luz, carga eléctrica del
electrón, etc.) según el tipo de constituyentes microscópicos que lo conformen.
La <i>forma</i> en que depende de estos parámetros y constantes es crucial,
pues de nuevo, esta es muy particular del tipo de constituyentes microscópicos
del sistema, sus propiedades y sus interacciones. La entropía del horizonte de
un agujero negro representa pues una gran fuente de información acerca de su
estructura microscópica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La entropía es
también una medida de la cantidad de información, datos, almacenados en un
sistema. A más datos, más entropía. Esto debería parecer lógico: para almacenar
muchos libros en una biblioteca, esta requiere de una compleja estructura de
salas, pasillos, librerías y estanterías. Extrapolando, la entropía del
horizonte de un agujero negro debería medir la cantidad de información
almacenada, es decir, los datos sobre todo aquello que traviesa el horizonte y
cae dentro del agujero negro. Podría ser incluso que una “copia de seguridad”
quedara guardada en el horizonte, codificada en su microestructura, cual disco
duro externo. En este caso, podríamos quizás recuperar esos datos,
¡contrariamente a aquello que pensábamos definía a los agujeros negros! Las
propiedades cuánticas de los agujeros negros cambian pues por completo nuestro
entendimiento de qué son estos misteriosos objetos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para calcular la
expresión exacta de la entropía del horizonte de un agujero negro se requiere
de una teoría de la gravedad que sea válida cuando los efectos cuánticos son
dominantes. Desarrollar esta teoría y con ella llegar a identificar los
constituyentes gravitatorios microscópicos representaría un avance conceptual
indiscutible en nuestro camino hacia comprender los agujeros negros. Podríamos
entonces responder a muchas preguntas que permanecen sin respuesta. Por
ejemplo, si esta microestructura es una propiedad única del horizonte, o en
cambio se da también en el interior o el centro del agujero negro, o si la
evaporación del agujero negro nos puede traer algún tipo de información acerca
de la materia y energía que este almacenaba. Más sobre las emocionantes
propiedades cuánticas de los agujeros negros lo encontraréis en el capítulo de
Ana Alonso Serrano.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Los límites del universo.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El origen de nuestro
universo es otro escenario donde la gravedad cuántica se vuelve importante.
Hace unos 13.800 millones de años, el universo experimentó una rapidísima y
enorme expansión<sup>6</sup>. En números, esta expansión debió de durar unos 10<sup>-32</sup>
segundos, durante los cuales el volumen del universo tuvo que aumentar en un
factor mínimo de 10<sup>78</sup>. Para que nos hagamos una idea, esto
equivaldría a aumentar el diámetro del protón a la distancia de la Tierra al
Sol, ¡increíble! De ahí que esta expansión se acostumbre a considerar el
nacimiento de nuestro universo. Instantes antes de que la expansión tuviera
lugar, durante los primeros 10<sup>-43</sup> segundos, el universo tendría un
tamaño de unos 10<sup>-38</sup> kilómetros, mucho más pequeño que las
partículas más pequeñas conocidas. ¡Imaginaos qué gran acumulación de energía!
Nuestro universo metido en un espacio muchísimo más pequeño que un electrón.
Una situación tan extrema, donde el universo toma dimensiones cuánticas, tuvo
que estar gobernada por la gravedad cuántica. Esta fue por tanto la encargada
de determinar los primeros instantes de nuestro universo. De qué estaba
compuesto el universo en esos instantes primordiales y qué desencadenó la
expansión consecuente, siguen siendo preguntas abiertas que la teoría de la
gravedad cuántica deberá responder. Si queréis saber mucho más sobre este tema,
os recomiendo leer el capítulo de Mercedes Martín Benito.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Volvamos ahora al
presente. Hace tan solo unos veinte años descubrimos que nuestro universo ha
empezado de nuevo a expandirse y de forma acelerada [18,17]. Qué es lo que
provoca esta expansión, continúa siendo un misterio. Si el universo albergara solo
la materia y energía que vemos o que conocemos: planetas, estrellas, nebulosas,
etc.., se contraería en lugar de expandirse, puesto que todo lo que conocemos
se atrae gravitatoriamente. Esta atracción debería hacer colapsar todo de nuevo
en un punto, ¡de vuelta al origen del universo! El hecho de que, en lugar de
eso, el universo se esté expandiendo indica pues que debe de haber otra fuente
de energía, completamente distinta a todo lo que conocemos. Esta misteriosa
energía ha sido denominada energía oscura. Debe permear todo el universo y
tener unas propiedades completamente desconocidas, pues a diferencia de todo lo
que conocemos, debe de repelerse gravitatoriamente. Para saber más sobre la
expansión del universo y la energía oscura, os invito a leer los capítulos de Pilar Ruiz Lapuente, Ruth Lazkoz e Inés Cavero Peláez.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Esta expansión
confiere a nuestro universo unas propiedades sorprendentes. Una de estas
propiedades es la existencia del llamado <i>horizonte cosmológico</i>. Debido a
la expansión, estrellas, galaxias y todo lo que vemos, se aleja de nosotros. Y
no solo eso, sino que, además, cuanto más alejados están, más rápido se alejan.
Una consecuencia sorprendente de ello es que hay partes del universo que nunca
llegaremos a ver, pues a partir de una cierta distancia, estrellas y galaxias
se alejan más rápido que la velocidad de la luz<sup>7</sup>, y por tanto la luz
que emitan nunca podrá llegarnos. Así pues, nuestro universo “visible” está
acotado por una vasta esfera celestial que nos rodea, el horizonte cosmológico,
la frontera entre lo que vemos o llegaremos a ver y lo que no. Una vez una
estrella cruza este horizonte, nunca más podremos saber de ella.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Os estaréis
preguntando ¿a qué me suena a mi esto? Efectivamente, existe una asombrosa
analogía entre nuestro horizonte cosmológico y el horizonte de eventos de un
agujero negro. De hecho, ambos son horizontes de eventos, en el sentido que
delimitan regiones del espacio de donde la luz no puede escapar. No podemos ver
el interior de un agujero negro, del mismo modo que no podemos ver el universo
exterior más allá de nuestro horizonte cosmológico<sup>8</sup>.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgyVD-CtdtQtY-VqXnAg1zevZwPz2QDWi7S7PC_mSPjmgeh2SP5di0yPiBFRbC-Dy1ev6Zw_ShNWW9sUSfJWKiWVaBkXeOcDNp60q9ttKiOhy92pS2p8Ef_W5hnO1vAbto960GlNwTMQreZ2Siw-g2C6sknkhuxqJXOoYjJzuqjg1cN9Y61B0KDMzrz=s717" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="603" data-original-width="717" height="336" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgyVD-CtdtQtY-VqXnAg1zevZwPz2QDWi7S7PC_mSPjmgeh2SP5di0yPiBFRbC-Dy1ev6Zw_ShNWW9sUSfJWKiWVaBkXeOcDNp60q9ttKiOhy92pS2p8Ef_W5hnO1vAbto960GlNwTMQreZ2Siw-g2C6sknkhuxqJXOoYjJzuqjg1cN9Y61B0KDMzrz=w400-h336" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span></i><i style="font-family: georgia;"> Grabado en madera originario del libro de Camille Flammarion L'Atmosphere: Météorologie Populaire (1888). Una interpretación moderna de este gravado podría ser la de la esfera estrellada como el horizonte cosmológico, que acota aquello que podemos ver, y la curiosidad del caballero que por ella se asoma como nuestro afán de comprender la naturaleza cuántica de nuestro horizonte y los secretos allí guardados, tanto de nuestro universo visible como de aquello que reside más allá.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Esta analogía nos
lleva a considerar una posibilidad sorprendente: que el horizonte cosmológico,
al igual que el horizonte de un agujero negro, esté compuesto por “átomos
gravitatorios”, constituyentes a nivel microscópico, que le confieran una
estructura gravitatoria cuántica. En este caso, el horizonte debería albergar
entropía, que cuantificaría esta estructura microscópica o la cantidad de
información almacenada.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>A qué información
correspondería, si por ejemplo pudiera ser una copia de todos los datos de
nuestro universo visible, o si pudiéramos llegar a extraer de ella información
acerca de lo que existe más allá de nuestro horizonte cosmológico, son
preguntas tan fascinantes como fundamentales acerca del entorno en que vivimos.
Además, tal y como hemos visto con los agujeros negros y su evaporación, esto
podría tener consecuencias drásticas para la evolución temporal de nuestro
universo visible. La gravedad cuántica, encargada de generar y regir tal
estructura gravitatoria microscópica, es por tanto una clave importante para
entender el futuro de nuestro universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ninguno de les
escenarios descritos arriba, en que la física está determinada por la gravedad
cuántica, se presta fácilmente a la observación o a la adquisición de datos
experimentales directos. Sin embargo, sabemos que han tenido y tienen un
impacto tremendo en determinar el estado actual y futuro de nuestro universo y
de los grandes sistemas que lo habitan. Es importante pues, que nos esforcemos
en entenderlos. Su estudio a nivel teórico nos puede revelar muchos de sus
secretos, además de abrirnos las puertas a nuevas avenidas observacionales de
mucho más alcance.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjsgg6fhYsnaqvCZQwb8QxDrC7sK15w-0G7-oHZ7mM09e91D7tUqsvTkJXYQDwPPrmMruR7GAHn4nfwa15SIkzrf1RQ5YE-ZeWXNLg4152-LNkBqdo2wluWGmscCuFpb3qNruypx_Bykv3kX43t9X7edmVBjWBzZuXN1BqIF3xpa-Wxx2OyicO_8cUw=s761" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="503" data-original-width="761" height="424" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjsgg6fhYsnaqvCZQwb8QxDrC7sK15w-0G7-oHZ7mM09e91D7tUqsvTkJXYQDwPPrmMruR7GAHn4nfwa15SIkzrf1RQ5YE-ZeWXNLg4152-LNkBqdo2wluWGmscCuFpb3qNruypx_Bykv3kX43t9X7edmVBjWBzZuXN1BqIF3xpa-Wxx2OyicO_8cUw=w640-h424" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span></i><i style="font-family: georgia;"> ¿Podría el horizonte de eventos, cosmológico o de un agujero negro, almacenar información de aquello que lo cruza?</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Hacia
una teoría de la Gravedad Cuántica.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Espero que os habré convencido del impacto y la
importancia de la gravedad cuántica. Pasemos ahora a explicar una de las líneas
de investigación que actualmente se están siguiendo para desarrollar una teoría
que la describa. Este último apartado del artículo es un poquito más técnico,
así que os pido paciencia. Pero también os animo a no tirar la toalla, puesto
que os esperan conceptos y conjeturas tan bellas como profundas acerca de
nuestro universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Relatividad General: la gravedad como
geometría.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Antes de ponernos a
cuantizar la gravedad, debemos explicar una idea básica de la Relatividad
General. El gran avance de la Relatividad General fue el de interpretar la
gravedad como la curvatura del espaciotiempo. Para entender este concepto,
empecemos por imaginar el espaciotiempo como el “tejido” por el cual nos
movemos y evolucionamos con el tiempo. En ausencia de masas o energía, es decir
en el vacío, este tejido es plano. Pero en presencia de un objeto con masa como
un planeta, el tejido se curva, como pasa si ponemos una bola pesada encima de
una sábana tensada por las cuatro esquinas. Debido a esta curvatura, cualquier
otro cuerpo con masa que se acerque a la bola, tenderá a “caer” hacia ella.
Esto es justamente lo que percibimos como atracción gravitatoria. La luz
también experimenta la atracción gravitatoria o la curvatura del espaciotiempo,
de tal forma que un rayo de luz propagándose por encima de la sábana también
“caería” hacia la bola. Un agujero negro genera una curvatura del espaciotiempo
con forma de embudo; todo lo que se acerca demasiado a la embocadura cae
dentro, y en el centro la atracción gravitatoria es tan intensa que el
espaciotiempo llega a “agujerearse”. En cuanto al universo a gran escala,
podemos imaginarlo como un globo. Hinchar el globo soplando hace que la
superficie de este crezca y la distancia entre dos puntos cualquiera aumente,
exactamente igual que sucede con la expansión de nuestro universo. Según la
Relatividad General pues, el espaciotiempo es dinámico, se mueve: se curva y se
deforma en respuesta a la materia y a la energía que por él viajan. Así pues,
podemos decir que el espaciotiempo tiene energía cinética.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgr0SGK15wL0yGtpAnG59jRfoS7iWa5Ibt2dKBRnrPAkZqoe0rfO01XADYfl_oXRlyrm8hfYkiZte53h6TUiRijahOKXilpHgA1tQUoo3d9BdxnJageLQpKVuosWJSEqXtBJoDf1c0T-nQgWlb-L-h0Sh1D9wKSJQr-HVIhwdWbXP-kUIxip2Kc5HYA=s759" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="463" data-original-width="759" height="390" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgr0SGK15wL0yGtpAnG59jRfoS7iWa5Ibt2dKBRnrPAkZqoe0rfO01XADYfl_oXRlyrm8hfYkiZte53h6TUiRijahOKXilpHgA1tQUoo3d9BdxnJageLQpKVuosWJSEqXtBJoDf1c0T-nQgWlb-L-h0Sh1D9wKSJQr-HVIhwdWbXP-kUIxip2Kc5HYA=w640-h390" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.5</span></i><i style="font-family: georgia;"> Podemos imaginar la expansión del universo como un globo hinchándose. La superficie del globo es el espaciotiempo. A medida que el globo se hincha, la distancia entre los distintos objetos en nuestro universo aumenta.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Energía cinética negativa y emergencia del
tiempo.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ahora que ya hemos
preparado los ingredientes, vayamos al grano. Obtener una teoría de la gravedad
cuántica, que a diferencia de la teoría cuántica <i>efectiva</i> sea válida
cuando los efectos gravitatorios cuánticos son importantes, no es tarea fácil.
Una de las dificultades es debida a una propiedad muy particular de la
gravedad: la energía cinética del espaciotiempo puede llegar a ser negativa.
Esta es una propiedad muy extraña, pues estaréis de acuerdo en que la energía
cinética, que cuantifica el movimiento de las cosas, acostumbra a ser positiva.
Una consecuencia indeseada de esta propiedad es que cuando intentamos cuantizar
la gravedad, el espectro de energías que resulta no es compatible con las leyes
de la mecánica cuántica<sup>9</sup>. Esto parece sugerir que la cuantización de
la gravedad requiere un tratamiento específico que la haga compatible con los
principios cuánticos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una posible solución
a este problema consistiría en usar un lenguaje para representar la geometría
del espaciotiempo que no exhiba tales energías cinéticas negativas. Sin
embargo, cabe la posibilidad que este signo negativo de la energía tenga un
origen conceptual fundamental, en cuyo caso sería más interesante aprender a
tratarlo que evitarlo. Según la llamada <i>Teoría de Cuerdas</i>, una de las
candidatas a teoría de la gravedad cuántica más famosa, el signo negativo de la
energía cinética del espaciotiempo está relacionado con la distinción entre
tiempo y espacio. ¿Cómo se relacionan? Dos puntos en el espacio están separados
por una distancia positiva, obvio. Sin embargo, en la teoría de la Relatividad
de Einstein, dos eventos en el tiempo están separados por una distancia
negativa. En consecuencia, si los dos puntos en el espacio también están
separados en el tiempo, su distancia <i>espaciotemporal</i> es menor, pues el
tiempo “resta”. En la Teoría de Cuerdas, el signo negativo del tiempo
corresponde al mismo signo negativo de la energía cinética del espaciotiempo.
Aunque superficialmente pueda parecer obvia, esta es una relación
increíblemente profunda. Una teoría de la gravedad cuántica que resuelva el
problema de la energía cinética negativa podría revelarnos pues, de donde y
como emerge el tiempo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Gravedad cuántica de Liouville.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una estrategia para
abordar este problema consiste en simplificarlo considerando que el
espaciotiempo tiene solo dos dimensiones, en lugar de las cuatro que
experimentamos. Este correspondería a un universo con una dimensión espacial
(una línea en vez de un volumen) y una de temporal. Aunque claramente tal
universo es una idealización, nos ofrece un marco simplificado donde estudiar
nuestro problema. Además, la teoría de la Relatividad General se puede formular
sin dificultad en dos dimensiones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">¿Pero de dónde surge
realmente la simplificación? Sorprendentemente, en dos dimensiones, la gravedad
se vuelve muy simétrica. En concreto, exhibe <i>simetría conforme</i>.
Desarrollar una idea intuitiva de qué es esta simetría y sus implicaciones en el
contexto de la gravedad es un tanto complicado, así que pongamos primero
ejemplos más habituales. Pensemos en la hoja de un helecho. Si la miramos de
lejos, tiene una forma más o menos triangular. Si nos acercamos, vemos que está
formada por distintas ramitas, cada una de ellas con la misma forma que la hoja
principal. A medida que vamos ampliando el foco, vemos que se va repitiendo el
patrón. A esta repetición de la estructura de la hoja, o de forma equivalente,
esta invariancia de lo que vemos bajo ampliación o alejamiento del foco, se le
llama simetría de escala. En la naturaleza, hay muchos sistemas que exhiben
esta simetría, como por ejemplo las ramas de los árboles o la col romanesco.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjxAI424HpXjlOw4uByqs-UtM0n5YFT8GPUXWN9b0E_TVFwY8tlBTahLF1OTdiO0jneI0aMCD0KlO7vRuLuRmXM_4iZbhJ8X1on4sjtSjTtpBHaxayGy4Aa4qI_luVEm_7k6RckmlmqFrBlLNu6Y5VkxjS7nR54tQK7r8dWBsxkQABKmReqmqPj9nND=s1527" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="343" data-original-width="1527" height="144" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjxAI424HpXjlOw4uByqs-UtM0n5YFT8GPUXWN9b0E_TVFwY8tlBTahLF1OTdiO0jneI0aMCD0KlO7vRuLuRmXM_4iZbhJ8X1on4sjtSjTtpBHaxayGy4Aa4qI_luVEm_7k6RckmlmqFrBlLNu6Y5VkxjS7nR54tQK7r8dWBsxkQABKmReqmqPj9nND=w640-h144" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.6</span></i><i style="font-family: georgia;"> Ejemplos de simetría de escala.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Curiosamente, esta
simetría también es una propiedad de la estructura microscópica de muchos
materiales cuando se encuentran en condiciones muy especiales, por ejemplo, de
temperatura y presión. En estos casos, además de la simetría de escala, los
materiales exhiben también simetría de traslación y de rotación. Es decir, nada
cambia cuando los trasladamos o les damos vueltas. Ahora imaginemos que
trasladamos, damos vueltas, o cambiamos la escala, <i>de manera distinta en
cada punto del material</i>. ¡Una transformación no precisamente sutil! Solo si
el material tiene simetría conforme, se verá igual después de tal
transformación<sup>10</sup>. Para haceros una mejor idea, mirad las siguientes
imágenes (figuras 7 y 8):<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjtoiUynUL3-IWObqmgtkPce5SJLgrCFdNEOgHmKSBx9jMnfij6hdY8MoehONr8IrkciQ0QwSLeVtXufxP7lkR5yjEgSA0iLUkiwf6bZ9Ve_iseAAJVOGjx5cCFFs3f9xkmQECC-_pizuI0V7i11mBx3i8H9Zu_Z2YGbFPrKpLGltXqP49axKKjUVFL=s1800" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="575" data-original-width="1800" height="204" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjtoiUynUL3-IWObqmgtkPce5SJLgrCFdNEOgHmKSBx9jMnfij6hdY8MoehONr8IrkciQ0QwSLeVtXufxP7lkR5yjEgSA0iLUkiwf6bZ9Ve_iseAAJVOGjx5cCFFs3f9xkmQECC-_pizuI0V7i11mBx3i8H9Zu_Z2YGbFPrKpLGltXqP49axKKjUVFL=w640-h204" width="640" /></a></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.7</span></i><i style="font-family: georgia;"> Ejemplo de imagen sin simetría conforme. La tercera de estas imágenes corresponde a la famosa litografía de M. Escher “Prentententoonstelling” (1956). En 2003, los matemáticos H. Lenstra y B. de Smit analizaron esta imagen matemáticamente, y se dieron cuenta que era el resultado de una transformación conforme: resulta de dividir la imagen original (primera imagen) en una retícula, y rotar y escalar cada sub-recuadro de forma distinta tal y como se ve en la segunda imagen [14]. Imágenes obtenidas de su página web [15], y del blogpost “The warped space of M C Escher” de Michael Hogg [12].</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La simetría conforme
es una propiedad increíblemente restrictiva. Los materiales o sistemas que la
exhiben son tan simétricos, que su comportamiento está muy restringido. En
otras palabras, tienen muy pocas maneras de comportarse de modo que se respete
la simetría. Consecuencia de ello es que, materiales con esta simetría tienden
a comportarse de la misma forma. Por ejemplo, consideremos dos materiales
completamente distintos, tanto de apariencia como de estructura molecular: el
agua y un imán ferromagnético. Cuando estos dos materiales se encuentran a la
temperatura exacta (distinta para cada uno de ellos) donde adquieren simetría
conforme, los parámetros que describen su comportamiento ¡se vuelven
exactamente idénticos! Por ejemplo, les cuesta exactamente lo mismo calentarse
o enfriarse. Y así como el agua y el imán, tantos otros materiales exhiben los
mismos parámetros cuando adquieren esta simetría. Este es un ejemplo muy
gráfico del impacto de la simetría conforme.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiW2ezIUClI8yjTDr5ZmsLzIxDsQDwtCYE2zOtv_gsaMOHD03JwUnAOK2ls4G1aLjPt7u8sBb6BN4k63_T2jqbdPB_G0Zf4j8gsn0MfMk95v-VbQ7ZszvcNCn86N4B10uGtl4kC8LG6AY5cssmlhfORJCODMPxrEWn2r3b3KDWhdCiskq7VBNZEwbuI=s770" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="764" data-original-width="770" height="398" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiW2ezIUClI8yjTDr5ZmsLzIxDsQDwtCYE2zOtv_gsaMOHD03JwUnAOK2ls4G1aLjPt7u8sBb6BN4k63_T2jqbdPB_G0Zf4j8gsn0MfMk95v-VbQ7ZszvcNCn86N4B10uGtl4kC8LG6AY5cssmlhfORJCODMPxrEWn2r3b3KDWhdCiskq7VBNZEwbuI=w400-h398" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.8</span></i><i style="font-family: georgia;"> Cuatro imágenes con simetría conforme (concretamente, simulaciones del modelo crítico de Ising en dos dimensiones). Si aplicamos la misma transformación conforme usada en la litografía de Escher a estas imágenes, el resultado (aunque no idéntico) será indistinguible. Esta invariancia de apariencia es la llamada simetría conforme. Imágenes extraídas del blog de Douglas Ashton [13].</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La simetría conforme
la encontramos finalmente en las escalas más pequeñas conocidas. Por ejemplo,
la física de los fotones, descrita por la Electrodinámica Cuántica, exhibe
simetría conforme. También la Teoría de Cuerdas se fundamenta en ella. En estos
contextos, es mucho más difícil visualizar los efectos de esta simetría sobre
estos sistemas de partículas o de cuerdas, pero el tratamiento matemático es el
mismo. La simetría conforme pues, lejos de ser una simetría rara exhibida por
algunos materiales en condiciones muy particulares, es una propiedad
fundamental de algunas de las interacciones que la materia experimenta, y a su
vez, una gran herramienta para estudiarlas. Las teorías físicas que describen
sistemas con simetría conforme se llaman teorías conformes, y constituyen un
amplio campo de estudio. Estas teorías son más fáciles de resolver y
desarrollar que otras teorías cuánticas, pues el elevado grado de simetría les
confiere una estructura matemática muy rígida, y por tanto más fácil de
determinar.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Volvamos a la
gravedad. Resulta que la Relatividad General, cuando la consideramos en dos
dimensiones, se vuelve una teoría conforme. Y, además, una teoría conforme muy
conocida en el campo de la física teórica que estudia materiales tales como los
ferromagnéticos mencionados anteriormente, la denominada <i>teoría de Liouville
</i><span style="mso-bidi-font-style: italic;">[2]</span>. La gran ventaja de
esta conexión es que todos los resultados que se conocen de la teoría de
Liouville, así como toda la maquinaria matemática de las teorías conformes, se
ponen automáticamente al servicio de la gravedad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Así ha sido como, en
los últimos cinco años, se ha conseguido avanzar mucho en el desarrollo de <i>la
teoría de la gravedad cuántica de Liouville</i>. En concreto, se ha conseguido
determinar el espectro cuántico de energías gravitacionales y demostrado que
respeta los principios de la mecánica cuántica, demostrando que la energía
cinética negativa no supone una incompatibilidad fundamental [3]. También se
han podido calcular las denominadas <i>funciones de correlación, </i>elementos
constitutivos básicos de cualquier teoría cuántica con que se determina la
interacción gravitatoria entre partículas [4]. Aunque estos resultados resuelven
solo uno de los obstáculos de la gravedad cuántica, suponen un avance
importante en el desarrollo de una teoría completa, y van a indicar como
proceder en la cuantización de la gravedad en cuatro dimensiones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Entropía del horizonte cosmológico.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Uno de los sucesos
más recientes de la teoría de la gravedad cuántica de Liouville ha sido el de
proporcionar una de las contribuciones a la expresión matemática para la
entropía del horizonte cosmológico. La gravedad cuántica de Liouville está
equipada para describir un universo en expansión (en dos dimensiones), con el
horizonte cosmológico correspondiente. La entropía total del horizonte en esta
teoría resulta de sumar la entropía asociada a todas las geometrías compatibles
con el espaciotiempo de un universo en expansión.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El primer término en
esta suma corresponde a la contribución de la geometría de la esfera, sigue la
de la geometría de un donut, después la de un donut con dos agujeros, y así
sucesivamente. Cada agujero que añadimos al donut disminuye la contribución a
la entropía. Con la teoría de la gravedad cuántica de Liouville, y usando la
maquinaria matemática de las teorías conformes, se ha podido calcular la
entropía asociada a la geometría esférica, la contribución dominante a la
entropía total [5].<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhY-etNJPu1Le94BMWxD8gth6Q1IZe8Al1kQ2SX7Vo5P5wVhJEeMv3Nzd1CTBDOfdDyhHuTiSjm14FAlCE0AHdzvGP61rWOqycYdZdwrC0Li-7cVEYZT4D9uKStRymw5_8XZ_VbwLRkPOlmMjXqz4vFy31Xh9ZBVQpu24MJkn9vnlNoxKNC6zo8LuOy=s1138" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="214" data-original-width="1138" height="120" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhY-etNJPu1Le94BMWxD8gth6Q1IZe8Al1kQ2SX7Vo5P5wVhJEeMv3Nzd1CTBDOfdDyhHuTiSjm14FAlCE0AHdzvGP61rWOqycYdZdwrC0Li-7cVEYZT4D9uKStRymw5_8XZ_VbwLRkPOlmMjXqz4vFy31Xh9ZBVQpu24MJkn9vnlNoxKNC6zo8LuOy=w640-h120" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.9</span></i><i style="font-family: georgia;"> Cada figura representa una geometría distinta del espaciotiempo dos-dimensional. La entropía del horizonte cosmológico resulta de sumar la entropía asociada a cada geometría del espaciotiempo: la del donut sin agujero (o esfera), la del donut con un agujero, la del donut con dos agujeros, … y así hasta infinito.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La expresión
resultante para esta entropía es una fórmula matemática que depende de los
parámetros del universo en expansión (como la densidad de energía oscura
originando la expansión) y de constantes físicas fundamentales como la
constante de Newton de la gravedad, la velocidad de la luz, y la constante de
Planck característica de los procesos cuánticos. Esta expresión, por tanto,
engloba relatividad, gravedad y cuántica. Más importante, pero, es la
dependencia exacta que la fórmula exhibe de estos parámetros y constantes, que
involucra funciones matemáticas muy especiales, como los logaritmos o las
llamadas funciones Gamma. Es en la complejidad de esta estructura matemática de
la entropía que se esconden los secretos acerca de los constituyentes gravitatorios
cuánticos del horizonte cosmológico, de la información que quizás allí se
almacena, y posiblemente, del destino de nuestro universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Notas:</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> La Electrodinámica Cuántica surgió de combinar la
mecánica cuántica con la teoría de la Relatividad <i>Especial</i> de Einstein.
Esta última, anterior a su teoría de la Relatividad <i>General</i> y que no
incorpora aún los efectos de la gravedad, es la teoría que estableció la unión
entre espacio y tiempo, la velocidad finita de la luz y como esta interacciona
con la materia cargada eléctricamente. Esta teoría, pues, es uno de los
paradigmas de la unión entre los legados de Bohr y Einstein.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Para saber más acerca de esta teoría, ver [6].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Para un artículo de revisión técnico con muchas
otras referencias, ver [7].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">4</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Asumiendo que algún día sus predicciones sean
corroboradas experimentalmente.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">5</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Para entender este punto mejor, recomendamos el
libro de divulgación de Hawking [8], o para algo más técnico pero pedagógico
[16]. Las fuentes originales son [9,10].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">6</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Evidencia de la expansión primordial nos llega,
entre otras, de la medición del fondo de microondas [11], el baño de ondas de
baja frecuencia emitido poco después de esta expansión y que permea nuestro
universo aún hoy en día.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">7</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Esto puede resultar confuso: la velocidad con que
se alejan estrellas y galaxias no es la de estos objetos moviéndose en el
espacio, sino la de los puntos del espacio en los que se encuentran. Estos
objetos en realidad están quietos en el espacio. Esta velocidad, por tanto, no
está limitada por la Relatividad Especial a ser menor que la velocidad de la
luz. De hecho, como mencionamos arriba, la expansión del universo se está
acelerando.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">8</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Nota de los coordinadores: La imagen de Flammarion
está repetida en este libro en dos capítulos de temática distinta y con las
autoras a miles de kilómetros de distancia y sin contacto entre ellas. Las
mantenemos, en los dos capítulos, como buena prueba de la universalidad de la
Ciencia</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">9</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Para aquellos lectores que tengan nociones de
mecánica cuántica, lo que sucede es que este signo negativo de la energía
implica que la probabilidad asociada a las medidas cuánticas no se conserva en
el tiempo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">10</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> El nombre de esta simetría tiene una explicación:
si cogéis cualquier imagen, la trasladáis, la rotáis o le cambiáis la escala,
la <i>forma </i>de la imagen no cambia, se mantiene <i>conforme.</i><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Referencias:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] J. F. Donoghue, "Leading quantum correction to the Newtonian
potential," <i>Phys. Rev. Lett., </i>vol. 72, no. 19, pp. 2996--2999,
1994.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[2] A. M. Polyakov, "Quantum Geometry of Bosonic Strings," <i>Phys.
Lett. B, </i>vol. 103, p. 207–210, 1981.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[3] T. Bautista, A. Dabholkar and E. Harold, "Quantum Gravity from
Timelike Liouville theory," <i>JHEP, </i>vol. 10, p. 284, 2019.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] S. Ribault and R. Santachiara, "Liouville theory with a central
charge less than one," <i>JHEP, </i>vol. 08, p. 109, 2015.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] D. Anninos, T. Bautista and B. Mühlmann, "The two-sphere
partition function in two-dimensional quantum gravity," <i>JHEP, </i>vol.
09, p. 116, 2021.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[6] R. Feynman, QED: The Strange Theory of Light and Matter, vol. ISBN
9780691083889, Princeton University Press, 1985.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[7] J. F. Donoghue, "Quantum gravity as a low energy effective field
theory," <i>Scholarpedia, </i>vol. 12, no. 4, p. 32997, 2017.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[8] S. Hawking, A Brief History of Time, vol. ISBN 0553380168, Bantam
Dell Publishing Group, 1988, p. 256.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[9] S. Hawking, "Particle creation by black holes," <i>Communications
in Mathematical Physics, </i>vol. 43, no. 3, pp. 199-220, 1975.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[10] S. Hawking, "Black hole explosions," <i>Nature, </i>vol.
248, pp. 30-31, 1974.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[11] Planck Collaboration, "Planck 2018 results. I. Overview and the
cosmological legacy of Planck," <i>Astron. Astrophys., </i>vol. 641, no.
A1, p. 56, 2020.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[12] M. Hogg, "Blog: Pondering the Universe," [Online].
Available: </span><a href="https://michaelhogguk.wordpress.com/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://michaelhogguk.wordpress.com/</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[13] D. Ashton, "Blog," [Online]. Available: </span><a href="https://blog.dougashton.net/2009/05/critical-point/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://blog.dougashton.net/2009/05/critical-point/</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[14] H. Lenstra and B. d. Smit, "Artful Mathematics: The Heritage of
M. C. Escher," <i>Notices of the AMS, </i>vol. 50, no. 4, pp. 446-451,
2003.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[15] H. Lenstra and B. d. Smit. [Online]. Available: </span><a href="https://escherdroste.math.leidenuniv.nl/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://escherdroste.math.leidenuniv.nl/</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[16] R. Parentani and P. Spindel, "Hawking radiation," <i>Scholarpedia,
</i>vol.6, no.12, p.6958, 2011.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[17] Supernova Cosmology Project, "Measurements of Ω and Λ from 42
high redshift supernovae," <i>Astrophys. J., </i>vol. 517, pp. 565--586,
1999.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[18] Supernova Search Team, "Observational evidence from supernovae
for an accelerating universe and a cosmological constant," <i>Astron. J., </i>vol.
116, pp. 1009--1038, 1998.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/teresa-bautista-solans.html" target="_blank">Teresa Bautista Solans</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 14pt;">Doctora en Física Teórica.</span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Posdoctoral Research Associate en King´s College London.</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-6135907573973930252022-03-01T00:50:00.000-08:002022-03-27T08:46:14.818-07:00El mundo cuántico de los materiales - Leni Bascones<div style="text-align: left;"> <b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">El mundo cuántico de los materiales.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1fWPkCTwwej28350FDCp8X98sp8CVrglA/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1HvUhrHZbacZgf7NDd6HpzTjA0bsJvsuq" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Al mencionar la física cuántica es habitual que la
imaginación nos evoque fenómenos cuanto menos extraños, incluso exotéricos. Lo
podemos ver escribiendo física cuántica en el buscador de nuestro navegador de
internet y fijándonos en las imágenes que aparecen. Rayos de colores intensos
entremezclados, espacios curvos, muchas fórmulas, y por supuesto algún que otro
gato que no sabemos si está vivo o muerto. Pocas veces al pensar en física
cuántica viajará nuestra imaginación a los materiales, esos materiales que
podemos coger con nuestras manos, ver con nuestros ojos y utilizar en multitud
de aplicaciones que hacen más fácil nuestro día a día. ¿Pensaríais en un óxido
ante la palabra cuántica? Lo cierto es que la física cuántica no solo está
detrás de sus propiedades, en particular de las propiedades electrónicas que
son las que nos interesan en este capítulo, sino que va a ser capaz de dar
lugar a fenómenos fascinantes.</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para explicar las
propiedades de los óxidos y de otros materiales, además de la física cuántica
va a ser crucial el papel que juegan las interacciones entre los electrones y
el que haya un número macroscópico de estos. Cuando tenemos muchas partículas o
seres que interactúan se producen nuevos fenómenos emergentes que no podríamos
ni entender ni realizar si nos fijásemos en las partículas de forma individual.
En estos casos hablamos de comportamiento colectivo. Pensemos por ejemplo en
las ciudades. Los grandes atascos a las ocho de la mañana no son el resultado
de un gen humano que se activa y decide que es la hora de coger el coche, sino
de una estructura social que resulta de cómo se organizan las personas y
establece determinadas horas para entrar al trabajo El comportamiento colectivo
entre los seres humanos es tan complejo que existe incluso una rama dedicada a
su estudio: la sociología.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En la física tenemos
muchos ejemplos de comportamiento colectivo. Los más fáciles de identificar
probablemente sean las transiciones de fase, como las que sufre el agua, al
enfriarse y convertirse el hielo o cuando elevamos su temperatura y se
convierte en gas. En estas transiciones cambia la forma en la que se organizan las moléculas de
agua reduciéndose a bajas temperaturas la energía y el desorden. La física de la materia condensada estudia
las propiedades de los sistemas que surgen de la interacción de muchos cuerpos,
incluidas las diferentes fases en las que estas partículas pueden organizarse (1).
Estas fases no solo se refieren a las fases sólida, líquida o gas en que se
organizan los átomos y que asociamos a nuestra vida cotidiana sino también a
muchas otras fases, muy especialmente fases electrónicas como el magnetismo, la
superconductividad, fases con modulación de carga electrónica, etc... Los electrones también tienen su propia
sociología y es sorprendente.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiWbmJvWSRmRxh0Z5Yb6-oxoC5guap3dv1wn-jUzewQSjalGxkNjUixWgQ25o2-icac1xigSOxH_uY2NomfwPceCvHYNGGrBXWRQ0r10d0_Ssw3Fv9e2HqoHfP9p-2u2ChWZ9SIA7UGMPMhPFaAdE-CCqYcC6NYIToC8wo4q-o6npJ4U-LrNdseAvtK=s756" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="527" data-original-width="756" height="446" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiWbmJvWSRmRxh0Z5Yb6-oxoC5guap3dv1wn-jUzewQSjalGxkNjUixWgQ25o2-icac1xigSOxH_uY2NomfwPceCvHYNGGrBXWRQ0r10d0_Ssw3Fv9e2HqoHfP9p-2u2ChWZ9SIA7UGMPMhPFaAdE-CCqYcC6NYIToC8wo4q-o6npJ4U-LrNdseAvtK=w640-h446" width="640" /></a></div><div style="line-height: 150%; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><i><span style="line-height: 150%;"><span style="font-family: arial;"><br /></span></span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span><span style="font-family: georgia;"> Dos de las posibles formas en las que se organizan los átomos de carbono en los materiales. A la izquierda el diamante, a la derecha el grafito. En el diamante los átomos se organizan en una red en tres dimensiones (abajo izquierda) mientras que en el grafito forman capas (abajo derecha). La diferente configuración de la red atómica da lugar no solo a una apariencia notablemente diferente (arriba), sino también a que otras propiedades como su comportamiento frente a la corriente eléctrica también difieran. </span></i></div><div style="text-align: center;"><span style="font-family: arial;"><i>Figura tomada de (Autor: Itub.): <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/File:Diamond_and_graphite2.jpg" target="_blank">https://en.wikipedia.org/wiki/File:Diamond_and_graphite2.jpg</a></i></span></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;">
</p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0.0001pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el interés de la
física por estudiar los fenómenos complejos que surgen de la interacción entre
partículas hay un antes y un después: El artículo “More is different. </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Broken symmetry and the
nature of the hierarchical structure of science”, (traducido Más es diferente. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Simetrías rotas y la naturaleza de la estructura
jerárquica de la ciencia), que escribió P.W. Anderson en 1972 y recomiendo
encarecidamente leer [1]. En este artículo Anderson enfatiza cómo la capacidad
para reducir todo a leyes fundamentales sencillas no implica la capacidad de
reconstruir el universo a partir de esas leyes, sino que a cada nivel de
complejidad surgen nuevas propiedades. Con la alusión a las simetrías rotas se
refiere a que es frecuente que a bajas temperaturas encontremos fases con un
cierto orden cuya simetría es más reducida que la que tiene el sistema. Decimos
entonces que se ha roto tal simetría. Por ejemplo, si partimos de una zona del
espacio en el que cada punto es equivalente y tenemos un gas, ej. agua en fase
gaseosa, las moléculas que forman ese gas ocuparán con la misma probabilidad
cualquier punto del espacio. Por el contrario, a bajas temperaturas, en el
hielo, las moléculas de agua ocupan determinadas posiciones. Los puntos del
espacio han dejado de ser equivalentes. Decimos que se ha roto la simetría de
translación. Esta simetría de translación se rompe en todos los sólidos. En
particular en los sólidos cristalinos las posiciones del espacio que ocupan los
átomos siguen una determinada periodicidad formando una red de átomos: la red
cristalina. </span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Que los átomos se organicen en sólidos es consecuencia de las
interacciones entre ellos y si estudiáramos cada átomo de forma individual no
podríamos explicar la existencia de los materiales ni sus propiedades. Existen muchas
formas posibles en las que los átomos pueden organizarse en la red, de ahí la
gran riqueza de materiales que tenemos y de sus propiedades. Un ejemplo lo
encontramos en los átomos de carbono que pueden organizarse de muchas formas
dando lugar a materiales con propiedades tan diferentes como son el diamante y
el grafito con el que se hacen las minas de los lápices. Algunas de estas
propiedades podemos explicarlas razonablemente bien con conceptos de física
clásica o descripciones semiclásicas. Otras no.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Volviendo a las
imágenes que nos aparecen en el navegador al escribir física cuántica hay una
que se repite y sí se refiere a algo concreto. La del átomo: electrones que
orbitan en torno al núcleo de protones y neutrones. Nos vienen en mente estas
imágenes del átomo porque en la mayoría de los casos es el primer, y a veces el
único, contacto consciente que tenemos con la física cuántica. En el instituto
estudiamos el átomo de Bohr y en particular que los electrones que orbitan en
torno al núcleo no pueden tener cualquier energía, sino que sus energías están
cuantizadas. Aprendemos también que los electrones tienen una propiedad
cuántica llamada espín, una especie de momento magnético intrínseco que solemos
dibujar como una flechita que apunta en cualquier dirección, y que en el caso
del electrón puede tomar solo dos valores, en adelante up y down. Esos estados
electrónicos los llenamos siguiendo el principio de exclusión de Pauli que nos
dice que no podemos poner más de un electrón en cada estado disponible, así que
los electrones se van colocando en los estados empezando por los de menor
energía.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De la misma forma que
en el átomo, en un sólido los electrones no van a poder tener cualquier
energía. La diferencia es que las energías de los estados electrónicos no van a
depender únicamente de la interacción dentro de un solo átomo, sino que van a sentir
también la presencia de los otros átomos. En particular las energías de los
electrones van a reflejar la periodicidad de la red atómica del cristal. Esta
periodicidad de la red hace que los niveles de energía se agrupen en bandas:
las bandas electrónicas. Las bandas electrónicas son inherentemente cuánticas y
al igual que ocurre en el átomo los electrones van llenando estas bandas
empezando por los estados de menor energía y siguiendo el principio de
exclusión de Pauli: no puede haber dos electrones en el mismo nivel de energía.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las bandas son el
punto de partida para describir las propiedades electrónicas de los materiales.
Tienen la información del tipo de átomos que forman el material, pero también
de cómo se organizan en la red cristalina. Por ejemplo, las bandas del diamante
y el grafito son diferentes entre sí, aunque ambos materiales estén formados
por átomos de carbono. Actualmente se dispone de técnicas muy buenas para
calcular las bandas electrónicas de cada material. Y la gran mayoría de las
predicciones que se realizan a partir de ellas funcionan muy bien cuando las
comparamos con el experimento. Solamente a partir de las bandas y conociendo la
composición del material podemos saber si un material va a ser metálico o
aislante. Hablamos de materiales
conductores o aislantes en función de su comportamiento frente a la corriente
eléctrica. Los metales, que son materiales conductores, dejan pasar la
electricidad, pero presentan cierta resistencia que provoca pérdidas de energía
y aumenta al subir la temperatura. Los aislantes no dejan pasar la corriente
eléctrica porque esto cuesta energía. Únicamente a temperatura finita logra
pasar algo de corriente. En el ejemplo del diamante y el grafito sus bandas
diferentes explican que el diamante sea aislante y el grafito conductor.
También que uno sea transparente y brillante y el otro negro.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En realidad, parece
casi sorprendente que las predicciones de la teoría de bandas tal y como las he
contado funcionen tan bien. Hasta ahora hemos hablado de las bandas de energía
y de los niveles como si simplemente los llenásemos y los electrones que hay no
interaccionaran entre ellos. Sin embargo, sabemos que los electrones son partículas
que tienen carga eléctrica y por tanto se repelen. Y esta repulsión debe
incluirse en la descripción y tener efectos. En realidad, las bandas
electrónicas incluyen en cierta forma la repulsión entre electrones en los
valores de las energías que van a tener los electrones. Pero además de que haya
un cierto efecto de la interacción en las energías sería esperable que los
electrones tengan comportamientos colectivos, sus “atascos a las ocho de la
mañana” o que se produzca algún tipo de fase electrónica ordenada como vimos
que hacían los átomos y moléculas. Y de hecho así ocurre en muchos materiales.
En particular esperamos que esto ocurra en aquellos materiales en los que la
energía de interacción de los electrones sea comparable o mayor que su energía
cinética estando esta última condicionada por cómo son las bandas de mayor
energía que estén a medio ocupar.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La fase electrónica
más cercana en nuestra vida cotidiana es el ferromagnetismo. La interacción
entre los electrones hace que, por debajo de una temperatura crítica, llamada
temperatura de Curie, haya más electrones con espín up que con espín down (o
viceversa). Aunque el protagonismo de los espines en esta fase nos pueda
parecer algo un tanto abstracto este fenómeno se produce en cualquier imán, como
los que ponemos en la nevera o tenemos en una brújula. Al tener más espines de
un tipo el material tiene un momento magnético permanente que en las brújulas
se alinea con el campo magnético de la Tierra. El ferromagnetismo es una de las
posibles fases magnéticas. Otra fase magnética diferente es la fase
antiferromagnética, caracterizada por alternancia de electrones con espín up y
down. En las fases magnéticas se rompe la simetría de rotación del spin, aunque
puede romperse alguna simetría más. Por ejemplo, en la fase antiferromagnética cambia la periodicidad espacial. Son muchos los materiales que muestran
fases magnéticas, algunos son elementos químicos como el hierro que es
ferromagnético incluso a temperatura ambiente o el cromo que se vuelve
antiferromagnético a baja temperatura. Otros involucran varios elementos
químicos y en particular es habitual encontrar magnetismo en muchos óxidos.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiWrflSxt9PTF4dYRx2SBq1T2paV__a_1NmXDNNLebz2aQmVLvKks07Me81j7AvyQu7Uo79uGS8DItVs_zA-u4QlN-JhJRDDZdGKdJW1PD779rYqaGEGXH2q4HLqeTvMxf28MsLJjcJ1-m5pd0_--VxCI-I3hq0grBZat9wCj3XeyIpS-r9OI8rprav=s945" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="237" data-original-width="945" height="160" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiWrflSxt9PTF4dYRx2SBq1T2paV__a_1NmXDNNLebz2aQmVLvKks07Me81j7AvyQu7Uo79uGS8DItVs_zA-u4QlN-JhJRDDZdGKdJW1PD779rYqaGEGXH2q4HLqeTvMxf28MsLJjcJ1-m5pd0_--VxCI-I3hq0grBZat9wCj3XeyIpS-r9OI8rprav=w640-h160" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></i><i style="font-family: georgia;"> Dibujo esquemático de diferentes fases electrónicas en una red atómica en dos dimensiones con simetría cuadrada. A la izquierda fase antiferromagnética en la que se alternan los espines de los electrones. Las figuras central y derecha representan fases con modulación de carga en la que el tamaño del círculo indica la acumulación de carga electrónica. En la figura central la periodicidad de la modulación de carga es conmensurada a la de la red atómica, mientras que en la figura de la red de la derecha son redes con simetrías diferentes, la red atómica es cuadrada y la electrónica triangular. La red triangular es la que permite a los electrones estar más lejos unos de otros y la que forman en un cristal de Wigner en dos dimensiones.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las propiedades de
los materiales que se encuentran en una fase magnética pueden ser especialmente
sensibles a estímulos externos tales como un campo magnético. Por ejemplo, la
resistencia al paso de la corriente eléctrica puede variar en función de si
aplicamos un campo magnético o no. Si varía decimos que el material tiene
magneto-resistencia. En algunos materiales o combinaciones de materiales,
llamadas heteroestructuras, que incluyen materiales magnéticos esta
magneto-resistencia puede ser especialmente grande. Hablamos entonces de
magneto-resistencia gigante, como la de algunas heteroestructuras, o incluso
magneto-resistencia colosal, como en las manganitas, un óxido de manganeso.
Tener propiedades muy sensibles al cambio de algunos parámetros, especialmente
si estos los podemos modificar a voluntad, suele ser útil a la hora de lograr
aplicaciones. La espintrónica es un área de investigación que busca controlar
el grado de libertad del espín para desarrollar dispositivos nuevas
funcionalidades y menor disipación tales como memorias o discos duros. Los
materiales magnéticos son claves en estas nuevas tecnologías. Un ejemplo de
cómo los efectos cuánticos en materiales no son solo muy interesantes, sino que
pueden tener un gran impacto en nuestra sociedad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otro tipo de fase
electrónica son las fases con modulación de carga en la que la carga
electrónica adquiere una periodicidad diferente a la de la red atómica. Esta
nueva periodicidad puede ser proporcional a la de la red subyacente, ej. se
alternan átomos con más o menos carga, o puede tener una simetría completamente
diferente en la que por ejemplo los electrones formen la red que les permita
estar lo más lejos posible. Esta última situación se da en los llamados
cristales de Wigner que puede aparecer cuando la densidad de electrones es
pequeña.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De todas las fases
electrónicas la que más pasiones genera es la superconductividad (2). Los
materiales superconductores conducen la electricidad sin presentar resistencia
a su paso. Esto es diferente de lo que ocurre en los materiales conductores,
como el cobre, que aunque permiten el paso de la corriente eléctrica sí
presentan resistencia haciendo que se pierda energía en forma de calor. Aunque
la resistencia disminuye al bajar la temperatura en un metal la resistencia
sigue siendo finita incluso a temperatura cero. Lo que se observó hace ya más
de un siglo es que al enfriar algunos materiales la resistencia eléctrica se
anulaba de forma abrupta a una temperatura crítica que dependía del material. A
esa temperatura ocurre una transición de fase entre un metal y un
superconductor. Los materiales superconductores lo son únicamente por debajo de
esa temperatura crítica. Posteriormente se vio que además de presentar
resistencia cero los superconductores tenían otra propiedad que les
caracterizaba: la expulsión de los campos magnéticos. Este efecto está detrás
de uno de los fenómenos más sorprendentes de la física: la levitación
superconductora, que logra que un imán se quede levitando encima de un
superconductor o viceversa. Os invito a que veáis los vídeos (3) y os
sorprendáis.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh_XHNv7v6E7UNbpAxOZ_b49YzPwVZ-m51rf82lCguqmz6NgN9X5XD-u1WKPuqzS2YD3Dw2J9RqqKUSYmLrRQ8vmZE-uCzpyy0MH5qniFFtIys2OjWbJe0TABaNvNS66swieEljfxoJcKNHi-TUIz0NwQN0NgF34phnvPb3QFYaymwIUMxZ4pKjOqhW=s756" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="454" data-original-width="756" height="384" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh_XHNv7v6E7UNbpAxOZ_b49YzPwVZ-m51rf82lCguqmz6NgN9X5XD-u1WKPuqzS2YD3Dw2J9RqqKUSYmLrRQ8vmZE-uCzpyy0MH5qniFFtIys2OjWbJe0TABaNvNS66swieEljfxoJcKNHi-TUIz0NwQN0NgF34phnvPb3QFYaymwIUMxZ4pKjOqhW=w640-h384" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig. 3</span></i><i style="font-family: georgia;"> Imán levitando sobre un superconductor. El superconductor utilizado es un óxido de cobre. Se ha enfriado utilizando nitrógeno líquido.</i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Imagen: <a href="https://wp.icmm.csic.es/superconductividad/" target="_blank">https://wp.icmm.csic.es/superconductividad/</a></span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Aunque nos suene
desconocida la superconductividad es una propiedad que tienen muchísimos
materiales, miles de ellos. Algunos tan comunes como el aluminio o el plomo. Lo
que ocurre es que la temperatura a la que se produce la transición de fase es
muy baja. No hay muchos materiales que
superconduzcan por encima de -240 ºC que es una temperatura bajísima comparada
con las que experimentamos en nuestro día a día, por eso no nos resulta tan
familiar como ocurría con el ferromagnetismo de los imanes. Por ejemplo, en el aluminio la temperatura
crítica superconductora es de -272 ºC y en el plomo de -266 ºC. ¿Estás imaginando ya cómo levitaría tu
cafetera de aluminio si fueras capaz de enfriarla lo suficiente?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1986 se descubrió
superconductividad de alta temperatura en los cupratos, que son óxidos de
cobre (4). ¡Vaya! otra vez vuelven a salir los óxidos y esta familia en particular
es realmente fascinante. Decimos superconductividad de alta temperatura, aunque
las máximas temperaturas críticas que se han alcanzado a presión ambiente son ~
-135 ºC. En 2008 apareció la segunda familia de superconductores de alta
temperatura crítica los superconductores de hierro, si bien en este caso las
máximas temperaturas que se han logrado son ~-200ºC (tal vez algo superiores,
hay discusión en un compuesto) (5). Y como la ciencia sigue avanzando muy rápido a
partir de 2015 se empezaron a batir nuevos records lográndose temperaturas
críticas por encima de -70ºC en compuestos ricos en hidrógeno: los hidruros (6). La
máxima temperatura crítica que se ha alcanzado en un hidruro es de
aproximadamente 15ºC ¡temperatura ambiente!, aunque hay cierta discusión en las
medidas de este superconductor descubierto en octubre de 2020 y cuya
composición, que incluye azufre y carbono, no se conoce de forma exacta [3]. En
los hidruros la superconductividad aparece únicamente bajo presiones muy
extremas ~150-200 GPa porque los materiales que superconducen no son estables a
presiones menores. Aunque las presiones sean tan altas y no podamos utilizar
estos materiales en aplicaciones, desde el punto de vista fundamental ha sido
muy importante demostrar que existe superconductividad a estas temperaturas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Tener
superconductividad a temperatura ambiente o no demasiado baja siempre se ha
considerado todo un sueño científico y tecnológico por las múltiples
aplicaciones que tiene la superconductividad. Entre ellas cables
superconductores en los que no se pierde energía y que constituyen verdaderas
autopistas para la corriente eléctrica o potentes imanes que pueden utilizarse
para hacer motores y generadores más pequeños y ligeros o en trenes que
levitan. El CERN, la gran infraestructura en la que se estudian las partículas
elementales, está llena de gigantescos imanes superconductores y su existencia
sería inviable si no existiera la superconductividad. A un nivel más cercano a
nuestro día a día existen imanes superconductores en las máquinas de resonancia
de los hospitales. Los superconductores también son los detectores más
sensibles de campos magnéticos y permiten medir las señales del cerebro a
través de magnetoencefalogramas. Y gran parte de las implementaciones que se
están estudiando para el futuro ordenador cuántico están basadas en
superconductores. De momento tenemos que enfriar bastante los superconductores
para utilizarles, pero ello no impide su uso.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si bien la
superconductividad se descubrió en 1911 no fue hasta 1957 que se tuvo una
teoría de la superconductividad a nivel microscópico. La teoría BCS (por <b>B</b>ardeen,
<b>C</b>ooper y <b>S</b>chrieffer) explicó que el estado superconductor se
caracteriza por la formación de pares de electrones, llamados pares de Cooper,
y que todos estos pares se comportan de forma coherente dando lugar un estado
colectivo. Es habitual hacer la analogía entre la superconductividad y parejas
bailando siguiendo una coreografía perfecta. Nos aparece de nuevo la idea de
fenómeno cooperativo que no podríamos explicar si nos fijamos en un solo
electrón, sino que necesitamos muchos de ellos. En el caso de la
superconductividad resulta paradójico que se formen pares de electrones
teniendo en cuenta que los electrones se repelen y formar pares lo asociamos a
atracción. Necesitamos un pegamento para los electrones, también llamado
mecanismo de la superconductividad. La teoría de BCS propuso un mecanismo para
que esto ocurriera: la superconductividad mediada por las vibraciones de red,
llamadas fonones cuando las cuantizamos. La idea es la siguiente: cuando un
electrón se mueve, atrae a los iones de la red cristalina, esto genera una
región de carga positiva. Como los iones son más pesados que los electrones
también son más lentos y tardan en volver a su posición inicial, aunque el
electrón inicial se haya ido, y esta región de carga positiva atrae a otro
electrón. De esta forma el electrón inicial y el que se acerca después sienten
una atracción efectiva que da lugar a la formación de pares de electrones. Este
mecanismo de la superconductividad es capaz de explicar la superconductividad
de muchos materiales incluidos los hidruros de alta temperatura, pero no puede
explicar la superconductividad de muchos otros compuestos entre los que se
encuentran los óxidos de cobre o los superconductores de hierro. Hablamos de
superconductores convencionales y no convencionales. Volveremos a esto más
adelante.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La superconductividad
es un fenómeno puramente cuántico. Además de muchas partículas y un mecanismo
que medie la formación de pares, para que pueda producirse el estado
superconductor BCS es clave que el espín de las partículas, en nuestro caso los
electrones, sea semientero. Es decir que las partículas sean fermiones. Los
electrones cuyo espín es ½ lo son. En el estado superconductor también se rompe
una simetría, llamada simetría gauge y un apunte, el concepto del llamado bosón
de Higgs que escuchamos frecuentemente al hablar de las partículas elementales
que forman el universo surgió dentro del estudio de la superconductividad antes
de ser propuesto como partícula elemental (7). Fue el mismo Anderson del “More is
different” quien lo introdujo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Aunque menos conocida
que la superconductividad otra fase electrónica que no deja indiferente son los
aislantes de Mott. En cierto modo es una fase antagónica a la superconductividad.
En los aislantes de Mott la repulsión entre los electrones es tan fuerte cuando
están en el mismo sitio que logran que un material que esperábamos que fuese
metálico se convierta en aislante. Los electrones se localizan. Y esto ocurre sin
que sea necesario que se rompa ninguna simetría, aunque en muchas ocasiones se
acabe rompiendo. Los aislantes de Mott son tal vez el fallo más dramático de la
teoría de bandas que introducía más arriba tal y como solemos entenderlas. Este
comportamiento aislante se produce solo a unas densidades electrónicas
concretas que son muy características y que ayudan a identificarlo, aunque si
hay ruptura de alguna simetría, como por ejemplo algún tipo de magnetismo no
siempre es fácil hacerlo. A estas alturas del artículo probablemente ya no nos
sorprenda leer que muchos óxidos metálicos son aislantes de Mott.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De hecho, los
materiales en los que más famosa se ha hecho la física de Mott son los
cupratos, los óxidos de cobre superconductores de alta temperatura crítica de
los que hablábamos más arriba. Resulta especialmente sorprendente que aparezca
superconductividad de alta temperatura crítica, una propiedad que involucra la
formación de pares de electrones, en un sistema en el que la repulsión entre
electrones es tan fuerte como para hacer que un material que esperábamos que
fuera metal se vuelva aislante [4]. En los cupratos pasar de un aislante de
Mott a un superconductor implica únicamente sustituir una proporción muy
pequeña de los átomos, con el consiguiente cambio en la densidad electrónica,
que es de hecho el parámetro clave. En los cupratos además de
superconductividad y aislantes de Mott, hay antiferromagnetismo, tendencia a la
modulación de carga y muchos comportamientos anómalos, como que la resistividad
aumente más lentamente con la temperatura de lo esperado o que no sature a
altas temperaturas. Estos comportamientos, aunque nos puedan parecer menos
llamativos son muy anómalos hasta el punto de que científicamente se conocen
como metales extraños. Algunos de estos comportamientos pueden estar producidos
por la existencia de una transición de fase a temperatura cero (refiriéndonos
al cero absoluto de temperatura en kelvin). Cuando una transición ocurre a
temperatura cero decimos que es una transición de fase cuántica. Desde que se
descubriera superconductividad de alta temperatura en estos compuestos en 1986
la comunidad científica ha hecho un gran esfuerzo para entenderles, pero no hay
una descripción aceptada capaz de explicar todas las propiedades que presentan
incluyendo la superconductividad. Se cree no obstante que la propia repulsión
entre los electrones, y muy especialmente las tendencias magnéticas, está
detrás de la aparición de la superconductividad. Cómo influyen el resto de
comportamientos anómalos, o la cercanía del aislante de Mott en la
superconductividad, 35 años después de su descubrimiento aún no lo sabemos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los cupratos son el
paradigma de los materiales con fuertes correlaciones electrónicas, pero no son
los únicos materiales que presentan multitud de fases electrónicas y
comportamientos no convencionales. Otros compuestos como los superconductores
de hierro, los superconductores orgánicos, materiales que contienen átomos de
tierras raras (como cerio o neodimio) u otros óxidos comparten con los cupratos
algunos de sus anómalos comportamientos. Para agrupar todos los comportamientos
anómalos que surgían de la repulsión electrónica en un concepto, hace unos años
se acuñó el término <b>materiales cuánticos </b>[5]. Este término inicialmente
se refería únicamente a los materiales con fuertes correlaciones electrónicas,
pero más recientemente se ha generalizado para incluir a materiales en los que
la topología de la función de onda del electrón juega un papel importante en
las propiedades electrónicas, a los materiales de grosor atómico, llamados
materiales 2D, y a otros materiales en los que la interrelación entre diferentes
grados de libertad de carga, de espín, orbitales o de la red dan lugar a
comportamientos complejos. En general son materiales con una gran riqueza de
fenómenos y un enorme potencial para transformar nuestras vidas mediante
aplicaciones tecnológicas. Materiales con muchas propiedades que surgen de la
naturaleza cuántica de los electrones y de su sociología, de cómo interactúan.
Propiedades que en muchos casos aún no entendemos y que constantemente nos
sorprenden.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el texto he enfatizado
los óxidos metálicos porque son materiales con una riqueza de propiedades
increíble y porque nos pueden resultar más cercanos. Tal vez la próxima vez que
oigas la palabra física cuántica no tengas que recurrir a una imagen exotérica
y pienses en un óxido, o al menos en un material. No obstante, quiero terminar
el artículo mencionando una nueva familia de materiales cuánticos que está
generando mucha excitación en los últimos años y en la que las correlaciones
entre electrones más que sociología están montando una verdadera orgía: las
multicapas de grafeno y las heteroestructuras moiré.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj1JW9t1ArroeO0Plj5obMAQNw8uw4lD6eo8vvbx-OARX6N57dZUY8vToOrf_R6_h1oKv5K59_vvxUSRw-7g0C8HN62ICAyjrLh7-1GA9VsAsQGqfuTqziFreg2iwq99UWlkeXmyvLjL2YacfuvjYxFHDfyrkzJDADDhe8A6nusD3pFA49F9u1mrG9O=s754" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="754" data-original-width="567" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj1JW9t1ArroeO0Plj5obMAQNw8uw4lD6eo8vvbx-OARX6N57dZUY8vToOrf_R6_h1oKv5K59_vvxUSRw-7g0C8HN62ICAyjrLh7-1GA9VsAsQGqfuTqziFreg2iwq99UWlkeXmyvLjL2YacfuvjYxFHDfyrkzJDADDhe8A6nusD3pFA49F9u1mrG9O=w301-h400" width="301" /></a></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;"><br /></span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span><span style="font-family: georgia;"> Bicapas de grafeno rotado en las que se aprecia el patrón de moiré que se forma. </span></i></div></div><div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Imagen: <a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Moire_of_twisted_bilayer_graphene.svg" target="_blank">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Moire_of_twisted_bilayer_graphene.svg</a></span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El grafeno es un
material bidimensional formado por una única capa de átomos de carbono
organizados en una red hexagonal (8). Una capa como las que, una vez apiladas, forman
el grafito (Fig.1). En 2004 se aisló por primera vez el grafeno. Desde
entonces, además de estudiar sus propiedades se han creado multicapas con
diferentes apilamientos. Las bicapas de grafeno rotadas constan de dos capas de
grafeno rotadas entre sí un ángulo dado. La falta de alineamiento de los átomos
en las dos capas crea una superestructura en la red conocida como moiré. Se
había predicho que si este ángulo de rotación era en torno a 1º la energía
cinética de los electrones sería muy pequeña por lo que las interacciones entre
los electrones podrían jugar un papel muy importante y dar lugar a diferentes
fases electrónicas. En 2018 en este sistema se observaron superconductividad y
estados aislantes debidos a la correlación, recordándonos a lo que ocurre los
cupratos [6,7]. Desde entonces la fenomenología observada en este sistema y otros
relacionados ha sorprendido enormemente a toda la comunidad científica (9). Fases
superconductoras, aislantes, magnéticas, con modulación de carga, topológicas y
de otros tipos se alternan en un único sistema tan solo aplicando potenciales
eléctricos y campos magnéticos [8]. Fenomenologías similares aparecen en otras
heterostructuras relacionadas pero diferentes, fundamentalmente con patrones de
moiré como las tricapas de grafeno rotado, con tres capas en vez de dos, o las
bicapas rotadas de otros materiales, pero también en multicapas sin rotar ni
moiré [9]. Sabemos que las interacciones juegan un papel clave en estas
propiedades, pero todavía estamos intentando entender la naturaleza de sus
fases electrónicas y de la superconductividad que presentan. La investigación
avanza muy deprisa. Según finalizo de escribir este capítulo aparecen dos
artículos en la web en los que se anuncia que en las cuatri-capas y penta-capas
de grafeno rotado también hay superconductividad [10]. No sabemos aún por qué
superconducen pero lo que es seguro es que esta historia continúa y vendrá
cargada de novedades interesantes.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b style="text-align: left;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">Referencias
(en su mayoría nivel avanzado):</span></b></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;">[1] P.W. Anderson,
Science 177, 393 (1972)<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;">[2] Review sobre
espintrónica. Hirorata et al, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 509,
166711 (2020)<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">[3] Snider et al, Nature 586, 373 (2020)<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">[4] Review sobre la física de los cupratos. B. Keimer, S.A.
Kivelson, M.R. Norman, S. Uchida, J. Zaanen, Nature 518, 179 (2015)<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">[5] Review sobre materiales cuánticos. </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;">B. Keimer and J.E. Moore, Nature Physics 13, 1045
(2017). <o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;">[6] Cao et al, Nature
556, 43 (2018). Nature 556, 80 (2018). <o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">[7] Review sobre grafeno ángulo mágico. </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;">E.Y. Andrei, et al, Nature Review Materials 6, 201
(2021).<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">[8] Xie et al, Nature 600, 439 (2021)<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">[9] Zhou et al, Nature 598, 429 (2021), ibid 598, 434
(2021)<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">[10] Zhang et al, arXiv: 2112.09270, Min Park et al, arXiv:
2112.10760<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"> </span></p><p class="MsoNormal"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">Bibliografía
divulgativa:<o:p></o:p></span></b></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;">(1) So close and such a
stranger. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">Un documental sobre la física de la materia condensada.<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><a href="https://www.youtube.com/watch?v=gUMVY-wFi-M" target="_blank">https://www.youtube.com/watch?v=gUMVY-wFi-M</a><o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">(2) Superconductividad (ICMM-CSIC). Web de divulgación de
la superconductividad.<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><a href="https://wp.icmm.csic.es/superconductividad/" target="_blank">https://wp.icmm.csic.es/superconductividad/</a><o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">(3) Taller de superconductividad ICMM-CSIC:<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><a href="https://www.youtube.com/watch?v=XN_UOoACLq0&t=1s" target="_blank">https://www.youtube.com/watch?v=XN_UOoACLq0&t=1s</a><span lang="EN-US"> </span><o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">y Levitación magnético superconductora: <a href="https://www.youtube.com/watch?v=D3rz3mVqQtQ" target="_blank">https://www.youtube.com/watch?v=D3rz3mVqQtQ</a><o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;">(4) Perovskite type
oxides. The new approach to high-Tc superconductivity. Nobel Lecture awarded to Berdnorz and Muller in 1987: <o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><a href="https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/bednorz-muller-lecture.pdf" target="_blank"><span lang="EN-US">https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/bednorz-muller-lecture.pdf</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;"><o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">(5) La edad del hierro de la superconductividad: <o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><a href="https://gefes-rsef.org/la-edad-de-hierro-de-la-superconductividad/" target="_blank">https://gefes-rsef.org/la-edad-de-hierro-de-la-superconductividad/</a><o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">(6) Superconductividad a temperaturas record en hidruros
metálicos: <o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><a href="https://gefes-rsef.org/superconductividad-a-temperaturas-record-en-hidruros-metalicos/" target="_blank">https://gefes-rsef.org/superconductividad-a-temperaturas-record-en-hidruros-metalicos/</a><u><o:p></o:p></u></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;">(7) Higgs, Anderson and
all that .P.W. Anderson, Nature Physics 11, 93 (2015) <o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US;">(8) Graphene, the
perfect atomic lattice. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">Premio Nobel 2010. Información para el público:
<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><a href="https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/popular-physicsprize2010.pdf" target="_blank">https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/popular-physicsprize2010.pdf</a><o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">(9) Este español ha revolucionado los materiales cuánticos.<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"> <a href="https://www.youtube.com/watch?v=zn4B5nBAhJA" target="_blank">https://www.youtube.com/watch?v=zn4B5nBAhJA</a></span><o:p></o:p></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/leni-bascones.html" target="_blank">Leni Bascones</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 18.6667px;">Doctora en Física de la Materia Condensada.</span></p></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><span style="font-size: 18.6667px; text-align: justify;">Científica Titular, Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid, ICMM-CSIC.</span></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><span style="font-size: 18.6667px; text-align: justify;"><br /></span></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><span style="font-size: 18.6667px; text-align: justify;"><br /></span></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-18215820451159226652022-03-01T00:30:00.002-08:002022-11-19T08:29:25.763-08:00La Paradoja EPR - Esperanza López Manzanares<div style="text-align: left;"><p><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">De la paradoja EPR a las tecnologías cuánticas.</span></b></p><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1C1ImQo7fxrYmNsrEJyk_gHlUyfgu41U3/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1BCg_lPXCrAA9H5S0_hX6UTDJihMX3c2o" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Siento una enorme fascinación por el mundo cuántico.
Sus aspectos difíciles de asimilar, incluso paradójicos, me atrajeron desde el
primer momento y es a ellos a los que voy a dedicar este texto. Repasaré los
comienzos de la teoría cuántica para mostrar la necesidad de un nuevo
paradigma. Describiré cómo, en una aventura tanto teórica como experimental que
llega hasta nuestros días, se ha demostrado que la Naturaleza escoge los
extraños principios de la mecánica cuántica frente a otros más acordes con
nuestra intuición. Y finalmente, cómo esto ha desencadenado una revolución
tecnológica que promete moldear el futuro.</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Esta historia
comienza a finales del siglo XIX, cuando varios experimentos mostraron los
límites de la comprensión de la Naturaleza que en ese momento se tenía, y cuyo
conjunto de leyes se conoce como física clásica. El más emblemático de ellos
fue la medición de la radiación emitida por un cuerpo negro. Es decir, un
cuerpo que absorbe toda la radiación que le llega, se calienta, y emite de
acuerdo a su temperatura. La teoría clásica predice una emisión creciente a
altas frecuencias, que implica la radiación instantánea de toda su energía.
Este resultado, no solo equivocado sino absurdo, era una clara indicación de
que algo muy profundo debía ser modificado.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La teoría de Maxwell
describe la radiación como una onda electromagnética, y como las ondas en un
estanque, su amplitud puede tomar cualquier valor. A mayor amplitud, mayor
energía asociada a la oscilación. El primer ataque al paradigma clásico se debe
a Max Planck. Planck descubrió empíricamente que la curva de radiación de un
cuerpo negro se reproducía de forma exacta si solo se permitía a la amplitud
tomar valores discretos, múltiplos de la frecuencia de oscilación. Estos
cuantos de energía dieron nombre a la teoría que emergería del camino iniciado
por Planck, la mecánica cuántica, es decir, la mecánica que gobierna los
cuantos. Planck creía que su hipótesis revolucionaria no tendría verdadero
significado hasta que no se entendiera su origen. Lo buscó en las propiedades
de vibración de los átomos que componen el cuerpo negro, es decir, en el
proceso de emisión.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La siguiente
contribución fundamental es obra de Albert Einstein. De hecho, aunque varios de
sus trabajos hubieran merecido ser reconocidos con el premio Nobel, solo obtuvo
este galardón por la explicación del efecto fotoeléctrico. Este efecto describe
la emisión de electrones cuando un haz de luz incide sobre un metal, y al igual
que la radiación del cuerpo negro, sus propiedades no encajaban con las
predicciones de la física clásica. En concreto, la emisión solo se producía con
luz de frecuencia suficientemente alta, independientemente de su intensidad.
Einstein se dio cuenta de que la solución estaba en los cuantos de energía
propuestos por Planck. Bastaba con asumir que son una característica de la
radiación en sí misma, teniendo por tanto entidad propia y portándose a todos
los efectos como partículas elementales. Los cuantos de luz recibirían
posteriormente el nombre de fotones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La propuesta de
Einstein fue tildada de radical por sus colegas, incluido Planck, y tardo
varios años en ser aceptada. Dado que la radiación, fenómeno descrito a nivel
clásico como una onda, se puede entender como un conjunto de fotones, es
natural plantearse si la materia a nivel microscópico presentará en correspondencia aspectos
ondulatorios. Louis De Broglie dedicó su tesis doctoral a esta cuestión,
concluyendo que toda partícula lleva asociada una onda. Su hipótesis fue
confirmada poco después mediante experimentos de difracción de electrones. Se
estableció así un nuevo elemento del sorprendente mundo cuántico: la dualidad
onda-corpúsculo, o que un mismo fenómeno cuántico puede manifestarse como onda
y como partícula.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Estos descubrimientos
dieron lugar a nuevas preguntas. ¿Cómo explicar los aspectos ondulatorios de la
radiación en términos de fotones? ¿Cuál es el significado de la onda asociada a
una partícula? Las respuestas se condensan en dos principios básicos. El
primero de ellos se conoce como principio de superposición: si un sistema puede
estar en dos estados distintos, puede encontrarse también en una superposición
de ambos. Este postulado es necesario para reconciliar la naturaleza ondulatoria
y corpuscular de la luz. Aunque el terreno de la mecánica cuántica es el mundo
microscópico, utilizaré una imagen de la vida cotidiana para ilustrar este
principio fundamental. No, no será un gato; utilizaré una taza cuyo contenido
puede estar caliente o frío. Si perteneciera al mundo cuántico, la taza con su
contenido podría estar <i>a la vez</i> caliente y fría.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El segundo postulado
se refiere al acto de medir y asegura que no será ambiguo, que se obtendrá un
resultado concreto de entre todos los posibles. En consecuencia, cuando toque
mi taza cuántica la sentiré con claridad caliente o fría. Si preparo muchas
tazas en el mismo estado superposición, unas veces obtendré frío y otras calor.
Soy yo al tocarla quien obliga a la taza a escoger entre las dos temperaturas,
modificando su estado de caliente <i>y</i> frío a caliente <i>o</i> frío. Es
decir, medir destruye la superposición. Describir el estado de la taza consiste
en saber con qué probabilidad obtendré un resultado u otro. En la teoría
cuántica, la incertidumbre sobre el resultado de la medida no es producto de un
conocimiento incompleto, sino que tiene un carácter fundamental.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los aspectos
ondulatorios de la materia resultan tener su origen en la capacidad de
superponer estados con características que, a nivel clásico, son mutuamente
excluyentes. Una de ellas, quizá la más básica, es la posición que ocupa una
partícula en el espacio. La onda que De Broglie concibió asociada a toda
partícula representa la incertidumbre en su posición. No describe por tanto la
oscilación de una magnitud física, como los campos eléctrico y magnético en el
caso de la luz. La amplitud de esta onda, cuya naturaleza es antes matemática
que física, determina la probabilidad de encontrar la partícula aquí y no allá.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A Einstein le parecía
profundamente insatisfactorio que la naturaleza última de la realidad fuera
probabilística. No estaba solo en esta opinión. Colegas tan notables como Erwin
Schroedinger, científico fundamental en el desarrollo de la mecánica cuántica,
y el propio De Broglie, también la compartían. Es importante entender que la
mecánica cuántica utiliza los mismos conceptos que la física clásica para
describir la realidad: posición, velocidad, momento angular, etc. Por tanto,
implica asumir que el conocimiento más fundamental de cantidades que a nivel
clásico podemos describir con total exactitud, incluye un elemento de azar.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La ciencia está
impulsada por el deseo de comprender como funciona la Naturaleza y el
convencimiento de que adquirir este conocimiento es posible. La mecánica
cuántica no representa un contraejemplo a estas altas expectativas, pero es
innegable que no encaja en ellas de la manera que a priori desearíamos. Aceptar
la interpretación probabilística significa que, aunque hayamos sido capaces de
encontrar sus leyes, la naturaleza funciona de una manera radicalmente ajena a
nuestra intuición. La única vía para evitar esta conclusión es que la mecánica
cuántica, al igual que la física clásica, no sea más que una aproximación a la
realidad. De esta forma su carácter probabilístico podría ser fruto de algún
elemento que todavía no hemos descubierto. La teoría cuántica completada con
este nuevo ingrediente restablecería un entendimiento de la naturaleza basado
en el determinismo. Este era el punto de vista preconizado por Einstein.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para ilustrar sus
críticas, Einstein se servía a menudo de situaciones experimentales imaginadas.
En sus famosos debates con Niels Bohr, uno de los principales defensores de la
interpretación probabilística, Einstein proponía una situación que cuestionaba
esta interpretación y Bohr utilizaba todo su ingenio en refutarla. Estos
experimentos mentales<i> </i>fueron una gran herramienta para profundizar en
las implicaciones de la mecánica cuántica. El más conocido es quizá el del gato
vivo y muerto como consecuencia de una superposición cuántica a nivel
microscópico, ideado por Schroedinger con la misma intención crítica que
Einstein. El más importante fue sin embargo formulado por Einstein, junto a
Boris Podolski y Nathan Rosen, en un artículo que apareció en el año 1935 con
título ¨¿Puede la descripción cuántica de la realidad física ser completa?¨.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein y sus
colegas eran conscientes de que todas las predicciones de la mecánica cuántica
habían resultado correctas y que la teoría no sufría de ninguna inconsistencia
lógica. Tenían por tanto que hilar muy fino para mostrar que su fundamento
probabilístico la hacía incompleta. Dedicaron la primera parte de su trabajo a
discutir las premisas que debe satisfacer una teoría completa de la realidad.
Sin duda esta discusión contiene un prejuicio sobre cómo debe ser tal teoría,
pero éste se intenta mantener en un mínimo irrenunciable. No se rechaza la
presencia de principios probabilísticos, pero se asume una asimetría entre las
cantidades que pueden ser predichas con certeza y aquellas que no. Denominaron
elementos de realidad a cantidades cuyo valor se puede determinar sin realizar
una medición, cantidades que están bien definidas sin necesidad de que exista
un observador. Su premisa fundamental es
que los elementos de realidad deben tener una representación explícita dentro
de una teoría física completa.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es de enorme
importancia para el progreso científico pasar de la intuición y los argumentos
cualitativos, a conceptos bien definidos a nivel lógico. Esto es lo que
consiguieron Einstein, Podolski y Rosen al transformar las críticas al
fundamento probabilístico de la mecánica cuántica en el concepto preciso de
elemento de realidad. Su trabajo, al que me referiré de hora en adelante por
las iniciales de sus autores (EPR), inició una historia apasionante que
concluye con la rigurosa demostración experimental de que la Naturaleza <i>no</i>
satisface el criterio EPR de realismo. Sin embargo, esto no disminuye en nada
el valor de su trabajo. Bien al contrario, demuestra que equivocarse siguiendo
un razonamiento profundo, honesto y creativo puede ser una contribución inestimable
al progreso.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una vez definido el
criterio a exigir a una teoría completa de la realidad, el segundo paso fue
encontrar una situación que lo pudiera comprometer. Aquí está la segunda gran
contribución EPR. Fueron capaces de identificar el fenómeno que mejor
representa la ruptura entre el mundo clásico y el cuántico. Se da cuando se
aplica el principio de superposición a sistemas con varias componentes y no se
había reparado en sus drásticas implicaciones hasta entonces. Tanto es así que
ni siquiera se le había dado un nombre propio. Fue Schroedinger quien lo
denominó entrelazamiento cuántico en un comentario al trabajo de Einstein,
Podolski y Rosen, aparecido el mismo año 1935.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Continuando con el
ejemplo anterior, imaginad que en vez de una taza que puede estar caliente o
fría, tenemos dos. Este sistema tiene cuatro estados básicos: la primera taza
puede estar caliente y la segunda también, o la primera caliente y la segunda
fría, o al revés, o ambas pueden estar frías. Según la mecánica cuántica, las tazas
pueden encontrarse además en una superposición cualquiera de estos cuatro
estados. Esto lleva a la existencia de estados en los que no se puede referir a
una parte sin hacer alusión al todo. Esta extraña característica es la que
describe el entrelazamiento cuántico. Consideremos por ejemplo que superponemos
los estados con ambas tazas calientes y ambas frías. Es claro que el estado de
una de ellas está ligado al de la otra, y por ello no podemos describirlas
individualmente. El entrelazamiento cuántico introduce una correlación en la
incertidumbre sobre el estado de cada una de las partes de un sistema.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La absoluta novedad
que introduce el entrelazamiento se aprecia mejor al combinarlo con el
postulado de la medida en mecánica cuántica. El acto de medir destruye la
superposición cuántica y fuerza al sistema a escoger entre una de las
posibilidades incluidas en el estado previo a la medida. Cuando un sistema de
varias componentes se encuentra en un estado entrelazado, medir en una de sus
partes tiene consecuencias sobre el sistema completo. Antes de tocar una de
nuestras tazas entrelazadas en un estado que superpone ambas calientes y ambas
frías, no puedo saber qué resultado obtendré. Pero como sus temperaturas están
correlacionadas, en el instante en que fuerzo a escoger entre caliente o frío a
la primera, la segunda, sobre la que no he actuado, se ve obligada a seguir la
misma elección. Y esto ocurrirá aunque mi amiga, que tiene la segunda taza, se
la haya llevado a otra habitación, al jardín, o incluso a una galaxia muy muy
lejana. Con<i> certeza, </i>si yo he encontrado mi taza caliente y ella toca la
suya <i>inmediatamente</i> después, la encontrará también caliente.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Uno de los resultados
experimentales más influyentes de finales del siglo XIX fue la medición de la velocidad
de propagación de la luz. Sorprendentemente la velocidad resultó ser la misma
con independencia del estado de movimiento del observador. Según la física
clásica, las velocidades de observador y sistema se deberían sumar y dar lugar
a cambios apreciables, que sin embargo no se encontraron. La búsqueda de una
explicación llevó a Einstein a formular la teoría de la relatividad especial,
cuyo punto central es la existencia de una velocidad máxima de propagación, que
coincide precisamente con la velocidad de la luz. Esto implica una concepción
totalmente nueva del espacio y el tiempo, y junto con la mecánica cuántica, es
el segundo pilar de la física moderna.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La existencia de una
velocidad máxima de propagación limita la posible conexión causal entre dos
eventos. Si para que una señal emitida desde el primero llegue al segundo, ésta
necesita propagarse a mayor velocidad que la luz, es imposible que exista una
relación causa-efecto entre ellos. Este es el principio de localidad, el
segundo requisito que Einstein, Podolski y Rosen exigieron a una teoría
completa de la realidad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una consecuencia
directa del principio de localidad es la ausencia de acciones inmediatas a
distancia. O equivalentemente, la imposibilidad de transmitir información de
forma instantánea entre dos observadores distantes. Como hemos visto, la
combinación de entrelazamiento cuántico y medida parece cuestionar está
conclusión. Sin embargo, la mecánica cuántica logra evadir el conflicto de
manera sutil, que ilustraré de nuevo con las tazas. Mi amiga y yo sabemos que
nuestras tazas se encuentran en el estado que superpone con igual probabilidad
ambas calientes y ambas frías. Si todos los días preparamos las tazas en este
mismo estado, cuando ella toque la suya obtendrá la mitad de las veces caliente
y la otra mitad fría. Esto ocurrirá independientemente de que yo también haya
tocado la mía, y por tanto mi amiga no podrá saber si yo he actuado o no. Es
decir, aunque yo conozca el estado de su taza sin actuar sobre ella, no habrá
transmisión de información entre nosotras. Einstein era consciente de que no
había una contradicción en esta situación, pero le producía un profundo
disgusto que manifestó denominando al entrelazamiento como “fantasmagórica
acción a distancia”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hasta ahora solo
hemos considerado una propiedad observable de las tazas, su temperatura.
¿Existen otras características que podamos medir? Ciertamente sí. Podemos
preguntarnos también sobre su color. ¿Es posible encontrar un estado en que la
temperatura y el color de la taza estén ambos definidos con certeza? En el
mundo clásico la respuesta es por supuesto afirmativa. En el cuántico solo es
posible construir estados sin incertidumbre en varias de sus propiedades,
cuando éstas satisfacen una cierta relación matemática de compatibilidad entre
ellas. No voy a entrar a describir esta relación, pero si mencionaré que es el
contenido del conocido principio de incertidumbre de Heisenberg.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Con el sencillo
ejemplo de taza he ilustrado el sistema cuántico más simple, aquel cuyo estado
general se puede describir como una superposición de solo dos posibilidades. <i>Cualquier</i>
propiedad en este sistema tiene solo dos resultados posibles. Respecto a la
temperatura, en nuestra analogía, hemos escogido caliente y frío. Respecto al
color, podrían ser por ejemplo azul y amarillo. En un sistema de dos estados,
la relación matemática de compatibilidad entre propiedades distintas nunca se
satisface. Por lo tanto, si la taza está en el estado que con certeza resulta
caliente al tocarlo, tendrá una incertidumbre en su color. Es decir, el estado
caliente corresponde a una superposición entre los estados de color azul y
amarillo. De la misma forma un estado donde el color es con seguridad amarillo,
implica una indeterminación en la temperatura.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Recordemos la definición
de elemento de realidad EPR, una cantidad cuyo valor podemos predecir con
certeza sin necesidad de realizar una observación. En el estado caliente de la
taza, la temperatura es un elemento de realidad ya que no hay incertidumbre en
su resultado. Sin embargo, es claro que en este estado el color no es un
elemento de realidad. Y viceversa, intercambiando las propiedades de
temperatura y color. Es decir, la mecánica cuántica no puede describir como
elementos de realidad dos propiedades que no satisfagan la relación de
compatibilidad. Es en este punto donde Einstein, Podolski y Rosen encontraron
una paradoja.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En su argumento
utilizaron un estado entrelazado de dos componentes, tazas para nosotros. Hemos
descrito el estado entrelazado en el que ambas están calientes y ambas frías.
El razonamiento EPR se basa en un estado distinto, que superpone la primera
taza caliente y la segunda fría, con la situación opuesta en la que la primera
está fría y la segunda caliente. Este estado tiene la propiedad especial de
hacer compatibles la temperatura <i>total</i> y el color <i>global</i>. Su
temperatura total es con certeza cero, si definimos cero como el punto
intermedio entre calor y frío. Respecto al color global, este estado resulta
ser perfectamente verde. Es decir, una superposición con igual probabilidad
entre azul y amarillo para la primera y segunda taza, con amarillo y azul.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si yo toco mi taza y
la encuentro caliente, sé con absoluta seguridad que la taza de mi amiga en ese
mismo instante estará fría. Y lo sabré sin necesidad de actuar sobre su taza.
Según la definición EPR de elemento de realidad, la temperatura de la taza de
mi amiga es un elemento de realidad. Si miro mi taza y la veo amarilla, sé con
certeza que la suya será azul. Por lo tanto, también el color de su taza es un
elemento de realidad. De la misma forma, podría ser mi amiga la que hiciera
estas consideraciones, y concluiría que la temperatura y el color de mi taza
son elementos de realidad. Es decir, no solo la temperatura total cero y el
color global verde son elementos de realidad en el estado especial que estamos
considerando. Las propiedades <i>individuales</i> de cada taza también lo son.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Esta situación
muestra la incompatibilidad entre el criterio de realismo EPR y la mecánica
cuántica. De acuerdo con el primero, una teoría física completa ha de ser capaz
de incluir todas las cantidades que podemos predecir sin necesidad de medir.
Por otra parte, hemos explicado cómo en un sistema cuántico con dos estados
básicos no es posible describir más de una propiedad con certeza. Y sin embargo
hemos encontrado un estado en el que varias propiedades de cada taza satisfacen
la definición de elemento de realidad. Esto llevó a Einstein, Podolski y Rosen
a concluir que la descripción de la Naturaleza provista por la mecánica
cuántica es incompleta. Es importante entender correctamente esta afirmación.
No implica que la mecánica cuántica sea incorrecta. Lo que se argumenta es que
sus elementos probabilísticos son debidos al desconocimiento de alguna
información relevante que en una teoría física completa sí tendría cabida.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La conclusión
anterior tiene grandes implicaciones. Antes de aceptarla, cabe preguntarse si
no es posible modificar la definición de realismo buscando su compatibilidad
con la mecánica cuántica. Podríamos por ejemplo exigir que dos propiedades solo
se consideren elementos de realidad si es posible predecirlas <i>simultáneamente</i>.
La temperatura y el color de las tazas individuales en el estado de temperatura
total cero y color global verde no satisfacen este criterio más restrictivo. Si
toco mi taza, también sabré inmediatamente cuál es la temperatura de la de mi
amiga. Una vez que las tazas han escogido entre caliente y frío o viceversa, la
superposición inicial se destruye y el estado deja de estar entrelazado. Este
nuevo estado provocado por mi acción no tiene color global verde. Aunque mire
mi taza y obtenga azul, no sabré con certeza el color de la taza que no veo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Llegamos así a otra
situación sorprendente. Si toco mi taza, la temperatura de la de mi amiga será
un elemento de realidad, pero no su color. Si miro mi taza, será el color y no
la temperatura de la segunda taza lo que puedo predecir con certeza. Es decir,
la propiedad de la segunda taza que verifica el criterio de elemento de
realidad, y por lo tanto debería tener una existencia independiente de que
alguien la observe o no, resulta depender de la acción que yo haya ejecutado
sobre la mía. Claramente esta situación
implica una tensión tanto con el principio de realismo, como con el de
localidad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Desde la misma
intuición que lleva a exigir el criterio de realismo a una teoría física
completa, resulta difícil argumentar contra la exigencia añadida de
simultaneidad. El que esta modificación lleve a una situación todavía más
paradójica pone de manifiesto la profundidad del cambio conceptual que supone
la mecánica cuántica. El éxito de Einstein, Podolski y Rosen fue exponer esto
de forma clara y concisa, y por ello el impacto de su contribución no ha hecho
más que aumentar con el paso del tiempo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En la última frase de
su trabajo, se expresa la convicción de que una teoría acorde a los principios
de localidad y realismo sea posible. Esta teoría completaría la descripción
cuántica con unas variables adicionales, que se conocen con el descriptivo
nombre de variables ocultas. Ocultas no solo porque no las conocemos, sino
porque, aunque tal teoría existiera, en principio no sería posible preparar un
estado con unos valores predefinidos para ellas. De lo contrario entraríamos en
conflicto con la mecánica cuántica. Por ejemplo, podríamos preparar un estado
de nuestra singular taza que no tuviera incertidumbre ni en la temperatura y ni
en el color. Y no hay ninguna evidencia experimental de que en el mundo
microscópico esto sea posible. Las teorías de variables ocultas asumen que
estas nuevas variables tendrán un valor bien definido en cada estado que
preparemos, a pesar de que <i>no </i>podamos fijarlos con nuestros dispositivos
experimentales. La descripción cuántica surgiría al promediar sobre estas
nuevas variables.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En realidad, las
discusiones sobre la completitud de la mecánica cuántica y las teorías de
variables ocultas no comenzaron con el trabajo EPR. El primer intento de una
teoría de variables ocultas se atribuye a De Broglie en 1927. La dualidad
onda-corpúsculo que él había propuesto asocia una onda a toda partícula. De
Broglie creía que esta onda debía tener realidad física en vez de solo
matemática, como promueve la interpretación estándar de la mecánica cuántica,
sirviendo como primer modelo de variables ocultas. En un desarrollo opuesto y
anterior también a la paradoja EPR, el gran matemático John von Neumann publicó
un libro sobre los principios matemáticos de la mecánica cuántica en el que
presentaba una prueba de la imposibilidad de las variables ocultas. Poco después
Grete Hermann, matemática discípula de Emily Noether, descubrió una falacia en
su argumentación. Por desgracia su contribución pasó mayormente inadvertida, y
la prueba de von Neumann tuvo una influencia notable. Hubo que esperar largos
años hasta que John Bell, otro de los protagonistas de nuestra historia,
redescubriera su fallo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A mediados del siglo
pasado David Bohm, importante físico y original pensador, retomó la búsqueda de
una teoría de variables ocultas. Formuló una propuesta que hace contacto con la
construcción previa de De Broglie. Contrariamente a los criterios EPR, las
variables ocultas que contempla tienen un carácter <i>no local.</i> El trabajo
de Bohm, junto con las dudas sobre la prueba de von Neumann, llevó a Bell a
buscar una respuesta definitiva sobre la viabilidad de las variables ocultas <i>locales</i>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1964, casi tres
décadas después de la contribución EPR, Bell demostró que la mecánica cuántica <i>no</i>
admite una teoría de variables ocultas satisfaciendo los principios de realismo
y localidad. Utilizó en su prueba un sistema análogo al de nuestras tazas y un
estado equivalente al que hace compatibles las propiedades de color global y
temperatura total. En este estado especial resulta haber más propiedades
compatibles. Por ejemplo, el tipo de contenido de la taza. Supongamos que sus
dos estados básicos son café y té. En términos del contenido se cumple el mismo
esquema verificado por las propiedades anteriores. Es decir, el estado de
temperatura total cero y color global verde también se puede describir como una
superposición entre café en la primera taza y té en la segunda, y viceversa, té
en la primera y café en la segunda.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si fuera posible
completar la mecánica cuántica en el sentido que EPR plantearon, <i>cada</i>
taza tendría secretamente unos valores bien definidos de temperatura, color y
contenido. Estas propiedades <i>individuales</i> serían las variables ocultas
de nuestro ejemplo, las cuales determinan el resultado que obtendremos al
medir. Respecto a ellas, el estado especial tendría ocho configuraciones
subyacentes: calor-amarillo-café para la primera y fría-azul-té para la
segunda, calor-amarillo-té para la primera y fría-azul-café para la segunda,
etc. Recordemos que cuando mi amiga y yo preparamos nuestras tazas, no podemos
controlar qué configuración se producirá. Pero, si las variables ocultas
existen, sabemos con certeza que, dados N pares de tazas, habrá un número de
ellos bien definido que corresponde a cada configuración, aunque desconozcamos
su valor. Sorprendentemente, esto es suficiente para deducir relaciones entre
las probabilidades de los diferentes resultados. No es necesario ningún
elemento adicional proveniente del mundo cuántico. Estas relaciones toman la
forma de unas famosas desigualdades, que llevan el nombre de su autor. Las desigualdades
de Bell establecen lo siguiente:<o:p></o:p></span></p>
<p align="center" class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">P(p1,r1; p2,r2) ≤ P(p1,r1; p3,r3)
+ P(p3,r3; p2,r2) ,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">donde P(p1,r1; p2,r2) es la probabilidad de que yo
obtenga el resultado r1 al medir la propiedad p1, e independientemente pero al
mismo tiempo, mi amiga obtenga r2 para la propiedad p2. Por ejemplo, p1 y p2
pueden ser temperatura y contenido, y r1 y r2 los resultados frío y café.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Puesto que las
desigualdades de Bell se derivan <i>exclusivamente</i> de los principios de
realismo y localidad, el siguiente paso está claro. Calculemos las
probabilidades P(p1,r1; p2,r2) siguiendo los postulados de la mecánica
cuántica. Dependiendo de las relaciones matemáticas entre las propiedades que
escojamos medir, y para las que la imagen de las tazas es finalmente demasiado
limitada, se obtiene una violación de las desigualdades de Bell. Esto implica
el importantísimo resultado de que las correlaciones cuánticas son <i>más
fuertes</i> de lo que una teoría de variables ocultas locales puede
representar. Se excluye así definitivamente la posibilidad de completar la
mecánica cuántica como Einstein, Podolski y Rosen deseaban.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">¿Cuál es la
relevancia <i>práctica</i> de esta conclusión? Hemos insistido en que, aunque
existiera una teoría de variables ocultas, no podríamos manipular libremente
los valores de sus variables. Por tanto, la respuesta parece ser que tiene
escasa relevancia. Esto sin embargo no es así. Una teoría de variables ocultas
acorde a los criterios EPR implicaría que la mecánica cuántica no supone el
cambio radical que aparenta. Sería solamente la manifestación estadística de
una teoría más fundamental que satisface los mismos principios de realismo y
localidad que rigen la física clásica. El que no sea así significa que el
entrelazamiento cuántico es un fenómeno <i>absolutamente</i> nuevo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">¿Podría el mundo
cuántico ser compatible con otros principios ocultos? El resultado de Bell no
excluye esta posibilidad. Un ejemplo es la mencionada teoría de Bohm, basada en
variables ocultas no locales. Existen otras propuestas, pero todas ellas tienen
en común que sustituyen el fundamento probabilista de la mecánica cuántica por
unas construcciones que difícilmente se pueden considerar más satisfactorias,
más simples o más naturales. Por ello, dejaremos en este punto la discusión
sobre la completitud de la mecánica cuántica, y conduciremos nuestra historia a
cuestiones más aplicadas que teóricas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A raíz del trabajo de
Bell, resultó de evidente importancia la realización de test experimentales de
sus desigualdades. Aunque EPR y Bell analizaron el mismo fenómeno físico,
utilizaron distintas realizaciones en su argumentación. Los primeros razonaron sobre
dos partículas con sus posiciones y velocidades entrelazadas, mientras que Bell
consideró el entrelazamiento entre dos copias del sistema cuántico más simple,
con solo dos estados básicos, y por tanto mucho más sencillo de implementar.
Esto, junto con el enorme progreso de la física experimental, hizo posible que
a comienzos de los años 70 aparecieran los primeros test de las desigualdades.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Es interesante
describir a grandes rasgos estos experimentos. En sustitución de nuestras tazas
imaginarias, se utilizaron fotones, los cuantos de luz descubiertos por Planck
y Einstein. A nivel clásico, la radiación electromagnética es una onda que
oscila en el plano perpendicular a su dirección de propagación. Esto implica
que, fijada su frecuencia, tiene dos estados de oscilación independientes, que
se denominan polarizaciones. Escogido un eje en el plano perpendicular al de
propagación, las dos polarizaciones corresponden a una oscilación alineada con
dicho eje o perpendicular a él. Los fotones heredan esta propiedad y respecto a
ella proporcionan la realización de un sistema cuántico con dos estados
básicos. En los mencionados experimentos, una fuente emite pares de fotones
entrelazados que se propagan en direcciones opuestas. Cada fotón es recibido
por un observador diferente, a los que es tradicional llamar Alice y Bob. Para
terminar, éstos hacen pasar su fotón por un polarizador, un instrumento capaz
de distinguir entre las polarizaciones paralela y perpendicular respecto a un
eje dado, cuya orientación es escogida independientemente por Alice y Bob.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1969, John
Clauser, Michael Horne, Abner Shimony y Richard Holt derivaron una forma
alternativa del resultado de Bell, conocida como desigualdades CHSH por las
iniciales de sus autores. En ellas no es necesario que Alice y Bob escojan
entre las <i>mismas</i> tres propiedades, en la práctica, orientaciones del
polarizador. Este requisito de la formulación original era difícil de
implementar de manera exacta. Fueron por tanto las desigualdades de Bell en su
forma CHSH las que se sometieron a prueba.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ya en los primeros
experimentos se encontró una clara violación de las predicciones basadas en los
principios de localidad y realismo. A pesar de ello y debido a limitaciones
tecnológicas, los resultados quedaban lejos de los valores ideales dictados por
la mecánica cuántica. No fue hasta 1982 cuando un experimento mostró claro
acuerdo con las predicciones cuánticas. Este experimento, liderado por Alain
Aspect, marcó un hito en la capacidad de controlar y manipular el mundo cuántico.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Dadas sus
implicaciones fundamentales, era necesario asegurar que ningún resquicio
experimental pudiera poner en cuestión la violación de las desigualdades de
Bell. Me refiero a circunstancias que, aunque improbables o complejas,
estrictamente no se puedan excluir. Por ejemplo, si alguna información sobre la
medición de Alice llegara a Bob antes de que él complete la suya, podría
influir en ella. Correlaciones entre ambas mediciones consistentes con el
principio de localidad podrían así pasar erróneamente por correlaciones
cuánticas. Esta circunstancia se excluye separando suficientemente las
localizaciones de Alice y Bob. Esto supuso un importante reto tecnológico ya
que el entrelazamiento cuántico es una propiedad muy frágil, que se ve afectada
fuertemente por cualquier interacción del sistema de interés con el ambiente
que lo rodea. El primer experimento que cerraba el resquicio asociado con
localidad se realizó en 1998, con una separación entre Alice y Bob de 400
metros.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgXwI_-yCcFkYsh8edsMXQgtyfw4zxw3Xayp9duqvf7-E21Td5P3_7uMBljmdkmKe-yw-XWizJChN3_apSGdY1xuHtiYs9AYx-0E9GstFevX-hovcVbGSwIPQJH5ko77qB3YBs86zyxDTg7n_KE1Cwzr5gb9we0foHj9NTtLOM0NetleorXVJqBgrHw=s1753" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="647" data-original-width="1753" height="237" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgXwI_-yCcFkYsh8edsMXQgtyfw4zxw3Xayp9duqvf7-E21Td5P3_7uMBljmdkmKe-yw-XWizJChN3_apSGdY1xuHtiYs9AYx-0E9GstFevX-hovcVbGSwIPQJH5ko77qB3YBs86zyxDTg7n_KE1Cwzr5gb9we0foHj9NTtLOM0NetleorXVJqBgrHw=w640-h237" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span style="font-family: arial; font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Fig.1</span><span style="font-family: georgia; font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> Esquema de la configuración del experimento liderado por Alain
Aspect. </span></i><i style="text-align: left;"><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: georgia;">Los ejes de los dos polarizadores están orientados en direcciones
distintas, denotadas como a y b. La novedad de este experimento fue utilizar
polarizadores que no bloquean la componente perpendicular a su orientación. El
contador de coincidencias es necesario para asegurar que los fotones detectados
provienen del mismo par entrelazado.</span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otro importante
resquicio de los test de Bell se encontraba en la baja eficiencia de los
detectores a los que llegaban los fotones tras atravesar el polarizador. En una
extraña coincidencia, podría darse que los fotones detectados violaran las
desigualdades, pero éstas se restauraran sobre el conjunto completo de fotones.
Claramente esta posibilidad se elimina con una mejora de los detectores. Esto
se consiguió por primera vez en 2001, con un experimento que sustituía los
fotones por iones atrapados en campos electromagnéticos. Hubo que esperar hasta
el 2013 para que el problema asociado a la detección se cerrara también con un
test de Bell basado en fotones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En la derivación de
las desigualdades de Bell, es esencial que la elección de la orientación de los
polarizadores de Alice y Bob sea independiente y aleatoria. No es suficiente
con garantizar que Alice no influya en Bob o viceversa. Podría darse que el
propio sistema bajo estudio, y más en concreto, sus potenciales variables
ocultas, tuvieran algún efecto sobre las elecciones. O dicho de otra manera, es
necesario asegurar que el mecanismo de elección aleatoria no se vea influido de
alguna manera por la misma física que queremos poner a prueba. Dos interesantes
experimentos atacaron este sutil resquicio. En uno de ellos se reclutaron
100.000 voluntarios distribuidos por todo el globo, a los que se pidió
participar en un videojuego que incentivaba la toma de decisiones aleatorias.
Los resultados del videojuego se utilizaron a tiempo real para generar
elecciones en 13 experimentos distintos de las desigualdades de Bell, que se
realizaron a lo largo del 30 de Noviembre del 2016. El segundo se llevó a cabo
en colaboración con el observatorio astrofísico de las Islas Canarias dos años
más tarde. Sus telescopios detectaron luz proveniente de dos cuásares
distantes, y utilizaron la distribución aleatoria del color de la luz recibida
para fijar la orientación de los polarizadores. De esta forma, situaron el
mecanismo de elección varios billones de años atrás.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Se completa así la
prueba rigurosa de que el entrelazamiento cuántico es un fenómeno totalmente
ajeno al mundo clásico. Esto no representa sin embargo el final de nuestra
historia. Más bien al contrario, es el hito fundamental que abre la puerta a
una nueva era tecnológica. Me refiero a la era de las tecnologías cuánticas,
cuyo recurso principal es precisamente el entrelazamiento. Como es un recurso
frágil, su control y manipulación requiere un dominio técnico sin precedentes,
del que los test de Bell fueron pioneros. Esta tecnología promete tener un
enorme impacto en nuestra sociedad a medio y largo plazo. La mecánica cuántica
ha cambiado la forma de entender la Naturaleza. Ahora puede cambiar también
nuestro día a día, y por ello hablamos de una segunda revolución cuántica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Me gustaría terminar
mencionando los principales campos de aplicación de las tecnologías cuánticas,
y dar una breve impresión sobre su estado de desarrollo. Uno de estos campos es
la construcción de <i>aparatos de medida</i> extremadamente precisos. Según la
teoría de la gravitación de Einstein, el tiempo transcurre a un ritmo
ligeramente distinto dependiendo del lugar en el que nos encontremos.
Utilizando un reloj cuántico, en Septiembre de 2021 se pudo medir este efecto
en átomos separados por un solo milímetro de altura. Otro importantísimo
terreno de aplicación son las <i>comunicaciones,</i> con la promesa de
garantizar transmisiones totalmente seguras. Las comunicaciones cuánticas
requieren mantener el entrelazamiento sobre grandes distancias. Actualmente el
récord para fotones está en más de 1.000 kilómetros. Y finalmente, la estrella
de las tecnologías cuánticas es probablemente la <i>computación</i>. El
objetivo es construir un ordenador con software basado en la lógica cuántica,
capaz de resolver problemas totalmente fuera del alcance de cualquier ordenador
clásico, presente o futuro. Se conoce como supremacía cuántica al reto más
modesto de completar algún cálculo para el que un ordenador clásico necesitaría
un tiempo incomparablemente mayor. Este reto, aunque más modesto igualmente
impresionante, fue conseguido por Google en 2019 con un procesador cuántico de
53 cubits, análogos cuánticos de los bits clásicos, implementados en términos
de circuitos superconductores.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El mundo se encuentra
actualmente inmerso en una frenética carrera por el desarrollo de las
tecnologías cuánticas. Nadie puede permitirse quedar al margen. Lograrlo es una
cuestión de importancia no solo económica, sino estratégica. Porque el futuro
es cuántico y ya está aquí.<o:p></o:p></span></p>
<br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;"><br /></span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 24px; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 28px;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/esperanza-lopez-manzanares.html" target="_blank">Esperanza López Manzanares.</a><o:p></o:p></span></b></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 24px; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 28px; mso-bidi-font-weight: bold;">Doctora en Ciencias Físicas.<o:p></o:p></span></p><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Investigadora Científica del CSIC, Instituto de Física Teórica - CSIC.</span><br /><br /></div><div><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgGb_YAquZj0R0Jq1dYJ46iny6cXyC_KdbpazAKZwS1Ibb8gZzkrK_4cEgoCt53y-bqP6zunGH2-h3N_xSxasU09SheATuRmFsKo-yNGlw2sn9U3jg11rxyEUKFsmZjrIJjzpObqB1KM3F3A5IXwtQsrvroUzXx8QMh1e8T8vuKDPnpUu0j5W-pXOVS/s1630/FeOBiQTXwAIZVDH.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="1630" data-original-width="1630" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgGb_YAquZj0R0Jq1dYJ46iny6cXyC_KdbpazAKZwS1Ibb8gZzkrK_4cEgoCt53y-bqP6zunGH2-h3N_xSxasU09SheATuRmFsKo-yNGlw2sn9U3jg11rxyEUKFsmZjrIJjzpObqB1KM3F3A5IXwtQsrvroUzXx8QMh1e8T8vuKDPnpUu0j5W-pXOVS/w400-h400/FeOBiQTXwAIZVDH.jpg" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i style="text-align: left;"><span style="font-size: 10pt; line-height: 14.2667px;"><span><i style="text-align: center;"><span style="font-family: arial; font-size: 10pt; line-height: 14.2667px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Fig.2</span><span style="font-family: georgia; font-size: 10pt; line-height: 14.2667px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> Imagen añadida por los coordinadores el </span><span style="font-family: arial; font-size: 10pt; line-height: 14.2667px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">05/10/2022.</span></i></span></span></i></div><div style="text-align: center;"><i style="text-align: left;"><span style="font-size: 10pt; line-height: 14.2667px;"><span><i style="text-align: center;"><span style="font-family: arial; font-size: 10pt; line-height: 14.2667px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></i></span></span></i></div><div style="text-align: center;"><br /></div></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-34440399521017432112022-03-01T00:20:00.002-08:002022-03-29T11:19:06.106-07:00Punto-Cero de Energía y efecto Casimir - Inés Cavero Peláez<div style="text-align: left;"> <b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Punto-Cero de Energía y efecto Casimir.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1olzokeF2bqi4wUtu0rPYM9qN0p0BInIX/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1GEU0qrJvFKoThF-khJohBSMLgZMsSkM7" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">¿A
quién no le ha motivado alguna vez conocer los entresijos de nuestro universo?
¿Quién no sentiría curiosidad por saber cómo se forman los bloques que lo
constituyen, qué los gobierna o cómo se comporta esta magnífica estructura
desde lo más diminuto hasta lo más vasto de ella?</span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;"> </span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Habitar un planeta de tamaño insignificante
dentro de esta gran fábrica de la creación nos une inexorablemente a ella. Al
fin y al cabo, como dijo Carl Sagan, somos polvo de estrellas; no cabe duda que
buscando en lo profundo de cada uno captamos el vínculo con ellas. Perder la
conexión con la continua creación y cambio del Universo sería un suicidio.
Sería como quedarse huérfano a gran escala.</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">El camino para conseguir tan honrosa tarea como es
el entendimiento, la percepción, la unión con lo que nos rodea, tiene muchas
vías y una de ellas es la ciencia. La Biología, la Química, las Matemáticas,
todas ellas exploran una verdad dentro de sus campos que pretende ser inexorable.
El campo que nos incumbe en este artículo es la Física y esta (entre otras
cosas) busca conocer la verdad de la materia, del espacio y del tiempo, de cómo
se creó el Universo, de cómo ha evolucionado hasta nuestros días y de cuál será
su suerte. Algunos lo han llamado
conocer la verdad absoluta, aunque, en mi modesta opinión, el horizonte de esa
verdad es más vasto que el Universo mismo e implica más conocimiento del que
nuestros sentidos más desarrollados están actualmente preparados para digerir. No olvidemos que cualquier revolución
científica va unida a una revolución y evolución de pensamiento y, me atrevo a
decir, de sentimiento y percepción de “Todo lo que ES”<sup>1</sup>.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh2E20urWiu8Xu4pTCo7BkYvTqpBiZGsEEi7KahiHPoA-UP_nIf7YOOvhPoih1taqghNGUmIWfvFc69Ih_EHCCKKSH0TGSuHShCUrw0HZWlEp3tbwdJAGCK1kmxCw320hoYLehuFH7rQ0bjSjaQZfMl3Ouz7RFKV0nS6xdWUTjqfnWAXU1UO4izfG2J=s717" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="603" data-original-width="717" height="336" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh2E20urWiu8Xu4pTCo7BkYvTqpBiZGsEEi7KahiHPoA-UP_nIf7YOOvhPoih1taqghNGUmIWfvFc69Ih_EHCCKKSH0TGSuHShCUrw0HZWlEp3tbwdJAGCK1kmxCw320hoYLehuFH7rQ0bjSjaQZfMl3Ouz7RFKV0nS6xdWUTjqfnWAXU1UO4izfG2J=w400-h336" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span></i><i style="font-family: georgia;"> El grabado Flammarion de autor desconocido. Hombre asomándose más allá de los límites del universo conocido.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Lo que sí deja pocas dudas es que se busca dar
respuesta a una única realidad que es la que observamos y experimentamos. Uno
esperaría que la Física ofreciera una única explicación del Universo que
abarcara desde “lo más diminuto hasta lo más vasto” de él, dando así respuesta
a la pregunta con la que comenzábamos este artículo y saciando una inquietud
que probablemente hayan tenido los humanos desde el origen de su existencia.
Sin embargo, explicar los cimientos de la realidad no es tarea fácil y, aunque
el esfuerzo se centra en avanzar dando pasos firmes y certeros, en la
actualidad existen en la Física dos teorías fundamentales que explican una
única realidad pero que, sin embargo, no encuentran su punto de convergencia.
Estas dos teorías se posicionan a los dos extremos de la mecánica clásica. A
pequeñas escalas tenemos la teoría cuántica y a grandes escalas se encuentra el
límite cosmológico. Padres de dichas teorías son Niels Borh representando la
teoría cuántica y Albert Einstein fundador de la teoría de la relatividad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">La teoría cuántica estudia la materia y la
radiación, es una física de partículas y de sus interacciones fundamentales.
Deja de describir una realidad determinista como lo hace la mecánica clásica de
Newton y sin embargo subyace a dicha realidad cuando se extrapola al ámbito
clásico. La teoría de la relatividad describe la gravedad y el movimiento, el
espacio y el tiempo como algo dinámico y cambiante, no como un espacio rígido
en el que ocurren las cosas cotidianas que experimentamos como reales. Ambas
teorías supusieron una revolución en la física y un cambio en el pensamiento de
la sociedad del momento (como otros descubrimientos/teorías rompedoras de la
época en la que se formularon). El puzle ahora está en encontrar el nexo de
unión entre ambas teorías, lo que se llama teoría de unificación. Por supuesto si nos encontramos en esta
búsqueda es porque hay algo fundamental que no estamos teniendo en cuenta, o
estamos haciendo mal o ignorando.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg_ejVAZAOPnxzxZZtgeCXUOv4EZOoXVV29hrrJUP2i9kq17wGOXNQ5ExWsgZV5eJHv1whcK9SbBUn295YQOb-7lIvuWDLbcG9vGcA5Um64b9TamDoEPC6BJT3di3F8lYoFTleyHqiR-Y_P35wYvphnidetd8gJcG8bk4GVS0O-HHuBLyA0EX_jP5F3=s710" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="710" data-original-width="567" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg_ejVAZAOPnxzxZZtgeCXUOv4EZOoXVV29hrrJUP2i9kq17wGOXNQ5ExWsgZV5eJHv1whcK9SbBUn295YQOb-7lIvuWDLbcG9vGcA5Um64b9TamDoEPC6BJT3di3F8lYoFTleyHqiR-Y_P35wYvphnidetd8gJcG8bk4GVS0O-HHuBLyA0EX_jP5F3=w320-h400" width="320" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span><span style="font-family: georgia;"> Cascada. Litografía creada por M. C. Escher en 1961.</span></i></div><div style="text-align: center;"><span style="font-family: georgia;"><i><br /></i></span></div><div style="text-align: center;"><span style="font-family: georgia;"><i>Paradoja ¿Posible o imposible?</i></span></div><div style="text-align: center;"><span style="font-family: georgia;"><i><br /></i></span></div><div style="text-align: center;"><span style="font-family: georgia;"><i>O…. ¿tendremos que aprender a mirar?</i></span></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">De momento no existe una teoría de unificación
satisfactoria por ello, los amantes de la física se encuentran divididos en dos
grandes grupos que corresponden a dichas teorías fundamentales. Cualquier
avance en cualquiera de ellas supondrá un paso más hacia la Teoría de la
Unificación y hacía la siguiente revolución científica y de pensamiento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Vamos, en este artículo, a inclinar la balanza hacia
la teoría cuántica y descubrir una de las maravillas de nuestro mundo.
Trataremos de poner en evidencia la existencia de una danza invisible que
inunda nuestro espacio, aparentemente vacío, y que tiene consecuencias
apreciables. Se llama Vacío Cuántico y da lugar, entre otras cosas, al Efecto
Casimir. Para “encontrar” el vacío cuántico no hay que salir a buscarlo, no hay
ni siquiera que moverse de donde estamos, puesto que nos rodea. Nuestros
sentidos no están preparados para percibirlo porque nosotros nos manejamos en
un mundo clásico donde los efectos cuánticos quedan promediados y se equilibran
de tal modo que nos pasan inadvertidos. Imagínate que vives y has vivido toda
tu vida en el fondo del mar. Tu realidad
ha estado siempre rodeada de agua. Ahora, en la profundidad del océano, intenta
separar del resto solo una gota de agua. Es posible que, habiendo vivido
siempre completamente sumergido en un mar de agua, ni siquiera te hicieras una
idea de lo que quiere decir “una gota de agua”.
Nuestra existencia está inmersa en un mar cuántico donde las gotas de
agua son fluctuaciones cuánticas que dan lugar a la danza de la que te hablaba.
El hecho de que la humanidad haya sido capaz de llegar a este nivel de
entendimiento acerca de cómo opera la fábrica de la creación, es en sí un logro
extraordinario.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD;">La danza del vacío.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero,
¿qué es eso de las fluctuaciones cuánticas?</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Clásicamente,
uno define el vacío como un estado en el que no hay nada. Podemos imaginar una
caja “vacía” que no contiene ningún tipo de partículas dentro, tampoco ningún
movimiento y por lo tanto es de esperar que no haya energía en su interior. Sin
embargo, contrario a lo que nos dicta la intuición, resulta ser que la mecánica
cuántica predice la existencia de un vacío que está <i>virtualmente</i> lleno.
Incluso después de utilizar cualquier técnica imaginable para que no quede en
la caja ni el más pequeño corpúsculo, y disminuir la temperatura lo más cercana
al cero absoluto que nos fuera posible, aun así, no podemos decir que la caja
no tiene nada. Contiene una gran cantidad de energía y un mar de <i>partículas
virtuales</i> que aparecen y desaparecen continuamente. No es un almacenaje de
energía que está disponible a nuestro antojo, como el petróleo hasta que lo
acabemos, sino que más bien es un sustrato de energía que solo bajo ciertas
condiciones se puede utilizar; por supuesto, a cambio de pagar un precio. El
trato con el diablo es que esa energía hay que devolverla en una fracción de
tiempo diminuta.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Vayamos por partes. El estado de vacío que es el
llamado Punto-Cero se refiere al estado cuántico en el que el sistema se
encuentra en su estado de mínima energía.
Clásicamente, cuando determinamos la energía de un sistema, lo que
medimos en realidad es la energía de un sistema físico comparada con la energía
que dicho sistema tenía en una situación distinta, en otro instante de tiempo.
En el contexto de la mecánica newtoniana o clásica, la mínima energía es una
referencia que tomamos en cada caso particular y que podemos fijar igual a
cero. Lo que medimos a partir de ahí son diferencias de energía entre el mínimo
estado (que como hemos dicho puede estar fijado en cero) y otro que es el que
nos interesa. Eso ocurre por ejemplo en el campo gravitatorio: si tenemos una
partícula sobre la superficie terrestre, podemos determinar que su energía
potencial en esa posición es igual a cero de tal manera que cualquier otra posición
que ocupe dicha partícula por encima de la superficie terrestre hará que esta
adquiera una energía potencial distinta de cero. Ahora bien, si la partícula
sigue en el suelo (sobre la superficie de referencia que hemos fijado carente
de energía potencial) y no está sometida a un agente externo, su energía no
cambiará de forma espontánea a un valor distinto de cero.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Por supuesto esto se intenta extrapolar al mundo
cuántico y entonces, por analogía, decimos que el sistema se encuentra en su
estado fundamental cuando tiene la mínima energía. Lo que ocurre es que este
“mínimo”, el cual corresponde a la ausencia de partículas reales, corresponde a
una energía infinita. El mundo clásico en el que nos movemos está diseñado de
tal modo que podemos ignorar este infinito cuántico subyacente y medir solo
variaciones de energía por encima de él. A pesar de eso, la actividad del vacío
cuántico tiene consecuencias que se han observado a nivel macroscópico. Pero,
¿cómo explicarlo cuando los resultados parecen estar fuera de toda predicción
experimental? Lo que ocurre es que, si queremos interpretar lo que pasa a nivel
cuántico, la intuición clásica queda relegada a un segundo plano y antes de
hacer especulaciones newtonianas de cómo funciona el mundo cuántico, es
necesario saber <i>bajo qué reglas viven sus
habitantes</i>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">La realidad cuántica se abrió a nuestros ojos tras
un cúmulo de hechos experimentales que acontecieron allá alrededor de los
umbrales del siglo XX. Todos ellos implicaban un comportamiento inusual de la
radiación y/o de las partículas subatómicas que llevaron al concepto de la
dualidad onda-corpúsculo. Entre estos experimentos está el efecto
fotoeléctrico, la aparición de líneas espectrales del átomo de hidrógeno o,
anterior a estos, la teoría de la radiación del cuerpo negro [1, 2] experimento
que, según señala Peter Miloni [3], fue uno de los acontecimientos más
importantes y menos reconocidos en la evolución de nuestro entendimiento hacia
dicha dualidad y por supuesto hacia el concepto del punto-cero de energía<sup>2</sup>
[4].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Estos (y otros) experimentos evidenciaron algo
revolucionario “lo que parecía estar pasando es que una partícula a nivel
atómico podía tener propiedades de una onda”. Esto no tenía sentido puesto que
nuestra experiencia ordinaría nos ha hecho diferenciar claramente entre lo que
es una partícula con propiedades asociadas a un objeto material y lo que es una
onda que se propaga y se entiende como una vibración, algo distinto de la
materia. Es decir, esos experimentos nos conducían a pensar que en unas ocasiones
la partícula se comportaba como materia, pero en otras parecía ser una onda.
Así apareció la dualidad onda-corpúsculo y, con ella, el primer temblor del
edificio clásico-newtoniano, que entró en confusión ante la incertidumbre
acerca de si un objeto era partícula o era onda.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjybT2oqQNMP5r9PbEaLbIN0U351l67oTWsB0fkJza6ujM7iz7GwMaJDJPzRSLH41MBI_9AkrV_wS_6W7l9E_wqzl3u4W5LzREYR2exWovggvfrqIvESV2XzgFKcFvFZzo1vHe9Vnc5UCOBmMCVgsN2uRAz_fEZCk3h6HBh84RvjArqFo66qsatBa4f=s600" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="576" data-original-width="600" height="384" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjybT2oqQNMP5r9PbEaLbIN0U351l67oTWsB0fkJza6ujM7iz7GwMaJDJPzRSLH41MBI_9AkrV_wS_6W7l9E_wqzl3u4W5LzREYR2exWovggvfrqIvESV2XzgFKcFvFZzo1vHe9Vnc5UCOBmMCVgsN2uRAz_fEZCk3h6HBh84RvjArqFo66qsatBa4f=w400-h384" width="400" /></a></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span></i><i style="font-family: georgia;"> Dualidad.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">De este modo, los experimentos de la época llevaron
a la conclusión de que la luz, tratada anteriormente como una onda, tenía
propiedades asociadas a pequeñas partículas o corpúsculos que más adelante se
denominaron fotones. Además, se vio que la energía asociada a cada uno de los
fotones era una cantidad fija, definida de acuerdo a la frecuencia, de tal
manera que no se observaban fotones con energía igual a una fracción de dicha
cantidad. Esa cantidad, que es la unidad de energía se llama “<i>un cuanto</i>”.
Se observa que la luz se absorbe y se emite solamente en múltiplos del cuanto
de luz y no de forma continua como se pensaba.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Del mismo modo, bajo las condiciones adecuadas, se
observa que una partícula tiene propiedades de onda. Eso es lo que le ocurre al
electrón, por ejemplo. El experimento de la doble rendija<sup>3</sup> deja
evidencia de este hecho y se convierte en uno de los experimentos más
relevantes y debatidos de la mecánica cuántica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">La dualidad onda-corpúsculo obligó a dar un giro a
la visión clásica de la realidad cuando uno quiere estudiar la estructura
básica de la materia. Es más, existe una
consecuencia de este hecho que abre un mundo de nuevas posibilidades: Cuando
observamos un fenómeno en el mundo macroscópico, podemos definir sus
propiedades mediante parámetros dados por magnitudes físicas como energía,
posición o momento. Sin embargo, en la observación de fenómenos o de
acontecimientos a escala cuántica, la determinación de magnitudes físicas tiene
un límite por debajo del cual estas magnitudes dejan de tener el significado
absoluto que conocemos en la mecánica clásica y adquieren un carácter
probabilístico informándonos sólo de la probabilidad de que un cierto suceso
ocurra. Así, ciertas variables como la velocidad y la posición de una partícula
cuántica no se pueden determinar con una precisión arbitraria como ocurre en la
mecánica clásica debido a que existe una indeterminación en la precisión con
que estas dos magnitudes se pueden conocer simultáneamente. Se le llamó el
principio de indeterminación de Heisenberg en honor al físico que la propuso.
El principio de indeterminación, también llamado de incertidumbre, aparece
cuando se intenta definir el sistema en pares de variables físicas que llamamos
variables conjugadas como son la posición y el momento de la partícula o la
energía y el tiempo. No es posible determinar la posición de una partícula y a
la vez su momento (producto de la masa por la velocidad) con una precisión
mayor que la establecida por el principio de indeterminación de Heisenberg. Si
conocemos la posición de una partícula cuántica con una gran exactitud,
inevitablemente disminuimos la precisión con la que se puede determinar su
momento. Lo mismo ocurre entre el tiempo y la energía.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">El principio de incertidumbre de Heisenberg, que
aparentemente pone de manifiesto una limitación al conocimiento de nuestro
universo tal y como estamos acostumbrados es, sin embargo, la antesala de una
nueva realidad. Es importante entender que la indeterminación en la medida de
estas variables no es debida a que las técnicas de medición no son lo
suficientemente precisas, sino que es una cualidad intrínseca de la propia
naturaleza cuántica.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhBzjl2OTV0bDAv_KXPw3WYZVFCPSRu82-DNXbNi6UzK-BVgediTMpW_rGQIDQnIZZ9FircauLXkGkdgv-Z1iLq2zPrfWi5SpmDV-In3reCCUf6Au7TvToyAICK5xmq6t-o9JLcZ-OnEtUmSPFHuMPlvPnINzOyYmUeXVJ0zpV22Tdppz2oKzMdpRrR=s555" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="480" data-original-width="555" height="346" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhBzjl2OTV0bDAv_KXPw3WYZVFCPSRu82-DNXbNi6UzK-BVgediTMpW_rGQIDQnIZZ9FircauLXkGkdgv-Z1iLq2zPrfWi5SpmDV-In3reCCUf6Au7TvToyAICK5xmq6t-o9JLcZ-OnEtUmSPFHuMPlvPnINzOyYmUeXVJ0zpV22Tdppz2oKzMdpRrR=w400-h346" width="400" /></a></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span></i><i style="font-family: georgia;"> Werner Heisenberg nos ofrece mirar la realidad desde una nueva perspectiva.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Por asombroso que parezca, el principio de
indeterminación permite, entre otras cosas, algo imposible en la mecánica
clásica como es la no-conservación de la energía. El principio de conservación
de la energía se puede violar en el mundo cuántico siempre que esta energía
robada se devuelva en una fracción de tiempo tan pequeña que no sobrepase la
indeterminación de la medida que calculó Heisenberg. Esto, por lo tanto,
provoca que en el vacío estén permitidas fluctuaciones de energía que pueden
provocar la creación de partículas, que llamamos virtuales, y que se aniquilan
entre sí en una fracción minúscula de tiempo. La aparición y desaparición,
creación y destrucción de partículas en el vacío es una danza del mar cuántico
que ante ciertas condiciones da lugar a efectos macroscópicos observables.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">El espacio vacío corresponde al estado de mínima
energía que en realidad está repleto de ondas del campo electromagnético y en
principio de cualquier otro campo existente. No existen, en el concepto de
vacío, partículas reales, pero está repleto de partículas virtuales.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD;">El efecto Casimir.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Hendrik
Brugt Gerhard Casimir (1909-2000) estudiando su doctorado en Leiden, visitaba
con cierta frecuencia a Niels Borh en Conpenhage. En aquella época comenzó su
interés por entender qué ocurría en sistemas coloidales donde teoría y
experimentos no concordaban. Cuenta Casimir que Bohr le inspiró para abordar el
problema desde el punto de vista del vacío cuántico<sup>4</sup>.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgj8ByWGO--SZ2SaORWHVKDMzLcBUCdG1KTwcOQXjY9Yf3FivYJY-SSR7wRkHoWDw5i8g3O1qgx63aKWkJYVpjOemNx2a21dG40M0_Cjubx0-oMENFTE8VI0r1MryEpoUiQQtT8SO8h0c2IRx9b-gpNxXrVn-m9A1Sd-n4XhK4exxvJ1C0hvz16gRyD=s758" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="513" data-original-width="758" height="434" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgj8ByWGO--SZ2SaORWHVKDMzLcBUCdG1KTwcOQXjY9Yf3FivYJY-SSR7wRkHoWDw5i8g3O1qgx63aKWkJYVpjOemNx2a21dG40M0_Cjubx0-oMENFTE8VI0r1MryEpoUiQQtT8SO8h0c2IRx9b-gpNxXrVn-m9A1Sd-n4XhK4exxvJ1C0hvz16gRyD=w640-h434" width="640" /></a></div><div style="text-align: center;"><br /></div><i><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.5</span><span style="font-family: georgia;"> Niels Borh y Hendrik B. G. Casimir. Fuente: Fotos de Wikimedia Commons.</span></i></div><div style="font-family: georgia; text-align: center;"><br /></div><div style="font-family: georgia; text-align: center;"><i>Esto es lo que pasó. Durante una visita a Copenhague, debió de ser en 1946 o 1947, Bohr me preguntó qué estaba haciendo y yo le expliqué acerca de nuestro trabajo con las fuerzas de van der Waals. “Eso es bonito” dijo, “es algo nuevo”.</i></div><div style="font-family: georgia; text-align: center;"><br /></div><div style="font-family: georgia; text-align: center;"><i>Entonces le expliqué que me gustaría encontrar una derivación sencilla y elegante de mis resultados. Bohr, meditó un momento y después murmuró algo como “eso debe de tener algo que ver con el punto-cero de energía”. Eso fue todo, pero en retrospectiva tengo que admitir que le debo mucho a ese comentario.</i></div></i><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Casimir desde luego aprovechó la idea que le dio su
amigo Borh y fue capaz de reproducir el problema que estaba investigando desde
el punto de vista de las fluctuaciones cuánticas de vacío. Después tuvo una
idea revolucionaria: dos placas paralelas, sin ningún tipo de carga ni
potencial aplicado sobre ellas, podrían verse afectadas por una fuerza
proveniente de las fluctuaciones de vacío. Visto a groso modo se podría decir
que lo que Casimir estaba imaginando era la locura de que dos placas neutras,
sin carga, colocadas paralelamente en un lugar donde no hay nada, experimentan
sin embargo una fuerza entre ellas. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Casimir
resultó estar en lo cierto.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">De manera heurística, lo que ocurre es lo siguiente:
Imaginemos un espacio abierto, sin límites. El mar de partículas virtuales y
los campos electromagnéticos y/o de otra naturaleza, pueden oscilar a su antojo
en ese espacio dando lugar a un infinito de energía. Coloquemos ahora, en ese
espacio, dos placas paralelas perfectamente conductoras y neutras. Fuera de las
placas, las ondas del campo electromagnético siguen siendo libres de existir en
cualquier modo de vibración, sin embargo, el espacio confinado entre las placas
limita los modos en que las ondas electromagnéticas pueden existir
restringiendo la aparición de algunos de dichos modos que sin embargo sí
veríamos si las placas no estuvieran. La energía total en esta nueva
configuración sigue siendo infinita, pero debido a que la presencia de las
placas impone condiciones en los modos de vibración permitidos no dejando que
existan algunos de ellos, hace que la energía fuera de las placas sea distinta
a la de dentro y por lo tanto haya una fuerza neta sobre ellas que en este caso
hace que se atraigan.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi_Vd9o1FWdq9bZ_eHd_uCJMGTDT0nU8TzZgosCAQzXZ62H9hOkyVEYooxaWFQpOK9r-WCuP0IK6XvghxbLnTZZh0NP7MN79oYNRTfs9Bsz83B2wztlAvQ5Lv1BcHZut1mpHaxRcmlDN8klHiWBvEDxRQd6_lHkvCgzO_BXHRj-IuKVPORr5P1nk9lV=s567" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="539" data-original-width="567" height="380" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi_Vd9o1FWdq9bZ_eHd_uCJMGTDT0nU8TzZgosCAQzXZ62H9hOkyVEYooxaWFQpOK9r-WCuP0IK6XvghxbLnTZZh0NP7MN79oYNRTfs9Bsz83B2wztlAvQ5Lv1BcHZut1mpHaxRcmlDN8klHiWBvEDxRQd6_lHkvCgzO_BXHRj-IuKVPORr5P1nk9lV=w400-h380" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.6</span><span style="font-family: georgia;"> Placas paralelas con modos de vibración. Entre las placas, no todas las longitudes de onda están permitidas, lo que provoca que la presión fuera y dentro de las placas sea distinta ocasionando la fuerza de Casimir. Fuente: Wikimedia Commons.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Las placas están sometidas a mayor presión por la
parte de fuera que la de dentro, haciendo así que se atraigan. Para observar
este efecto es necesario movernos a un nivel de escala muy pequeño, puede abarcar
desde unos nanómetros a algunas centenas de micrómetros. Esto hace que este
efecto sea relevante en nanotecnología donde los sistemas electro-mecánicos que
se utilizan están dentro de esta escala de tamaño.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><iframe allowfullscreen='allowfullscreen' webkitallowfullscreen='webkitallowfullscreen' mozallowfullscreen='mozallowfullscreen' width='320' height='266' src='https://www.blogger.com/video.g?token=AD6v5dyca8URx0WIDe9ugaM664dFjq6sAw0cgmZYZmIPQllbjUrNj2Ea-1wG9qwJV-gGfraTtPBkmy7ofLAsN7e4QA' class='b-hbp-video b-uploaded' frameborder='0'></iframe></div><div style="font-family: georgia; text-align: center;"><br /></div><i><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.7</span><span style="font-family: georgia;"> Imaginemos</span></i><i style="font-family: georgia;"> una cuerda con sus extremos libres. Esta cuerda puede vibrar de cualquier manera sin restricción alguna. Supongamos ahora que sujetamos ambos extremos de la cuerda. Los únicos modos de vibración que tiene ahora la cuerda son los que están permitidos bajo la restricción de que ambos extremos permanezcan fijos, como ocurre en la simulación realizada por </i><i><span style="font-family: arial;">Adjwilley - Own work, CC BY-SA 3.0, <a href="https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26249625" target="_blank">https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26249625</a></span></i></div><div style="font-family: georgia; text-align: center;"><br /></div><div style="font-family: georgia; text-align: center;"><i>Las placas conductoras limitan los modos de vibración de una manera equivalente a tener los extremos de la cuerda fijos. Por este motivo las vibraciones fuera y dentro del recinto que delimitan las placas paralelas son distintas.</i></div></i><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">A pesar de que el efecto Casimir, así contado,
parece entenderse, el resultado que producen las fluctuaciones de los campos
sobre sistemas microscópicos no es predecible. Es decir, así como la energía
entre dos placas da lugar a una fuerza de atracción, los materiales y la
geometría “que confinan parte del espacio” juegan un papel muy importante en
determinar si la fuerza resultante es de atracción, de repulsión o nula. Por
ejemplo, después del cálculo de Casimir en 1948 en el que determinó que la
fuerza de vacío entre dos placas era atractiva se pensó que la energía de vacío
o efecto Casimir en el caso de una esfera conductora daría lugar a una fuerza
también atractiva, arreglando así algunos problemas de la época referentes a la
estabilidad del electrón. Sin embargo, contrario a todas las predicciones, el
cálculo detallado de la energía de vacío que realizó Boyer en 1968 dio lugar a
una fuerza de repulsión. En 1981 DeRaad y Milton calcularon la energía del
vacío para un cilindro conductor la cual, aunque de valor relativo más pequeño,
volvió a resultar en una fuerza de atracción.
El efecto que tiene la geometría sobre el resultado neto de la energía
de vacío (y como consecuencia sobre la fuerza), aún no se entiende. Es decir,
dada una geometría arbitraria, no se puede predecir si el efecto Casimir va a
dar lugar a una fuerza de atracción, de repulsión o nula.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Como ya hemos dicho, las consecuencias conocidas que
tiene la existencia del punto-cero de energía son muchas. También hemos
señalado que una de las más sorprendentes es el efecto Casimir el cuál, a su
vez, tiene consecuencias que son también diversas: Así como hemos hablado de
atracción y repulsión, ocurre que, si la fuerza de vacío que experimentan dos
objetos es una fuerza lateral, el efecto puede dar lugar a un torque que haga
que los elementos que interaccionan roten entre sí. Esto se consigue
modificando la geometría de los cuerpos interactuantes de manera que no sean
totalmente simétricos en la dirección perpendicular a la que se quiere producir
el torque. Igualmente, las propiedades ópticas de los materiales y del medio en
el que están inmersos puede producir cambios en el signo de la fuerza que
experimentan entre ellos. En esta línea ciertas combinaciones de las constantes
eléctricas y magnéticas dan lugar a efectos diferentes como que se produzca
levitación debido únicamente a las fuerzas de vacío que se generan.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Sin embargo, es muy complicado montar un experimento
para observar y medir con exactitud el efecto Casimir. La principal dificultad
es el rango de dimensiones tan pequeñas a las que la fuerza de vacío es
medible. Los primeros intentos de medir y observar experimentalmente el efecto
Casimir ocurrieron diez años después de su formulación. Así en 1958, en un
experimento dirigido por Sparnaay, se creyó observar que efectivamente los
resultados no contradecían la existencia de una fuerza de Casimir, sin embargo,
las dificultades experimentales eran tan grandes que no se pudo concluir con
certeza su existencia para así hacer una comparación fiable con el resultado
teórico de Casimir. Entre otras, una de las mayores dificultades experimentales
era mantener las placas en posición paralela. En el rango de distancias que
hemos comentado, cualquier desviación en la distancia entre las placas puede
inducir errores en la medida que enmascaren el efecto que se quiere ver. Los
intentos exitosos de obtener una medida sin que hubiera ninguna duda de lo que
se estaba midiendo, no llegaron hasta el año 1997 cuando, bajo otro tipo de
experimento en el que se solucionaba el problema del paralelismo, el grupo de
Lamoraux obtuvo resultados concluyentes hasta tal punto que la desviación entre
teoría y experimentos fue solo de entre un 1% y un 5%.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">En general, las dificultades para realizar
experimentos que puedan medir la fuerza debida a las fluctuaciones cuánticas
del vacío son muchas y diversas. Además del ya citado problema del paralelismo,
cualquier impureza en las placas, rugosidades del orden de las distancias
consideradas o, incluso dependiendo precisamente de las distancias que entren
en juego, las variaciones térmicas, pueden tener relevancia e introducir
errores de medición.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgWjqQt7dnK43nO93UtGoVR1IZ9f3dvNlu7pJDWyAotce_Z2DII9-Evf8oqnZnlcMikj95HO6rJ7oMsOHFjqePcY8lYEVz-F8I-22U4zyhzmTtmLi0EFiTbYvUjWTz3A_STT-tcmyYlRxsN1m1InDSK2ZNfYBon6TBXWVQ0n_N64QzgRHv61n6Da2Tv=s566" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="448" data-original-width="566" height="316" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgWjqQt7dnK43nO93UtGoVR1IZ9f3dvNlu7pJDWyAotce_Z2DII9-Evf8oqnZnlcMikj95HO6rJ7oMsOHFjqePcY8lYEVz-F8I-22U4zyhzmTtmLi0EFiTbYvUjWTz3A_STT-tcmyYlRxsN1m1InDSK2ZNfYBon6TBXWVQ0n_N64QzgRHv61n6Da2Tv=w400-h316" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><br /></div><i><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.8</span><span style="font-family: georgia;"> En los experimentos en los que se mide la interacción entre una esfera y una placa, se evita el problema del paralelismo. Como hemos comentado, dadas las dimensiones, la dificultad de los experimentos sigue siendo muy grande. En el experimento que se muestra en esta figura, realizado en Riverside, se utiliza un microscopio de fuerza atómica.</span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Créditos de imagen & Copyright: <a href="http://www.physics.ucr.edu/people/faculty/mohideen.html" target="_blank">Umar Mohideen</a> (U. California at Riverside).</span></i></div></i><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">En la actualidad, donde el “nano-mundo” está
adquiriendo tanta relevancia, la influencia que tiene las fuerzas derivadas de
las fluctuaciones de vacío puede ser relevante. Estas fuerzas, que con
frecuencia son atractivas, pueden provocar el colapso entre los elementos que
constituyen el nano-dispositivo e interrumpir así su correcto funcionamiento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Una variante del efecto Casimir es lo que se llama
el efecto Casimir dinámico. En su modelo más sencillo y originalmente propuesto
por Stephen Fulling y Paul Davies en 1997 consiste en dos placas paralelas pero
sometidas a un cierto movimiento o vibración. La predicción de este efecto es
la producción de partículas (fotones) reales.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD;">El efecto Casimir y
la constante cosmológica.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Mucho
se ha hablado de la constante cosmológica y de las distintas interpretaciones
que ha tenido a lo largo de la historia. Siempre intentando cuadrar la teoría
con la observación, la constante cosmológica es uno de los parámetros víctima
de los prejuicios humanos. Se ha repetido una y mil veces que el propio Einstein
lo consideró su mayor equivocación. Sin ser tan dramáticos, podemos pensar que
el análisis de la constante cosmológica ha sufrido del exceso de prudencia del
investigador a la hora de hacer ciencia. Así, su interpretación ha sido de lo
más diverso utilizándola para explicar tanto un comportamiento de la evolución
del universo como su contrario.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein, introdujo esta constante porque su creencia
era el de un universo estático. El hecho de que sus ecuaciones no predijeran
esto, le hizo introducir una constante que equilibrara la acción de la gravedad
y estabilizara así el universo <i>supuestamente</i>
estático. Más adelante, el telescopio
Hubble nos permitió observar cómo las galaxias se estaban alejando de nosotros,
evidenciando así un universo en expansión<sup>5</sup>. Einstein entonces
decidió descartar la constante que había introducido para estabilizar un
universo que resultó no ser estable. Una vez confirmada, no sólo la expansión
del universo sino también su aceleración, vuelve a tener sentido incluir la
incomprendida constante cosmológica, esta vez como un término que explicara la
aceleración de la expansión del universo.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEijIaVbr5-AXiYtbiSPOyENyM-purYSn0LJak_XRHSkIHUpqmRomb25FHYGtWPi2v10Z0zje8ZwVHJuvcp_bzfX-f-OklWSBA4AVPmJDayOEKxxhdzcM4WeV-GhL8dK585cowSPmOgGusLTokFDBqkZtEB5Cf_uvahPhEhzG5AHpJAoHL1GauUfM3Bs=s734" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="555" data-original-width="734" height="303" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEijIaVbr5-AXiYtbiSPOyENyM-purYSn0LJak_XRHSkIHUpqmRomb25FHYGtWPi2v10Z0zje8ZwVHJuvcp_bzfX-f-OklWSBA4AVPmJDayOEKxxhdzcM4WeV-GhL8dK585cowSPmOgGusLTokFDBqkZtEB5Cf_uvahPhEhzG5AHpJAoHL1GauUfM3Bs=w400-h303" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.9</span></i><i style="font-family: georgia;"> Einstein con los astrónomos Edward Hubble (en el medio) y Walter Adams (a la derecha) observando la expansión del universo con el telescopio Hubble en el observatorio del Monte Wilson en California, 1931. </i></div></div><div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="https://i0.wp.com/www.thephysicsmill.com/blog/wp-content/uploads/discovering_image_05.jpg" target="_blank">https://i0.wp.com/www.thephysicsmill.com/blog/wp-content/uploads/discovering_image_05.jpg</a></span></i></div><br />
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Sin embargo, mucho me temo que la historia acerca de
la interpretación <i>del origen</i> de la
existencia de dicha constante promete ser larga. El origen de la aceleración
del universo es a día de hoy desconocido y por lo tanto se puede dar rienda
suelta a una especulación controlada. Se ha llamado, por este motivo, energía
oscura a la energía propulsora de la aceleración del espacio-tiempo y que
origina la constante cosmológica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Una de las vías que se investigan para establecer el
origen de la constante cosmológica es la energía de punto-cero de vacío.
Nuestro universo es casi estático. La aceleración observada es pequeña y hace
que la constante cosmológica sea también pequeña. Sin embargo, el cálculo de la
densidad de energía de vacío resulta ser 120 órdenes de magnitud mayor que el
valor proveniente de los datos observados. Esto es uno de los grandes problemas
de la física y una de las mayores discrepancias entre teoría y observación que
ha existido en la historia de la física.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Parece plausible que la constante cosmológica tenga
algo que ver con la energía del punto-cero, sin embargo, hasta ahora los
esfuerzos que se han hecho en esta dirección no han dado resultados que lleven
a una interpretación esperanzadora. Un modo de atacar el problema es calcular
la energía de Casimir sustituyendo las placas por la curvatura del
espacio-tiempo y comparando la energía resultante a la que resulta de suponer
el universo plano. El carácter dinámico de la energía de vacío en espacios
curvos puede ser una investigación prometedora. También se ha intentado buscar
(en espacios planos y curvos) una cota máxima a partir de la cual no se tengan
en cuenta las fluctuaciones del vacío cuántico. En cualquiera de los casos, un
paso esencial e inevitable es lo que en física cuántica de campos se llama
renormalización. Básicamente consiste en aplicar técnicas que nos permitan
deshacernos de valores que son infinitos y que no aportan una medida física
observable. Hasta qué punto este tipo de manipulaciones introducen
interpretaciones erróneas a escala cosmológica no está del todo claro.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">El hecho de que dos teorías, como la Teoría Cuántica
de Campos y la de la Relatividad, que han sido tan exitosas den resultados tan
dispares obliga a pensar que algo fundamental se nos está escapando. Mientras que desarrollamos y evolucionamos nuestro
entendimiento acerca de la realidad del universo, no dejemos de disfrutar de lo
que ya conocemos.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Notas:</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Nota de los coordinadores:
La imagen de Flammarion está repetida en este libro en dos capítulos de
temática distinta y con las autoras a miles de kilómetros de distancia y sin
contacto entre ellas. Las mantenemos, en los dos capítulos, como buena prueba
de la universalidad de la Ciencia.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">El mismo Einstein dedicó
varios años al estudio de la radiación del cuerpo negro y del postulado de la
energía del punto-cero introducido por Planck [5].</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">El mismo experimento que
en 1801 le sirvió a Thomas Young para rebatir la teoría de Newton, (que
postulaba la naturaleza corpuscular de la luz) y demostrar que la luz era una
onda, sería, en el siglo XX, la que pondría de manifiesto la dualidad
onda-corpúsculo [6].</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">4</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Borh y Casimir eran además
amigos. George Gamow, también contemporáneo y amigo de ambos, cuenta alguna
anécdota que ocurrió entre ellos en [7].</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">5</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Archivos históricos
revelan que el primero en entender y probar que el universo estaba en expansión
fue Georges Lemaître [8].</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US;">Referencias:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] M. Alonso Y Edward F. Finn, 1986, <i>Física. Volumen III: Fundamentos cuánticos y
estadísticos,</i> Wilmington, Addison-Wesley Iberoamericana, S. A.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[2] </span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;">Stephen Gasiorowicz, 1974, </span><i style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 10pt;">Quantum
Physics</i><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;">, John Wiley & Sons, Inc.</span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">David Bohm, 1989, <i>Quantum Theory</i>,
New York, Dover Publications Inc.</span><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[3] Peter
W. Miloni, 1994, <i>The Quantum Vacuum.
An Introduction to Quantum Electodynamics,</i> London, Academic Press<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] Martin
J. Klein, 1962 <i>Max Planck and the
Beginnings of Quantum Theory, </i>Arch. Hist. Exact Sciences <b>1</b>, 459<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] Abraham
Pais, 1982, <i>Subtle is the Lord: The
Science and the Life of Albert Einstein</i>, New York, Oxford University Press<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[6] </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="ES-TRAD" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-font-weight: bold;">Mar Gulis (Colectivo del área de cultura científica
del CSIC), 2015, <i>El experimento físico
más hermoso de todos los tiempos: la doble rendija,</i> Ciencia para llevar: el
blog del CSIC.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[7]
George Gamow, 1961, <i>Biography of Physics</i>,
New York, Harper & Brothers, Publishers. (Versión en español de Alianza
Editorial)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[8] Emilio Elizalde, 2021, <i>The
Hubble-Lemaître Law and the Expansion of the Universe</i>, The True Story of
Modern Cosmology. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Springer, Cham.</span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Emilio Elizalde, 2020, <i>Cosmología moderna
desde sus orígenes,</i> Los libros de la catarata.</span>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/ines-cavero-pelaez.html" target="_blank">Inés Cavero Peláez</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 14pt;">Doctora en Ciencias Físicas.</span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Profesora, Centro universitario de la Defensa, Universidad de Zaragoza
(CUD-UNIZAR).</span> </div><div><br /></div><div><br /></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-78358716416070818272022-03-01T00:00:00.000-08:002022-03-27T08:47:04.333-07:00Un azar masivo y temporal - Veronika Chobanova<div style="text-align: left;"> <b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Un azar masivo y temporal.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1VpXsnfKmET-1GWkCOQVLIcRYsirzBrkD/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1SaQlbgy25XwfxFKL0nQQ_kE4uhj-bWcC" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><p align="center" class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">‘We have to remember that what we observe is not nature in itself but
nature exposed to our method of questioning.’<o:p></o:p></span></p>
<p align="center" class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">‘Debemos recordar que lo que
observamos no es la naturaleza en sí misma, sino la naturaleza expuesta a
nuestro método de cuestionamiento.’<o:p></o:p></span></p>
<p align="center" class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Werner Heisenberg.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">¿Cuándo se considera una teoría demostrada? Pues,
nunca realmente. Las teorías están basadas en experiencias anteriores e
intentan describir observaciones experimentales. El éxito de una teoría se mide
no solo por su habilidad para describir los hechos sino sobre todo por las
predicciones que hace en medidas aún no realizadas. Estas predicciones pueden
verse rechazadas por las medidas, lo que significa que la teoría no funciona
bien. En el caso contrario, una vez una teoría ha pasado varias pruebas
importantes, se puede considerar “aceptada” o “establecida”, pero nunca se
puede considerar demostrada de verdad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Así sucede también
con la mecánica cuántica, la teoría que describe las propiedades y el comportamiento
de los sistemas físicos, especialmente a nivel microscópico. Las predicciones
de la mecánica cuántica se han verificado experimentalmente con un grado de
precisión impresionante, convirtiéndola en una teoría ampliamente aceptada.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A continuación,
hablaremos del mundo de las partículas subatómicas. Vamos a ver unos ejemplos
de propiedades de partículas que surgen de su naturaleza cuántica. Hablaremos
sobre todo de partículas que se producen en colisionadores de hadrones, como
por ejemplo los protones, y de leptones, como por ejemplo los electrones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Aquí cabe recordar
cómo se producen dichas partículas, siendo Einstein el que propuso la
equivalencia entre masa y energía con su famosa fórmula E=mc<sup>2</sup>. En
los colisionadores, partículas cargadas y relativamente ligeras y abundantes en
nuestro entorno, como por ejemplo los electrones o los protones, se aceleran en
un campo electromagnético. Estas partículas alcanzan velocidades relativistas y
con ello energías cinéticas enormes. Volviendo a la fórmula de Einstein, su
energía se convierte en masa en la colisión. Así se producen nuevas partículas,
incluso algunas con una masa superior a la de los electrones y protones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">La
sección eficaz de colisión de electrones y positrones.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Como primer ejemplo, veamos qué obtenemos en una
colisión entre electrones y positrones. Ya se lo adelanto: el azar. Más
concretamente, no se puede predecir con seguridad qué va a suceder en una
colisión determinada. Lo que sí podemos conocer, con una incertidumbre
experimental por supuesto, es la probabilidad con la que se producirán unas
partículas u otras. En la Figura 1 les muestro la sección eficaz de la colisión
entre los electrones y sus antipartículas, los positrones, en función de la
energía en el sistema centro de masa. La sección eficaz es una medida de la
probabilidad de que se produzca un proceso específico en la interacción entre
las dos partículas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En este caso se trata
de la probabilidad de producir hadrones, es decir, partículas compuestas por
quarks, o el bosón Z. En una colisión de electrones y positrones es posible
producir cualquier par quark-antiquark siempre y cuando lo permita la energía
de la colisión, o sea, siempre y cuando las masas de los quarks no superen
dicha energía. Los quarks, por su parte, forman hadrones que se observan en el
laboratorio. No se puede predecir qué se va a producir en una cierta colisión.
Lo que se conoce muy bien, en el caso de electrones y positrones, es la probabilidad
de crear cada tipo de par quark-antiquark. Si registramos muchas colisiones,
podremos predecir en qué proporción se producirá cada tipo de partícula. Este
conocimiento es muy importante por varias razones, de algunas de las cuales
volveremos a hablar.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgHsGP_w7uVIS86OWekm9risoLVzn-ubhIgr3_gW7Z-f0Apmf4GkfXB0PEuPJBZI9lz4aLZ_mpuzZ1Qfzzzrid57qiCAjEBIxdWdvrVAQJpoNewF_HKiilOCLRqImFioLLhJg8y5pVIzOBqBZ24ryz7FzfaMdEmUMfk1W5k2FfBq8fq0CyMQD79a8C9=s759" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="759" data-original-width="759" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgHsGP_w7uVIS86OWekm9risoLVzn-ubhIgr3_gW7Z-f0Apmf4GkfXB0PEuPJBZI9lz4aLZ_mpuzZ1Qfzzzrid57qiCAjEBIxdWdvrVAQJpoNewF_HKiilOCLRqImFioLLhJg8y5pVIzOBqBZ24ryz7FzfaMdEmUMfk1W5k2FfBq8fq0CyMQD79a8C9=w400-h400" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span></i><i style="font-family: georgia;"> Histograma de colisiones entre electrones y positrones </i><i><span style="font-family: arial;">[1]</span></i><i style="font-family: georgia;">.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Este histograma tiene
dos características principales. Primero, hay picos en ciertas energías a los
que llamamos resonancias. Estas resonancias son hadrones compuestos por un
quark y su correspondiente antiquark. Por ejemplo, la resonancia J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> contiene un quark y un antiquark encantado. Dado
que la masa del J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> está justo por
encima del doble de la masa del quark encantado, se trata de la resonancia más
ligera que contiene quarks de este tipo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La segunda
característica del histograma son los “escalones” que encontramos justo después
de las resonancias. En estas regiones se pueden crear dos hadrones, cada uno de
los cuales contiene un quark adicional a los que se pueden producir por debajo
de dicha energía y un quark más ligero. Por ejemplo, después de </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(2S) se consiguen dos hadrones con un (anti-)quark
encantado y un quark (anti-quark) arriba, abajo o extraño.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Este histograma
recoge el saber de décadas de investigación desde los años 70 y grandes
cantidades de datos de varios proyectos experimentales de todo el mundo,
incluyendo aceleradores como ADONE (Italia), BEPC (China), DORIS y PETRA
(Alemania), CESR, PEP y SPEAR (Estados Unidos), TRISTAN (Japón) y VEPP (Rusia),
por nombrar algunos. El comportamiento de las secciones eficaces en función de
la energía es una prueba en favor de la teoría establecida de la física de
partículas, el Modelo Estándar, y en particular de nuestro conocimiento sobre
la interacción débil. Por ilustrar esto con un ejemplo, a continuación, nos
centraremos en medidas asociadas al bosón Z, la última partícula que puede
apreciarse en este histograma.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">El
número de neutrinos “ligeros”.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El Modelo Estándar describe tres de las cuatro
interacciones fundamentales conocidas entre las partículas elementales – la
interacción fuerte, la interacción débil y la interacción electromagnética. El
bosón Z es uno de los mediadores de la interacción débil, tal y como se muestra
en el proceso ilustrado en el diagrama de Feynman de la Figura 2. En este caso,
un electrón y un positrón se aniquilan para crear un bosón Z, el cual a su vez
se desintegra produciendo un muon y un anti-muon.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjNAcqp4kYL8EBsjL0pJFsmswLjvM9FvFZ6dxiJ4S_ZTi92J6ZjJfYsgx_r0YAbuiLzZPdzq8hVduU_BxuqZpGQ6iB_GSMFetGqqEOL8HItL06mtMOYCAeQSgEyasshInMmLjWd_sOWoK_pF84uh9MqEKVCazWCKl_sPzraQKpfivIDmtCLAXB8Ge5J=s628" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="382" data-original-width="628" height="244" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjNAcqp4kYL8EBsjL0pJFsmswLjvM9FvFZ6dxiJ4S_ZTi92J6ZjJfYsgx_r0YAbuiLzZPdzq8hVduU_BxuqZpGQ6iB_GSMFetGqqEOL8HItL06mtMOYCAeQSgEyasshInMmLjWd_sOWoK_pF84uh9MqEKVCazWCKl_sPzraQKpfivIDmtCLAXB8Ge5J=w400-h244" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></i><i style="font-family: georgia;"> Bosón Z. Quantum Diaries </i><i><span style="font-family: arial;">[2]</span></i><i style="font-family: georgia;">.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El bosón Z fue
descubierto de manera indirecta en 1973 en la cámara de burbujas Gargamelle en
el CERN, al observarse electrones que parecían moverse sin razón aparente. Esto
se interpretó como una interacción de los electrones con neutrinos invisibles,
en procesos como el mostrado en el diagrama de Feynman de la Figura 3.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj_SKTHbwXjyfGQJ-6dHH1BN1fDSc7eKQx6naRNd0n6qCjqvozO5IMlhpSHrgP6Gu620qL7hGjhsiB_hCLgKzACd1OjHYhXAO4BF5CZh0cXyc4hu1j_6H7iPcckECde11DjpOgvGw9Hw62A4ZHCMSPsCrwymME5Ro8BftTEC2I6sKHqP6djXyV_HmiB=s480" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="382" data-original-width="480" height="319" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj_SKTHbwXjyfGQJ-6dHH1BN1fDSc7eKQx6naRNd0n6qCjqvozO5IMlhpSHrgP6Gu620qL7hGjhsiB_hCLgKzACd1OjHYhXAO4BF5CZh0cXyc4hu1j_6H7iPcckECde11DjpOgvGw9Hw62A4ZHCMSPsCrwymME5Ro8BftTEC2I6sKHqP6djXyV_HmiB=w400-h319" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span><span style="font-family: georgia;"> Diagrama de Feynman mostrando la interpretación en el descubrimiento del bosón Z </span><span style="font-family: arial;">[3]</span><span style="font-family: georgia;">.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En estos dos casos,
el bosón Z es una partícula virtual, lo que significa que existe durante un
tiempo tan corto que no es posible observarlo y medir sus propiedades de forma
directa. Pero como hemos visto en la primera figura, se han observado bosones Z
reales también en el laboratorio. Esto sucedió por primera vez en el año 1983,
de nuevo en el CERN, por los experimentos UA1 y UA2 situados en el Super Proton
Synchrotron. Por este descubrimiento y por el del bosón W, el cual se descubrió
en el mismo lugar y también es un mediador de la interacción débil, los físicos
Carlo Rubbia y Simon van der Meer recibieron el premio Nobel en el año 1984.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las propiedades del
bosón Z se midieron con una precisión impresionante en el Large
Electron-Positron collider (LEP), un acelerador de electrones y positrones en
el CERN. El túnel de LEP, de una circunferencia de 27 kilómetros, se sigue
usando hoy en día por el acelerador de partículas más grande y de mayor energía
que existe, el Large Hadron Collider (LHC). LEP era el colisionador de leptones
más poderoso del mundo de su época y lo sigue siendo hasta el día de hoy. Operó
entre los años 1989 y 2000 y consiguió alcanzar una energía de 209 GeV. Uno de
los objetivos principales de los cuatro experimentos de LEP, llamados ALEPH,
DELPHI, OPAL y L3, era la medida de las propiedades del bosón Z, como por
ejemplo su masa y su anchura de desintegración.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La anchura de
desintegración, </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">Γ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, es una propiedad
relacionada con la vida media, </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">τ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, de las partículas inestables como el bosón Z. Estas dos propiedades son
inversamente proporcionales según el principio de incertidumbre energía-tiempo,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">Γ
= ℏ · λ = ℏ / τ.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La anchura se
corresponde con la anchura a media altura del máximo de la curva de la sección eficaz
de desintegración en función de la energía. Tener una anchura en la masa
implica que una partícula no tiene una masa bien definida. Es decir, cada vez
que una partícula se desintegra, la energía que emite es algo distinta e
impredecible de manera exacta. Y aquí no se trata de una anchura que surge de
la resolución del detector sino de una propiedad cuántica de las resonancias.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el caso del bosón
Z, la anchura nos da acceso indirecto a ciertas características muy
interesantes del Modelo Estándar. En particular, al número de neutrinos
ligeros, o sea, de los neutrinos más ligeros que la mitad de la masa del bosón
Z.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el Modelo Estándar
hay tres generaciones de leptones cargados y, por lo tanto, uno esperaría que
haya tres tipos distintos de neutrinos. El bosón Z se puede desintegrar de
distintas maneras a pares de fermiones y anti-fermiones – quarks (todos menos
el quark cima, que es más masivo que el Z), leptones cargados (electrones,
muones, taus) y neutrinos. Si hay tres neutrinos más ligeros que el Z, uno
esperaría que uno de cada cinco bosones Z se desintegre a un par neutrino
anti-neutrino. Como los neutrinos no se pueden detectar directamente en los
detectores de los que disponemos en los aceleradores, su número se infiere de
manera indirecta. Esto equivale a medir la probabilidad de que el bosón Z se
desintegre en hadrones, Figura 4.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Si hubiera menos de
tres neutrinos, la probabilidad de desintegración del bosón Z a hadrones sería
más alta que la que predice el Modelo Estándar. En el caso de dos neutrinos,
los datos deberían coincidir con la línea roja superior. Y al revés, si hubiera
más de tres neutrinos, la tasa de desintegración del bosón Z a hadrones sería
más baja. En el caso de cuatro neutrinos, los datos deberían coincidir con la
línea roja inferior. Los datos confirman las predicciones del Modelo Estándar y
coinciden con la línea verde intermedia, la cual está de acuerdo con las
observaciones de una manera impresionante.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhHD9WGtEaFgyByLyaV2dm3-kZXkZ2ZYGR3ZGkJAJ14NvTZ-hUTDNMGP0CUxRAL_38sdZNo1tHFR85XIGuytpxQ2HxZm-1Mt8SlckQ0AAlaJjafLpfUE3yyOj4E2pRmac4eXQhFPoMJC4KK2KnY_LGaN9xTTFCShG7TPICClc2Et9o4Wgep1LKsaNCh=s571" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="571" data-original-width="571" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhHD9WGtEaFgyByLyaV2dm3-kZXkZ2ZYGR3ZGkJAJ14NvTZ-hUTDNMGP0CUxRAL_38sdZNo1tHFR85XIGuytpxQ2HxZm-1Mt8SlckQ0AAlaJjafLpfUE3yyOj4E2pRmac4eXQhFPoMJC4KK2KnY_LGaN9xTTFCShG7TPICClc2Et9o4Wgep1LKsaNCh=w400-h400" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span></i><i style="font-family: georgia;"> Probabilidad de desintegración del bosón Z en hadrones </i><i><span style="font-family: arial;">[4]</span></i><i style="font-family: georgia;">.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><br /></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">El
tiempo de desintegración.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Como ya hemos visto en la figura de las resonancias,
hay partículas que tienen anchuras grandes y viven muy poco tiempo y otras que
viven mucho más. Como en el caso de la masa, no se puede predecir cuánto tiempo
va a vivir una partícula, pero sí cuánto vivirá cada tipo de partícula en
promedio.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hay varios aspectos
que definen el tiempo de desintegración promedio. Uno de ellos es el tipo de
interacción que da lugar a la desintegración. Por ejemplo, si comparamos la
interacción débil y la interacción fuerte, la segunda implica tiempos de
desintegración diez millones de veces más cortos. Otro factor es el espacio de
fases, es decir, las posibilidades que tiene una partícula para desintegrarse.
Si la diferencia entre la masa de la partícula y la suma de las masas de los
productos de desintegración es grande, el estado final dispone de muchas
posibilidades cinemáticas y los tiempos de desintegración se vuelven muy
cortos. Por ejemplo, la partícula elemental más masiva que conocemos, el quark
cima, tiene una masa tan grande que se desintegra antes de conseguir
hadronizar, esto es, antes de formar hadrones con otros quarks. Gracias a ello,
el quark cima nos permite estudiar un quark directamente y poner a prueba las
interacciones fuerte y débil.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">La
física de sabor y las partículas que contienen un quark b.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El campo de la física que se dedica a estudiar los
quarks y los leptones se llama física de sabor por los seis tipos (sabores) de
quarks y leptones que conocemos. Es un campo muy activo hoy en día por las
diversas posibilidades que presenta para acceder a física más allá del Modelo
Estándar. A continuación, nos centraremos en hadrones que contienen un quark
fondo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El quark fondo (b, de
beauty o bottom en inglés) se descubrió en 1977 por Fermilab y desde entonces
ha dado lugar a un campo de investigación continuo que nos ha aportado
descubrimientos esenciales. En 1987, el experimento ARGUS [5] descubrió que los
mesones neutros B<sup>0</sup>, los que están compuestos por un antiquark b y un
quark d, oscilan. Esto significa que los B<sup>0</sup> se convierten en su
antipartícula, el anti-B<sup>0 </sup>(y al revés) conforme pasa el tiempo. Esta
propiedad de los mesones neutros surge de la interacción débil, tal y como
mostramos en el siguiente diagrama de Feynman para el caso del mesón B<sup>0</sup><sub>s</sub>.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhZcGdhPw-MqFUNpalIG_18-XnNQ_QF5BtLzYkdGXYIwy9yKCYjf1j9ZI19B5nYY9gnLBZlkrPRL6XgtRSNXffAiuMSKfvHv52rKDWsZE18kO2PN5WJwUtMbQNjx2OCRNEruLptdUtyC8RQd5QeN-GOzFVEVNd43Rsos_zhEFPnDC8nxH-5G6I3MkKD=s760" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="417" data-original-width="760" height="110" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhZcGdhPw-MqFUNpalIG_18-XnNQ_QF5BtLzYkdGXYIwy9yKCYjf1j9ZI19B5nYY9gnLBZlkrPRL6XgtRSNXffAiuMSKfvHv52rKDWsZE18kO2PN5WJwUtMbQNjx2OCRNEruLptdUtyC8RQd5QeN-GOzFVEVNd43Rsos_zhEFPnDC8nxH-5G6I3MkKD=w200-h110" width="200" /></a> <a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj0KxJuNOCyT-cbDvnwDSY_xU5ImwbGDW2sc4p5N8D8G38Uv28aOnA5ZRb5WlCCJz98IqmL1xTFMcMxl7cMudkeuN96nNxbIthOkcCqeCIf7zfkwiFPPfQM1hgVdv0p_ePTGfoVByTp3ZtghVRbSkYPNza2ldxIEcj8JlryKY7-BNjPfuP2uMoyJSof=s760" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="417" data-original-width="760" height="110" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj0KxJuNOCyT-cbDvnwDSY_xU5ImwbGDW2sc4p5N8D8G38Uv28aOnA5ZRb5WlCCJz98IqmL1xTFMcMxl7cMudkeuN96nNxbIthOkcCqeCIf7zfkwiFPPfQM1hgVdv0p_ePTGfoVByTp3ZtghVRbSkYPNza2ldxIEcj8JlryKY7-BNjPfuP2uMoyJSof=w200-h110" width="200" /></a></div><div><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.5</span><span style="font-family: georgia;"> Diagramas de Feynman mostrando la oscilación del mesón </span><span style="font-size: 16px; text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">B</span><sup style="text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">0</sup><sub style="text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">s</sub><span style="font-family: georgia;"> .</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El mesón B<sup>0</sup><sub>s</sub>
es un mesón neutro muy parecido al B<sup>0</sup> con la única diferencia de que
el quark d está sustituido por un quark extraño. Los mesones B<sup>0</sup><sub>s</sub>
y B<sup>0</sup> oscilan de la misma manera. Sus quarks intercambian dos bosones
W, mediadores de la interacción débil, y el quark anti-b se convierte en un b,
mientras que el s se convierte en un anti-s, obteniendo de esta manera un anti-B<sup>0
</sup>a partir del B<sup>0 </sup>o un anti-B<sup>0</sup><sub>s</sub><sup> </sup>a
partir del B<sup>0</sup><sub>s</sub>. Hay que notar de que en este caso se
producen también otras partículas virtuales, como por ejemplo un par
quark-antiquark cima, arriba o abajo. Por ello, midiendo estas oscilaciones se
puede acceder a las propiedades de las partículas virtuales, como por ejemplo
su masa.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Antes de entrar en
más detalle en las medidas de oscilaciones y su importancia, cabe notar que
fueron justamente las oscilaciones de B<sup>0</sup> medidas por ARGUS las que
dieron los primeros indicios sobre la masa del quark más masivo, el quark cima.
Para sorpresa de todos, resultó que el quark cima es mucho más masivo de lo que
se esperaba. Para explicar las oscilaciones del B<sup>0</sup>, dicho quark
tenía que tener una masa de 50 GeV como mínimo. Tuvo que pasar casi una década
hasta que se descubrió el quark cima en Fermilab y, efectivamente, su masa
resultó ser de unos 173 GeV.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Desde este
descubrimiento y hasta hoy en día las medidas relacionadas con oscilaciones de
mesones B neutros siguen siendo muy relevantes. El descubrimiento de ARGUS
abrió la puerta a un nuevo tipo de experimentos, las llamadas fábricas de
mesones B. Dos experimentos de este tipo fueron construidos en los años 1990 en
colisionadores e<sup>+</sup>e<sup>-</sup>, Belle en Japón y BaBar en los
Estados Unidos. Los dos estaban basados en tecnologías similares y operaban a
la misma energía de colisión, 10.58 GeV, la masa de la resonancia </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">Υ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(4S).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La resonancia </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">Υ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(4S) decae en un mesón y un antimesón B neutros con
una probabilidad de alrededor de un 50%. Por razones cuánticas, este par está
en un estado coherente. Esto significa que en todo momento los dos mesones son
de sabores opuestos, B y anti-B y nunca un B y un B o un anti-B y un anti-B, hasta que uno de
los dos decae. A esta propiedad, el entrelazamiento cuántico, Einstein se
refería como “spooky action at a distance” (acción espeluznante a distancia).
Los dos mesones están en un estado común pero no intercambian información, no
interaccionan. Aun así “saben” en qué estado está el otro y conservan el estado
común hasta que la onda cuántica en la que existen los dos mesones se rompe.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los mesones B tienen
una amplia gama de canales de desintegración. Entre ellos, la desintegración
del mesón B<sup>0</sup> a dos mesones más ligeros, el J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y el K<sup>0</sup><sub>S</sub>, tiene una gran
importancia en el campo de la física de partículas. En este canal de
desintegración, el Modelo Estándar predice una posible asimetría entre las
tasas de desintegración en función del tiempo de los mesones B<sup>0</sup> y
los mesones anti-B<sup>0</sup>. Esta asimetría, llamada violación de la simetría <i>CP</i>
(de <i>charge-parity </i>en inglés, o simetría de carga paridad), representa un
papel importante en cosmología. La violación <i>CP</i> puede explicar, por
ejemplo, por qué existe más materia que antimateria en el universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Se puede determinar
la violación <i>CP</i> en el canal de desintegración B<sup>0</sup>→J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> K<sup>0</sup><sub>S</sub> midiendo por separado el
tiempo de desintegración de los dos tipos de mesones y por eso es importante
saber cuál de los dos se ha desintegrado. En esta medida, el entrelazamiento
cuántico de los mesones producidos en las fábricas de mesones B juega un papel
central. El estado final J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> K<sup>0</sup><sub>S</sub> es accesible tanto para un mesón B<sup>0</sup>
como para un anti-B<sup>0</sup> y es aquí donde entra en juego el entrelazamiento
cuántico – en el momento de la desintegración se sabe que el otro mesón B<sup>0</sup>
(llamado B-tag, del inglés “tag” de etiquetaje) tiene el sabor contrario. A
partir de las desintegraciones del otro mesón B<sup>0</sup> se puede determinar
su sabor y, de este modo, deducir el sabor del mesón B<sup>0</sup> de interés,
que será el opuesto en este momento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los tiempos de
desintegración de los B<sup>0</sup> y los anti-B<sup>0</sup> medidos por Belle se muestran
en la figura. En azul puede verse el tiempo de desintegración de los B<sup>0</sup>
y en rojo el de los anti-B<sup>0</sup>. Lo que las fábricas de mesones B miden es el
tiempo </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">Δ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">t = t – t<sub>tag</sub> entre la desintegración del
mesón B<sup>0</sup> de interés y el B<sub>tag</sub>. Como a veces el B<sub>tag</sub>
decae primero y a veces decae segundo, la diferencia del tiempo </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">Δ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">t puede ser positiva o negativa. Además, el tiempo
de desintegración es una función exponencial y como consecuencia de ello la
distribución de </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">Δ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">t consiste de dos funciones exponenciales de
espaldas y centradas en cero. La asimetría entre las dos distribuciones es muy
clara. Este resultado confirma que en el Modelo Estándar hay una diferencia
entre el comportamiento de los quarks y los antiquarks. Fue esta medida, junto
con la de BaBar en el mismo canal de desintegración, la que condujo al premio
Nobel de Física en 2008 para Makoto Kobayashi y Toshihilde Maskawa. Estos
físicos japoneses predijeron la asimetría <i>CP</i>, la cual exige la
existencia de por lo menos tres generaciones de quarks, ya en los años 1960,
cuando aún se conocían solamente dos generaciones.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh6VfU8c354a7ClDhQRaQE4lkpME17Hg339Cs_GT6p-HfyttyshycUvARFHMSoRj_a8mTCn93ifyNw22CJv_GDsoPUa_iQe7sq9AbJ8wJwT6ASoH9Y8CdCtzvOZQ2bj1Q4lKiCdEp34D6YpZ74mhCA5uKufdDUdDhrnxwsswp_Bz5njbUEFb6b7XTnY=s672" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="672" data-original-width="382" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh6VfU8c354a7ClDhQRaQE4lkpME17Hg339Cs_GT6p-HfyttyshycUvARFHMSoRj_a8mTCn93ifyNw22CJv_GDsoPUa_iQe7sq9AbJ8wJwT6ASoH9Y8CdCtzvOZQ2bj1Q4lKiCdEp34D6YpZ74mhCA5uKufdDUdDhrnxwsswp_Bz5njbUEFb6b7XTnY=w228-h400" width="228" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.6</span></i><i style="font-family: georgia;"> Tiempos de desintegración de los </i><i><span style="font-size: 16px; text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">B</span><sup style="text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">0</sup></i><i style="font-family: georgia;"> y los anti-</i><i><span style="font-size: 16px; text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">B</span><sup style="text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">0</sup></i><i style="font-family: georgia;"> medidos por Belle </i><i><span style="font-family: arial;">[6]</span></i><i style="font-family: georgia;">.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Además de Belle y
BaBar hay también otros experimentos que se dedican a estudios de mesones B.
Además de los experimentos de LEP, esto incluye tres experimentos del LHC –
LHCb, ATLAS y CMS. Especialmente LHCb (de LHC Beauty) fue construido con el
objetivo de realizar medidas de hadrones conteniendo un quark b o c. Siendo un
experimento de colisiones de protones a una energía de múltiples TeV, el
principio de funcionamiento de LHCb es muy distinto al de las fábricas de
mesones B. Por un lado, los mesones B producidos en LHCb no están en pares
coherentes, lo que hace más difícil la identificación del sabor del mesón B.
Por otro lado, la sección eficaz de producción de mesones B es mucho más grande
y con esto LHCb tiene un conjunto de datos mucho mayor que las fábricas de
mesones B. Por último, los mesones B en LHCb se producen con una cantidad de
movimiento muy superior, lo que significa que decaen después de recorrer una
distancia significativa en el detector.
Esto es importante para medidas del tiempo de desintegración por razones
de la resolución del detector. El tiempo se mide a partir de la distancia entre
el punto de colisión de los protones y el punto de desintegración del mesón B.
Cuanto más larga es esta distancia, más precisa es su medida.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La resolución
temporal de LHCb es un orden de magnitud mejor que la de BaBar y Belle. Esto
abre la posibilidad a medidas como la de las oscilaciones de los mesones B<sup>0</sup><sub>s</sub>,
que son un orden de magnitud más rápidas que las de los mesones B<sup>0</sup>.
No fue hasta 2006 que se observaron las oscilaciones en B<sup>0</sup><sub>s</sub>
por el experimento CDF II de Fermilab, Estados Unidos [7], y las medidas
relacionadas con dichas oscilaciones siguen siendo muy relevantes en la
actualidad.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiq2h1IxVjjzlj524IJNUOM_ilIk9OQb9hbyWRjfdyPDfTdTCcYrtagOFJYsZuGtjOLpVuqzEEh8vt3VWjTlXnvW_zcTnIyxlF0TfjixWoQMACF6KoDJq-9YzHVXXlhPxxxatR169cBC3rYP5mYkVCrt1gx-bbqByGWt5vU3nyQPPWEAF8Wyk9gBBp7=s1125" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="804" data-original-width="1125" height="286" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiq2h1IxVjjzlj524IJNUOM_ilIk9OQb9hbyWRjfdyPDfTdTCcYrtagOFJYsZuGtjOLpVuqzEEh8vt3VWjTlXnvW_zcTnIyxlF0TfjixWoQMACF6KoDJq-9YzHVXXlhPxxxatR169cBC3rYP5mYkVCrt1gx-bbqByGWt5vU3nyQPPWEAF8Wyk9gBBp7=w400-h286" width="400" /></a></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.7</span></i><i style="font-family: georgia;"> Distribuciones del tiempo de desintegración de <i style="font-family: "Times New Roman";"><span style="font-size: 16px; text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">B</span><sup style="text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">0</sup><sub style="text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">s</sub></i> y anti-<i style="font-family: "Times New Roman";"><span style="font-size: 16px; text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">B</span><sup style="text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">0</sup><sub style="text-align: justify; text-indent: 47.2667px;">s</sub></i> medidos por LHCb </i><i><span style="font-family: arial;">[8]</span></i><i style="font-family: georgia;">.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Recientemente, LHCb
hizo una medida muy precisa de la oscilación del B<sup>0</sup><sub>s</sub>
midiendo el tiempo de desintegración del canal B<sup>0</sup><sub>s</sub>→D<sup>-</sup><sub>s
</sub></span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">π</span><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">+</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold; text-indent: 35.45pt;">[8]. Las distribuciones del tiempo de desintegración de B<sup>0</sup><sub>s</sub>
y anti-B<sup>0</sup><sub>s</sub> están mostradas en la Figura 7. Con el tiempo,
algunos B<sup>0</sup><sub>s</sub> se convierten en anti-B<sup>0</sup><sub>s</sub><sup>
</sup>y viceversa, y por eso la tasa de desintegración sigue una sinusoide. En
principio, el tiempo de desintegración es una función exponencial, pero en este
caso una gran parte de los mesones B<sup>0</sup><sub>s</sub> de los instantes
iniciales no quedan registrados debido a las grandes cantidades de fondo y las
limitaciones asociadas del experimento.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De la misma manera
que para las oscilaciones en B<sup>0</sup>, estudiar las oscilaciones del mesón
B<sup>0</sup><sub>s</sub> provee información sobre la posible existencia de
nuevas partículas. Con respecto a esto, el último ejemplo del que me gustaría
hablar es la medida del canal de desintegración B<sup>0</sup><sub>s</sub>→J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> K K. Esta medida es uno de los objetivos
principales de LHCb y el Instituto de Física de Áltas Enerxías (IGFAE) y la
Universidad de Santiago de Compostela (USC) juegan un papel central en ella
[9]. Como hemos visto en el caso del mesón B<sup>0</sup>, sus oscilaciones nos
mostraron la existencia de una partícula que no se conocía hasta aquel momento,
el quark cima. Por la misma razón, para acceder a partículas que aún no
conocemos, medimos la violación <i>CP</i> en B<sup>0</sup><sub>s</sub>→J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> K K, la cual nos da acceso al contenido de la
oscilación, es decir, a las partículas que participan en la oscilación mostrada
en el diagrama de Feynman.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hay varias medidas
que muestran que el Modelo Estándar es incompleto y varias teorías predicen la
existencia de partículas más allá de él. Estas partículas podrían ser muy
masivas y fuera del alcance del LHC. Pero podrían afectar a la oscilación de
los mesones B y alterarla con respecto a las predicciones del Modelo Estándar.
Dicha desviación sería una indicación indirecta de física más allá del Modelo
Estándar y por eso es muy interesante. En la última década se han medido
desviaciones en ciertos canales de desintegración de los mesones B [10] y la
medida de B<sup>0</sup><sub>s</sub>→J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> K K va a aportar información muy importante para resolverlas. En este
momento todas las medidas de violación <i>CP</i> en B<sup>0</sup><sub>s</sub>→J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> K K están de acuerdo con las predicciones del
Modelo Estándar, pero con más datos vamos a conseguir más precisión. Cuanto más
precisa sea la medida de B<sup>0</sup><sub>s</sub>→J/</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ѱ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> K K, mejor vamos a entender la naturaleza de las
posibles partículas más allá del Modelo Estándar, incluyendo su masa y las
fuerzas con las que interaccionan.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Estas medidas y
muchas más van a aumentar en precisión en la próxima década, periodo en el que
tomarán datos los descendientes de Belle y LHCb, Belle II y LHCb Upgrade. Ambos
experimentos han mejorado sus detectores y van a aumentar la tasa con la que
toman datos. En unos años alcanzarán una precisión sin precedentes en los
canales de desintegración que he mencionado aquí, así como en muchos otros,
poniendo de este modo bajo un estricto examen al Modelo Estándar y,
posiblemente, haciendo descubrimientos revolucionarios.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En resumen, hemos
visto unos ejemplos de procesos del campo de la física de partículas muy bien
descritos por la mecánica cuántica. Esto es solo una parte muy pequeña de este
campo científico. En el siglo XX nuestro conocimiento del mundo de las
partículas subatómicas ha crecido de una manera enorme pero aún queda un camino
emocionante e inspirador por recorrer. En este sentido, me gustaría acabar con
una frase de Einstein con la que seguramente todos estaremos de acuerdo:<o:p></o:p></span></p>
<p align="center" class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">“Si Dios creó el mundo, su
principal preocupación ciertamente no fue facilitarnos su comprensión.”<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Agradecimiento especial a</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">: Avelino Vicente (IFIC) por la impagable ayuda en
la edición de este capítulo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US;">Referencias:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] P.A. Zyla et
al. </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">(Particle Data Group), Prog. Theor. Exp. Phys. 2020, 083C01 (2020) and
2021 update<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[2] Flip Tanedo, Quantum Diaries, </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://www.quantumdiaries.org/2010/05/10/the-z-boson-and-resonances" target="_blank"><span lang="EN-US">https://www.quantumdiaries.org/2010/05/10/the-z-boson-and-resonances</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">[3] Wikipedia, </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Gargamelle" target="_blank"><i><span lang="EN-GB">https://en.wikipedia.org/wiki/Gargamelle</span></i></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] The ALEPH Collaboration, The DELPHI Collaboration, The L3
Collaboration, The OPAL Collaboration, The SLD Collaboration, The LEP
Electroweak Working Group, The SLD Electroweak and Heavy Flavour Groups, “<i>Precision
electroweak measurements on the Z resonance”, Physics Reports, Volume 427,
Issues 5–6,</i> 2006, Pages 257-454<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] Albrecht, H.; Andam, A.A.; Binder, U.; Böckmann, P.; Gläser, R.; et
al. (ARGUS Collaboration) (1987).<i> "Observation of B<sup>0</sup>-anti-B<sup>0</sup>
mixing". </i>Physics Letters B. Elsevier BV. <b>192 </b>(1–2): 245–252.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">[6] I. Adachi et al., <i>“Precise measurement of the CP violation
parameter sin2ϕ<sub>1</sub> in B<sup>0 </sup>→ (cc)K<sup>0</sup> decays”,</i>
Phys. Rev. Lett. 108, 171802 (2012)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">[7] A. Abulencia et al. (CDF collaboration), <i>“Observation of B<sup>0</sup><sub>s </sub>- anti-B<sup>0</sup><sub>s</sub>
Oscillations”,</i> Phys.Rev.Lett. 97: 242003, 2006<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">[8] LHCb collaboration, “P<i>recise determination of the
B<sup>0</sup><sub>s </sub>- anti-B<sup>0</sup><sub>s </sub>oscillation frequency</i>”, Nat. Phys. 18, 1-5 (2022)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">[9] R. Aaij et al (LHCb collaboration), <i>“Updated measurement of
time-dependent CP-violating observables in B<sup>0</sup><sub>s</sub>→J/ψ K<sup>+</sup>K<sup>-</sup>
decays”</i><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-GB" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-GB; mso-bidi-font-weight: bold;">[10] R. Aaij et al (LHCb collaboration), “Test of lepton universality in
beauty-quark decays”, arXiv: 2103.11769 (enviado para su publicación a Nature
Physics)</span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/veronika-chobanova.html" target="_blank">Veronika Chobanova</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 18.6667px;">Doctora en Física.</span></p><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><span style="font-size: 18.6667px; text-align: justify;">Investigadora Distinguida Manuela Barreiro.</span></span></div>Instituto Galego de Física de Áltas Enerxías, Universidade de Santiago de
Compostela (IGFAE-USC).</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-77199832699702487872022-02-28T23:25:00.000-08:002022-03-27T08:47:29.402-07:00Mecánica Cuántica "Scan" - Beatriz Gato Rivera<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Mecánica Cuántica "Scan": la Inercia Cuántica destruye la Superposición de Estados.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1I4cHKUx5CdsaqpV3u02nrNR90eHF9QMw/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1zlySGn5BsIEkOacWTUqhKJFGrYUtz6jk" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Introducción.</span></b></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Desde su formulación en los años veinte y treinta
del siglo pasado, los fundamentos de la mecánica cuántica no han dejado de
proveer una fuente inagotable de inspiración y debate, a veces intenso y
apasionado. La interpretación convencional de Copenhague, aceptada ampliamente,
deja sin embargo demasiadas cuestiones sin respuesta. En primer lugar, las
mediciones de los sistemas cuánticos descritos por funciones de ondas </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ψ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, o vectores de estado<sup>1</sup>, realizadas por
medio de dispositivos clásicos producen el colapso de estas funciones o
vectores, quedando solo uno de sus estados posibles. En otras palabras, de
entre todos los estados posibles en la superposición, solo uno de ellos aparece
como resultado de la medición, mientras que los otros estados “se evaporan”. No
está de más recordar en este punto que la superposición de estados y su
consecuencia inmediata – el entrelazamiento cuántico – son los rasgos más
distintivos que diferencian la mecánica cuántica de la mecánica clásica. Por
otra parte, la línea divisoria entre los objetos macroscópicos clásicos y los
objetos microscópicos cuánticos es totalmente desconocida (si es que existe), a
pesar de que se han realizado muchos experimentos en las últimas décadas con el
objeto de aproximarse a esta frontera. Estas y algunas otras cuestiones han
dado lugar a toda una variedad de interpretaciones y modificaciones de la
mecánica cuántica convencional a lo largo de los años.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hace poco más de un
lustro, yo propuse una tal modificación de la mecánica cuántica, coincidente en
muchos aspectos con la interpretación de Copenhague, a la que denominé <i>Scan
Quantum Mechanics</i> (Mecánica Cuántica Scan) [1, 2]. El presente artículo es
una presentación de los aspectos principales de esta propuesta, que llamaremos
SQM, por sus siglas en inglés. Lo primero que hay que decir sobre la SQM es que
no modifica en absoluto el formalismo matemático convencional, que es
interpretado como una descripción efectiva correcta de los sistemas cuánticos.
Sin embargo, en la SQM se conjetura un mecanismo que estaría detrás de la
superposición de estados, así como un criterio que permitiría dilucidar la
validez de la descripción cuántica versus la descripción clásica para los
sistemas físicos en general. En particular, se postula la existencia de una
propiedad, llamada <i>inercia cuántica </i></span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">I<sub>q</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, que la poseerían todos los sistemas físicos, tanto
clásicos como cuánticos, de manera que el comportamiento cuántico solo se
manifestaría para valores de </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">I<sub>q</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> por debajo de algunos valores críticos </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> (un valor crítico para cada propiedad observable
del sistema). En consecuencia, la inercia cuántica con sus valores críticos
marcaría la línea divisoria entre el mundo clásico y el mundo cuántico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A la luz de la SQM,
las respuestas a varias cuestiones cruciales y paradojas se revelan más
intuitivas que en la interpretación de Copenhague. Esto sucede especialmente
con las cuestiones relacionadas con el problema de la medida, la superposición
de estados y la línea divisoria entre el mundo cuántico y el clásico, como
apuntamos, pero también con las cuestiones sobre el realismo cuántico y la
ausencia de entrelazamiento entre sistemas cuánticos y clásicos. Otros aspectos
de la SQM menos intuitivos, aunque en consonancia con la interpretación de
Copenhague, son la aleatoriedad en el resultado de las mediciones de los
sistemas cuánticos y la no-localidad de los mismos, no solo en referencia al
entrelazamiento de sus propiedades, sino también en referencia a sus posiciones
en el espacio.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En cualquier caso, la
SQM puede ponerse a prueba en los laboratorios con una variedad de
experimentos, como veremos más adelante, y también podría manifestarse a través
de observaciones astrofísicas como un nuevo mecanismo de radiación
electromagnética no-térmica que contribuiría a la formación de estrellas de
neutrones, como veremos a continuación.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">La
Mecánica Cuántica Scan (SQM).</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La Mecánica Cuántica Scan</span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> (SQM) [1, 2], como ya hemos adelantado, consiste
básicamente en una interpretación de la función de ondas cuántica </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ψ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> en la que la superposición de estados, en cualquier
instante, no es una superposición propiamente dicha, sino solo un concepto
aproximado válido para todas las aplicaciones prácticas. Su formalismo
matemático es el mismo que en la mecánica cuántica convencional, ya que no es
necesario proponer ninguna modificación, aunque también introduce una nueva
propiedad llamada inercia cuántica, que veremos en detalle más abajo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Por simplicidad,
vamos a considerar un sistema cuántico con solo una propiedad observable, a la
que nos referiremos como “observable” </span><span style="font-family: "Curlz MT"; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-no-proof: yes;">A</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, cuyos valores posibles o permitidos son </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">𝑎<sub>1</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">,</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;"> 𝑎<sub>2</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, …, </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">𝑎<sub>𝑛</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Entonces, la mecánica cuántica convencional
sostiene que el sistema se encuentra en una superposición de estados representada
por la función de ondas </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ψ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> tal que:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 16pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">ψ =</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 24pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> ∑</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">k c<sub>k</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 16pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">| 𝑎<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>k</sub></i> >,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">en donde </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|𝑎</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">k</span></sub></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;"> > </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">representa
el estado correspondiente al valor del observable </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">𝑎</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">k</span></sub></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑐</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">k</span></sub></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> es un coeficiente. Pues bien, la medición del
sistema a través de algún aparato (o de otras maneras) se supone que colapsa el
estado inicial en superposición, dado por </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ψ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, dando como resultado un único estado, digamos </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|𝑎</span><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑚</span></sub><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> </span></sub></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">>, </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">con
el valor </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">𝑎</span><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑚</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> del observable </span><span style="font-family: "Curlz MT"; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-no-proof: yes;">A</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Además, la probabilidad de que una medición de
como resultado el estado </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|𝑎</span><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑚</span></sub><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> </span></sub></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> viene
dada por </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑐<sub>𝑚</sub></span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|<sup>2</sup>,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> tal como prescribe la llamada regla de Born.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La SQM difiere de la
mecánica cuántica convencional en dos postulados:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Primero, los sistemas
cuánticos escanean los estados de los observables descritos por la función de
ondas </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ψ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y oscilan entre estos estados, o entre los valores
de los observables<sup>2</sup>, de forma aleatoria y a muy altas velocidades,
de manera que debido a falta de resolución temporal los sistemas parecen estar,
en cualquier instante, en una superposición de los diferentes estados </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|𝑎</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">k</span></sub></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">
></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> con sus diferentes valores </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">𝑎</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">k</span></sub></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> de los observables. El tiempo relativo que el
sistema cuántico pasa en un estado concreto </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|𝑎</span><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑚</span></sub><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> </span></sub></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">> </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">coincide
con la probabilidad </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑐<sub>𝑚</sub></span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|<sup>2
</sup></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">de encontrar ese estado como resultado de una
medición.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Segundo, las
oscilaciones cuánticas dependen de una propiedad crucial compartida por todos
los sistemas físicos, <i>la</i> <i>inercia cuántica</i> </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, que
aumenta cuando se añade un constituyente (es decir, cuando aumenta la masa) o
cuando el sistema es perturbado por todo tipo de interacciones y energías. Si
el valor de </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> está por debajo del valor crítico para el
observable</span><span style="font-family: "Curlz MT"; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;"> A</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q </span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><
</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, entonces se producen las oscilaciones cuánticas
entre los estados, o los valores de este observable, y la función de ondas </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ψ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> describe el sistema físico exactamente como en la
mecánica cuántica convencional. Si, por el contrario, el valor de </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">
alcanza o sobrepasa el valor crítico, </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q
</span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">≥</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, entonces el sistema no puede oscilar entre los
diferentes estados, o valores del observable, por lo que las oscilaciones
cuánticas se detienen y la superposición de estados desaparece dando lugar a un
sistema clásico con un valor bien definido del observable </span><span style="font-family: "Curlz MT"; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">A</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Como consecuencia, la función de ondas </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ψ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> deja de describir el sistema físico, ya que este se
ha convertido en un sistema clásico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Así pues, en la SQM
el origen de la “clasicalidad”; es decir, la línea divisoria entre el
comportamiento cuántico y clásico, viene descrito de manera muy sencilla por la
relación</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q </span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">≥</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Y la función de ondas </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ψ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> no es que colapse, sino que deja de ser una buena
descripción del sistema físico, sin más, pues </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-no-proof: yes;">ψ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> representa solo una descripción matemática del
sistema carente de “sustancialidad”, como en la mecánica cuántica convencional,
a diferencia de lo que propugnan algunas otras interpretaciones de esta.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La generalización del
segundo postulado para sistemas cuánticos con más de un observable,</span><span style="font-family: "Curlz MT"; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;"> A, B, C,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> …. es directa. Obviamente, una vez que la inercia
cuántica </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> alcanza los valores críticos para todos los
observables, todas las superposiciones cuánticas se detienen y el sistema
físico se hace clásico, con valores bien definidos de todos los observables. La
situación intermedia, en la que </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q
</span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">≥</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> para algunos observables, pero no para todos, da
como resultado sistemas híbridos, en los que coexisten el comportamiento
clásico y el cuántico. Estos sistemas híbridos deben existir, especialmente a
muy bajas temperaturas y campos gravitatorios débiles, como de hecho sucede en
los llamados sistemas mesoscópicos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una cuestión
diferente es si se debería modificar la ecuación de Schrödinger, piedra angular
de la mecánica cuántica convencional, para dar cuenta del efecto de la inercia
cuántica sobre los sistemas. Esto no es nada obvio, porque los fenómenos
mecano-cuánticos permiten vislumbrar que hay dos niveles en la realidad física:
el nivel cuántico y el nivel espacio-temporal, siendo el primero más
fundamental que el segundo. La inercia cuántica sería una propiedad no-observable
perteneciente al nivel cuántico, que no aparecería en la dinámica
espacio-temporal de manera explícita, y cuyo único papel sería afectar la
capacidad del sistema físico para oscilar, o no, entre los valores posibles de
sus propiedades observables.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las masas de las
partículas, las interacciones entre ellas y muchas otras perturbaciones e
interacciones provenientes del entorno (temperatura, gravitación, campos
electromagnéticos, colisiones, …), todas contribuirían al valor de la inercia
cuántica</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Consecuentemente,
si debido a esas contribuciones </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> alcanza o sobrepasa el valor crítico </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> entonces el
sistema se estabiliza en un solo estado </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">|𝑎</span><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑚</span></sub><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> </span></sub></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">> </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">con
valor </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">𝑎</span><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑚</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> del
observable </span><span style="font-family: "Curlz MT"; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-fareast-theme-font: minor-fareast;">A</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Este valor sería el
que observarían los aparatos de medida.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una faceta importante
de las oscilaciones cuánticas propuestas por la SQM en relación con la inercia
cuántica </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> sería su posible reversibilidad; es decir, si </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> no
solo podría aumentarse hasta el valor crítico </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y más aún, sino si también podría disminuirse por
debajo de </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> una vez sobrepasado
este valor. Esto, en principio, se lograría disminuyendo suficientemente la
temperatura del sistema, o el campo electromagnético, o el gravitatorio, o por
otros medios. De esta manera, las oscilaciones cuánticas, que se habían
detenido, podrían reanudarse con lo que de nuevo “aparecería” la superposición
de estados.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para ayudar a la
intuición, podríamos visualizar los estados disponibles de un sistema físico
ocupando los estados de mínima energía de un potencial, y todos ellos con el
mismo valor de la energía. Entonces, el estado del sistema se encontraría
oscilando muy rápidamente entre estos mínimos, siempre que se cumpliese que </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> <
</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> como si se
tratase de un tipo especial de efecto túnel. La inercia cuántica</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> al aumentarse, elevaría las barreras de energía
potencial entre los diferentes estados de mínima energía, hasta el punto en que
las oscilaciones cuánticas entre ellos desaparecerían al alcanzarse el valor </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q </span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">≥</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> quedando el sistema atrapado en un único estado de
mínima energía. Y a la inversa, al disminuir </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> bajarían las barreras de energía potencial, de
manera que si se llegara a un valor </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> < </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">, </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">se tendría como consecuencia la
reanudación de las oscilaciones del sistema entre los distintos estados de
mínima energía.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Podríamos
preguntarnos si las oscilaciones cuánticas propuestas por la SQM serían
aleatorias o seguirían algún patrón específico. La respuesta es que no hay
ninguna razón a priori para que las oscilaciones sigan algún patrón, ya que el
único requisito que deben satisfacer es que el tiempo que el sistema pasa en
los diferentes estados, o valores de los observables, sea proporcional a las
probabilidades dadas por la regla de Born, como vimos antes. Más aún, un patrón
específico para estas oscilaciones cuánticas requeriría la existencia de las
llamadas variables ocultas, que la SQM no necesita y que, además, podrían
entrar en conflicto con los resultados experimentales - la violación de las
desigualdades de Bell y las desigualdades de Leggett - que han logrado ya
descartar muchas interpretaciones de la mecánica cuántica. Como consecuencia,
la SQM postula que las oscilaciones cuánticas entre los diferentes estados, o
valores de los observables, siguen patrones aleatorios.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Las posiciones en el
espacio se tratan de la misma manera que cualquier otro observable. Es decir,
en la SQM los sistemas cuánticos oscilarían entre todas las posiciones
permitidas en el espacio, sin pasar por puntos intermedios, mientras su inercia
cuántica satisfaga </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> < </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> donde </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> sería la inercia cuántica crítica que detendría los saltos cuánticos.
Por consiguiente, en cuanto ocurriese que </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q
</span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">≥</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> los sistemas
dejarían de oscilar haciendo saltos cuánticos en el espacio y seguirían
trayectorias clásicas continuas, como bolitas diminutas. Los saltos cuánticos
entre las posiciones del espacio son por tanto la regla en la SQM, y la
posibilidad de que estos se conviertan en trayectorias continuas, siempre que </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q </span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">≥</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> abre un abanico de posibilidades de nuevos efectos
físicos. Por ejemplo, si esto le sucediera a los electrones de los átomos,
entonces los electrones orbitarían el núcleo cayendo hacia este emitiendo <a name="_Hlk94438987">radiación sincrotrón</a><sup>3</sup> de rayos gamma (Figura
1), lo cual facilitaría la captura de los electrones por los protones, que se
“convertirían” en neutrones con la emisión de un neutrino, según el proceso:</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝑝 + 𝑒ˉ → 𝑛 + ν .<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhF0osRuiKuY_8I5wcYYyymssrZMSXEJxtqTsTbN8DnMW19Q9dHE_D-gehvJSUb6OKQWIV82yEKpjymQ6oVCIRw7LqnWlF7dJo5_ytq5NXoEFOuGWruM0i0dMfdfwuPgNEI3YBZ4i4WTZ_pcNt_AU3fm2UlGnmlF7b-ivOZNb_oGgjTvQ60xM-wPRPb=s756" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="530" data-original-width="756" height="280" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhF0osRuiKuY_8I5wcYYyymssrZMSXEJxtqTsTbN8DnMW19Q9dHE_D-gehvJSUb6OKQWIV82yEKpjymQ6oVCIRw7LqnWlF7dJo5_ytq5NXoEFOuGWruM0i0dMfdfwuPgNEI3YBZ4i4WTZ_pcNt_AU3fm2UlGnmlF7b-ivOZNb_oGgjTvQ60xM-wPRPb=w400-h280" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span></i><i style="font-family: georgia;"> Si la inercia cuántica de los electrones en un átomo alcanzase su valor crítico </i><i style="text-align: left;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">I</span><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">cr</span></sub></i><i style="font-family: georgia;"> , estos dejarían de comportarse de acuerdo con la mecánica cuántica y orbitarían el núcleo trazando trayectorias continuas, por lo que caerían hacia el mismo emitiendo radiación sincrotrón de rayos gamma, lo cual facilitaría su captura por los protones, dando lugar a neutrones y radiación de neutrinos.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Además, si esta
emisión sincrotrón de origen no-térmico, ocurriera por parte de objetos astrofísicos
debido a la acción de campos gravitatorios muy intensos, entonces tendríamos
otro posible mecanismo para la conversión de átomos en neutrones que tiene
lugar en estrellas de neutrones y, presumiblemente, también en las regiones muy
cercanas a muchos agujeros negros. Como las estrellas enanas blancas no tienen
campos gravitatorios tan intensos como para producir este mecanismo, pues de lo
contrario se convertirían rápidamente en estrellas de neutrones, podemos tomar
la intensidad de esos campos como cota inferior para delimitar la intensidad
gravitatoria crítica necesaria para iniciarlo. Es decir, la intensidad
gravitatoria crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝐺<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> satisfacería la cota </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝐺<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i> > 𝐺<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>wd</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> donde</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝐺<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>wd</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> designa la intensidad gravitatoria en la superficie
de las estrellas enanas blancas (<i>white dwarfs</i>).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ahora veamos qué dice
la SQM en el caso en que la posición de una partícula venga dada por la
superposición de dos o más trayectorias, como en los experimentos de
interferometría, ya sea a través de una doble rendija o debido a un dispositivo
que divida la trayectoria incidente en dos trayectorias. En la interpretación
de Copenhague, debido a la dualidad onda-corpúsculo, la partícula sigue ambas
rutas, aunque de manera muy imprecisa y ambigua, pues se encontraría en un “frente
de ondas de probabilidad”, hasta que es detectada, momento en el cual muestra
su naturaleza corpuscular dejando un impacto en las pantallas o detectores.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En cambio, para la
SQM esa partícula es un corpúsculo dotado de ciertas características ondulatorias
y sigue las dos rutas oscilando continuamente y a gran velocidad entre ellas,
sin pasar por las posiciones intermedias. En un experimento de doble rendija,
la partícula realmente pasará a través de las dos, ya que la partícula será
capaz de oscilar muchas veces entre las dos trayectorias mientras cruza las
rendijas. Si se colocan detectores detrás de estas para determinar por cuál de
ellas pasó la partícula, entonces esta impactará en uno solo de los detectores
ya que las oscilaciones se detendrán justo después.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Debido a su relación
con las probabilidades cuánticas, el tiempo pasado por los sistemas cuánticos
con cada valor posible de los observables tiene que estar cuantificado en
términos de una unidad de tiempo, que llamamos <i>tiempo de</i> <i>oscilación
cuántica</i></span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝑡<sub>𝑠</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Para ser consistentes, </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑡<sub>𝑠</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> debe depender de la inercia cuántica </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q.</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> La
elección más sencilla es:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 16pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑡<sub>𝑠</sub> = </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝐶 ℎ / (<i style="mso-bidi-font-style: normal;">I<sub>cr</sub></i>
- <i style="mso-bidi-font-style: normal;">I</i><sub>q</sub>) ,<span style="mso-spacerun: yes;"> </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;">I</i><sub>q</sub>
< <i style="mso-bidi-font-style: normal;">I<sub>cr</sub></i> ,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">donde</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> ℎ</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> es la constante de Planck y </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝐶</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> es
una constante de proporcionalidad. El régimen clásico, donde</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝑡<sub>𝑠</sub>→ ∞,</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> correspondería a</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> ≥<i style="mso-bidi-font-style: normal;"> I<sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Obsérvese que el valor mínimo de</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝑡<sub>𝑠</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, dado por </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑡<sub>𝑠𝑚𝑖𝑛</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">=</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝐶 ℎ/<i style="mso-bidi-font-style: normal;">I<sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, se obtiene cuando</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> = 0, salvo si puede alcanzar valores negativos,
posibilidad que no vamos a considerar. Obsérvese también que una superposición
verdadera correspondería a</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝑡<sub>𝑠
</sub>=</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> 0, ya que entonces el sistema se encontraría en
todos los estados permitidos a la vez, de manera simultánea, pero esto solo
podría ocurrir en el límite</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I<sub>cr</sub></span></i><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> → ∞.</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el espíritu de la
mecánica cuántica convencional, sería tentador proponer también una cota
inferior que relacione la indeterminación sobre la inercia cuántica </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">∆<i style="mso-bidi-font-style: normal;">I</i><sub>q</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> con la indeterminación sobre el tiempo de
oscilación </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">∆𝑡<sub>𝑠</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, tal como:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">∆<i style="mso-bidi-font-style: normal;">I</i><sub>q </sub>∆𝑡<sub>𝑠
</sub>≥ (ℎ / 4π)</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Hay que notar que, si
los diferentes observables tienen diferentes valores de la inercia cuántica
crítica </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, estos se traducen
en diferentes valores de </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑡<sub>𝑠,</sub></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> lo cual parece de lo más natural pues, por ejemplo,
las oscilaciones entre posiciones en el espacio es un proceso muy distinto a
las oscilaciones entre los estados del espín, o entre las polarizaciones del
fotón.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En relación al
entrelazamiento cuántico, la SQM requiere que haya una sincronización exacta
entre las oscilaciones de los subsistemas cuánticos involucrados. Una vez que
uno de los subsistemas deje de oscilar entre los estados o valores de un
observable; por ejemplo, debido a una medición, las oscilaciones se detendrán
de forma instantánea para los otros subsistemas involucrados sin necesidad de
ningún intercambio de señales. La razón sería que el sistema cuántico
resultante del entrelazamiento actuaría como un todo, independientemente de la
localización física de cada una de sus partes en el espacio. En otras palabras,
la ganancia de inercia cuántica </span><!--[if gte msEquation 12]><m:oMath><m:sSub><m:sSubPr><span
style='font-size:12.0pt;mso-ansi-font-size:12.0pt;mso-bidi-font-size:12.0pt;
font-family:"Cambria Math",serif;mso-ascii-font-family:"Cambria Math";
mso-hansi-font-family:"Cambria Math";mso-bidi-font-family:Arial;mso-bidi-font-weight:
bold;font-style:italic;mso-bidi-font-style:normal'><m:ctrlPr></m:ctrlPr></span></m:sSubPr><m:e><i
style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;line-height:
150%;font-family:"Cambria Math",serif;mso-bidi-font-family:Arial'><m:r>I</m:r></span></i></m:e><m:sub><i
style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;line-height:
150%;font-family:"Cambria Math",serif;mso-bidi-font-family:Arial'><m:r>q</m:r></span></i></m:sub></m:sSub></m:oMath><![endif]--><!--[if !msEquation]--><span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin; mso-text-raise: -5.5pt; position: relative; top: 5.5pt;"><v:shapetype coordsize="21600,21600" filled="f" id="_x0000_t75" o:preferrelative="t" o:spt="75" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" stroked="f">
<v:stroke joinstyle="miter">
<v:formulas>
<v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0">
<v:f eqn="sum @0 1 0">
<v:f eqn="sum 0 0 @1">
<v:f eqn="prod @2 1 2">
<v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth">
<v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight">
<v:f eqn="sum @0 0 1">
<v:f eqn="prod @6 1 2">
<v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth">
<v:f eqn="sum @8 21600 0">
<v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight">
<v:f eqn="sum @10 21600 0">
</v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:formulas>
<v:path gradientshapeok="t" o:connecttype="rect" o:extrusionok="f">
<o:lock aspectratio="t" v:ext="edit">
</o:lock></v:path></v:stroke></v:shapetype><v:shape id="_x0000_i1025" style="height: 16.5pt; width: 9.75pt;" type="#_x0000_t75">
<v:imagedata chromakey="white" o:title="" src="file:///C:/Users/Windows/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png">
</v:imagedata></v:shape></span><!--[endif]--><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><span style="mso-spacerun: yes;"> </span>por cualquiera de los subsistemas se sumaría a
la cantidad total de </span><!--[if gte msEquation 12]><m:oMath><m:sSub><m:sSubPr><span
style='font-size:12.0pt;mso-ansi-font-size:12.0pt;mso-bidi-font-size:12.0pt;
font-family:"Cambria Math",serif;mso-ascii-font-family:"Cambria Math";
mso-hansi-font-family:"Cambria Math";mso-bidi-font-family:Arial;mso-bidi-font-weight:
bold;font-style:italic;mso-bidi-font-style:normal'><m:ctrlPr></m:ctrlPr></span></m:sSubPr><m:e><i
style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;line-height:
150%;font-family:"Cambria Math",serif;mso-bidi-font-family:Arial'><m:r>I</m:r></span></i></m:e><m:sub><i
style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;line-height:
150%;font-family:"Cambria Math",serif;mso-bidi-font-family:Arial'><m:r>q</m:r></span></i></m:sub></m:sSub></m:oMath><![endif]--><!--[if !msEquation]--><span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin; mso-text-raise: -5.5pt; position: relative; top: 5.5pt;"><v:shape id="_x0000_i1025" style="height: 16.5pt; width: 9.75pt;" type="#_x0000_t75">
<v:imagedata chromakey="white" o:title="" src="file:///C:/Users/Windows/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png">
</v:imagedata></v:shape></span><!--[endif]--><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><span style="mso-spacerun: yes;"> </span>para el sistema completo. Esto produciría la
“congelación” de la propiedad entrelazada para todos subsistemas involucrados,
pero no para siempre porque en cuanto pudieran aligerar una cantidad suficiente
de inercia cuántica, los subsistemas volverían a reanudar las oscilaciones,
liberándose así de lo que podríamos denominar <i>atadura del entrelazamiento</i>.
Obsérvese también que en la SQM los sistemas cuánticos no pueden entrelazarse
con sistemas clásicos haciéndolos interaccionar entre sí, excepto si la inercia
cuántica de los últimos está cerca del valor crítico y de alguna manera puede
reducirse aún más a través del contacto con el sistema cuántico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Experimentos
para poner a prueba la SQM.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En el artículo [1] se revisaron, a la luz de la SQM,
los experimentos más relevantes que se han realizado con el fin de comprobar la
validez de la mecánica cuántica convencional. Aparte de los experimentos
clásicos de interferometría y entrelazamiento, también se analizó el comportamiento
de la luz polarizada pasando a través de un cristal de turmalina, como describe
magistralmente Paul Dirac en su libro de mecánica cuántica [3]. Este análisis
provee otro ejemplo muy vistoso en donde la SQM mejora nuestra intuición sobre
lo que está sucediendo realmente en este tipo de experimentos, así que vamos a
dedicarle unas líneas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los cristales de
turmalina tienen la propiedad de que dejan pasar a su través solo luz
polarizada perpendicular a su eje óptico (Figura 2). Como resultado, si la luz
incidente está polarizada en dirección perpendicular al eje óptico podrá pasar
a lo largo del cristal, pero no podrá hacerlo si está polarizada paralela a
este eje, mientras que, si está polarizada con un ángulo </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: "Cambria Math"; mso-bidi-font-weight: bold;">𝛼</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> respecto del mismo, una fracción </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝑠𝑒𝑛<sup>2</sup></span><span style="font-family: "Cambria Math", serif; font-size: 16px; text-indent: 47.2667px;">𝛼 </span><span style="font-size: 12pt; text-indent: 35.45pt;">pasará a su través.</span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEijku5SEQJlFj_pgircSpX-E0I8Tc9cKT-levKlmee58PkCO_hVXDX57gQuLpLP6xszG8QjiDfsOZy_enJ7asnDLVlg6djxUD3SA3VMq9qhyYCq6nW-rFbXOt8uxkgjJ7XYoG_Mo8lywvrRfrJL7VuJMZi-tvij7nWj8yBZ-JTWWyzssaykDJf37Lel=s1008" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="424" data-original-width="1008" height="169" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEijku5SEQJlFj_pgircSpX-E0I8Tc9cKT-levKlmee58PkCO_hVXDX57gQuLpLP6xszG8QjiDfsOZy_enJ7asnDLVlg6djxUD3SA3VMq9qhyYCq6nW-rFbXOt8uxkgjJ7XYoG_Mo8lywvrRfrJL7VuJMZi-tvij7nWj8yBZ-JTWWyzssaykDJf37Lel=w400-h169" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></i><i style="font-family: georgia;"> Cristal de turmalina.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La descripción que
ofrece la SQM acerca del paso de la luz a través de un cristal de turmalina
difiere sustancialmente de la explicación que ofrece la mecánica cuántica
convencional. En primer lugar, cuando un fotón – una partícula de luz – pasa a
través de un cristal, su inercia cuántica </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> aumenta necesariamente a medida que va
atravesándolo. El incremento exacto dependería de varios factores tales como la
estructura cristalina del cristal, su composición química, su temperatura, el
ángulo de incidencia del fotón y su polarización. En segundo lugar, si la
polarización del fotón incidente se desdobla en una superposición de dos
polarizaciones perpendiculares entre sí, entonces la SQM predice que el fotón
oscilará muy rápidamente y de manera aleatoria entre las dos polarizaciones
mientras atraviesa el cristal, a la vez que se va incrementando </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">
hasta alcanzar el valor crítico </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. En ese mismo instante, las oscilaciones entre los dos estados de
polarización cesan y el fotón continúa su camino en un estado de polarización
bien definido. Entonces, si el fotón está polarizado en paralelo al eje óptico,
el cristal absorbe el fotón y este no llega a atravesarlo, mientras que, si el
fotón está polarizado en perpendicular al eje del cristal, tiene vía libre y
puede atravesarlo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En la SQM, encontrar
la línea divisoria entre el comportamiento clásico y el cuántico equivale a
encontrar los valores de la inercia cuántica crítica </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> para todos los observables de un sistema físico.
Por este motivo, en el trabajo [1] yo propuse la realización de algunos experimentos
con el fin de determinar los valores críticos</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> para algunas propiedades observables, valores que se traducirían en
masas críticas</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛭<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, temperaturas
críticas</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛵<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, campos electromagnéticos críticos, etc. Estos
valores críticos se obtendrían de manera experimental, sin necesidad de una
predicción teórica de los mismos, como ocurre con las masas de las partículas
elementales en el Modelo Estándar de la física de partículas, que hasta la
fecha no han podido deducirse de ningún marco teórico. Más aún, esos
experimentos también podrían investigar la reversibilidad de la transición
entre el comportamiento clásico y el cuántico, siempre que esto fuera posible;
por ejemplo, añadiendo o sustrayendo constituyentes al sistema, y/o aumentando
o disminuyendo la temperatura, entre otras posibilidades.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La contribución de
las masas de los constituyentes a la inercia cuántica </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> es
muy intuitiva en la SQM y es la razón principal detrás de la línea divisoria
entre los sistemas físicos clásicos y cuánticos, ya que aumentando
cuidadosamente el número de constituyentes de un sistema cuántico conduciría
eventualmente a su transmutación en un sistema clásico cuando se alcanzase la
masa crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛭<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Para ser más
precisos, en igualdad de condiciones ambientales, añadir constituyentes a un
sistema cuántico hasta que su inercia cuántica alcanzase o sobrepasase su valor
crítico,</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> ≥<i style="mso-bidi-font-style: normal;"> I<sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, resultaría en el cese de los saltos cuánticos del
sistema entre dos (o más) trayectorias en los experimentos de interferometría.
En otras palabras, el sistema cuántico se habría convertido en un sistema
clásico y en consecuencia se movería siguiendo trayectorias continuas bien
definidas en vez de saltos cuánticos. Por lo tanto, en esta situación no se
formarían patrones de interferencia repitiendo el experimento con un gran
número de sistemas idénticos, salvo que una o más de las condiciones
ambientales cambiara, como sería una bajada de la temperatura, de tal manera
que permitiese al sistema recobrar el comportamiento cuántico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Así pues, debería ser
técnicamente posible determinar, o al menos estimar, la masa crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛭<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> de los sistemas físicos, para un conjunto dado de
condiciones ambientales, realizando experimentos de interferometría con
moléculas grandes, o con nanocristales a los que los investigadores podrían
añadir o sustraer átomos uno a uno. En el artículo [4] se presentan resultados
de experimentos de espectrometría con moléculas orgánicas complejas y agregados
moleculares inorgánicos. En el presente, las moléculas mayores para las que se
ha confirmado un comportamiento cuántico se encuentran en el rango de masas de
10<sup>-22</sup> kg, mientras que los objetos más pequeños que sabemos que se
comportan de acuerdo a la mecánica clásica tienen una masa del orden de 10<sup>-9</sup>
kg. Esto significa que existen 12 órdenes de magnitud donde indagar en pos de
la masa crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛭<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> (si es que existe…), lo cual implica que hay 12
órdenes de magnitud en los que podría encontrarse la línea divisoria en la que
el centro de masas de un objeto se movería de acuerdo con la mecánica cuántica
o, al contrario, obedeciendo las leyes de la mecánica clásica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Aparte de las masas
de los constituyentes, según la SQM las perturbaciones e interacciones
provenientes del entorno también tendrían que contribuir a la inercia cuántica</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> de
los sistemas físicos. Así que habría que tener en cuenta: la temperatura, las
fuerzas gravitatorias, los campos electromagnéticos y las colisiones de todo
tipo. Estas perturbaciones afectarían a los diferentes observables de
diferentes maneras y, además, estos tendrían diferentes valores de la inercia
crítica</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Una vez se
encontrase la masa crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛭<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, divisoria entre el comportamiento cuántico y el
clásico para un conjunto de condiciones ambientales dadas, los siguientes
experimentos de interferometría tendrían que realizarse usando sistemas físicos
con masas muy cercanas a </span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">𝛭<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y variando una de las condiciones ambientales de
manera muy cuidadosa.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para comenzar, habría
que hacer experimentos aumentando y disminuyendo la temperatura de los sistemas
para estudiar su efecto sobre el comportamiento cuántico y clásico, y la
posible reversibilidad de estos comportamientos, lo cual abriría la posibilidad
de encontrar una temperatura crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛵<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Sin embargo, una complicación técnica siempre
aparecería al investigar la posible existencia de una temperatura crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛵<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> en el laboratorio; y esta sería la dificultad para
distinguir entre la influencia de la temperatura sobre la inercia cuántica, por
un lado, y las fluctuaciones térmicas, por el otro, las cuales también
destruyen la coherencia cuántica (el comportamiento cuántico). Hay que decir, no
obstante, que aunque el ruido térmico esté en todas partes y también puedan
presentarse algunos mecanismos de decoherencia, la SQM ofrece una explicación
complementaria para entender de manera más completa la influencia de la temperatura
sobre los sistemas físicos. En particular, por encima de una temperatura
crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛵<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> se tendría</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> ≥<i style="mso-bidi-font-style: normal;"> I<sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, por lo que el sistema pasaría a ser clásico y
perdería sus “habilidades” cuánticas, como realizar transiciones de efecto
túnel, y similares. Por debajo de la temperatura crítica, sin embargo, el
sistema podría recobrar el comportamiento cuántico, siempre que se lo
permitiesen las fluctuaciones térmicas, y con este también la capacidad de
hacer dichas transiciones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Desafortunadamente,
no podemos seguir el mismo procedimiento aumentando y disminuyendo la
intensidad del campo gravitatorio, a pesar de que la gravitación se lleva
considerando desde los años ochenta como una posible causa del colapso de la
función de ondas o de la decoherencia [5], [6], [7]. De acuerdo con la SQM,
aumentando la intensidad del campo gravitatorio se produciría un incremento de
la inercia cuántica</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> también, por lo cual sería posible que las
oscilaciones cuánticas de un sistema se detuviesen al alcanzar el campo gravitatorio
una intensidad lo suficientemente elevada. Esta posibilidad tiene implicaciones
muy interesantes para los objetos astrofísicos con campos gravitatorios muy
intensos, pues provee un mecanismo eficiente para la captura de electrones por
los protones de los núcleos atómicos, convirtiendo estos en neutrones, como
decíamos antes.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El efecto de los
campos eléctricos y magnéticos sobre la inercia cuántica </span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">
también debería investigarse a través de experimentos de interferometría, y
también podrían considerarse otros test, como el experimento de Stern-Gerlach.
De hecho, muchos experimentos se han realizado y se han propuesto, en las
últimas dos décadas, con el objetivo de investigar la transición del
comportamiento cuántico al clásico [3], [8], [9], [10]. Aunque esos
experimentos se diseñaron para probar la teoría de la decoherencia o los
llamados modelos del colapso de la función de ondas, también pueden aplicarse
para probar la SQM; es decir, para determinar o estimar los valores de la
inercia cuántica crítica</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I<sub>cr</sub></span></i><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> a partir de una masa crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛭<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, para condiciones ambientales fijas, o vía una
temperatura crítica</span><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> 𝛵<i style="mso-bidi-font-style: normal;"><sub>cr</sub></i></span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, o los valores críticos de otros parámetros
físicos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una observación
importante sobre los posibles efectos de la inercia cuántica</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> en
los experimentos, es que en algunos de ellos solo se quiere obtener cierta
información de los sistemas, pero sin apenas perturbarlos. Estas mediciones se
denominan “débiles”, y los experimentos que las hacen normalmente constan de
una medición débil de una partícula seguida de una medición ordinaria de su
posición, haciéndola chocar contra una pantalla o un detector [11]. En mi
opinión, las mediciones débiles podrían perturbar un sistema cuántico mucho más
de lo que piensan los investigadores debido a la inercia cuántica</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">;
por ejemplo, deteniendo los saltos cuánticos entre las posiciones disponibles,
de manera que las partículas podrían continuar su camino como si fuesen bolitas
diminutas, siguiendo trayectorias clásicas continuas que pueden confundirse con
trayectorias bohmianas, que también son continuas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Termino este artículo
con la sugerencia de que los fenómenos físicos a muy bajas temperaturas, como
la superconductividad, la superfluidez y los condensados de Bose-Einstein, así
como los sistemas mesoscópicos, deberían reanalizarse a la luz de la SQM y su
inercia cuántica</span><i style="mso-bidi-font-style: normal;"><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;"> I</span></i><sub><span style="font-family: "Cambria Math",serif; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-family: Arial;">q</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Y lo mismo puede decirse de la radiación
no-térmica emitida por las estrellas de neutrones, pues parte de ella podría
ser la radiación sincrotrón que describe la SQM, acompañando la conversión de
los átomos en neutrones, contribuyendo así a la formación de estas estrellas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Notas:</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Las “funciones de onda” y los “vectores de estado”
son dos notaciones equivalentes, en general, excepto en casos muy especiales.
En este artículo usaremos la primera notación.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Muchos expertos prefieren que no se use la
expresión “oscilar entre estados” pues los estados cuánticos son en gran parte
construcciones matemáticas, de ahí que se prefiera la expresión “oscilar entre
los valores de los observables” que son los que se detectan experimentalmente
en el laboratorio.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> La radiación electromagnética de tipo sincrotrón es
la emitida por las partículas con carga eléctrica cuando se aceleran al seguir
una trayectoria curvada.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Referencias:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] Gato-Rivera
B.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>“Scan Quantum Mechanics: Quantum
Inertia Stops Superposition”, arXiv: 1512. 03093, 2015.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[2] Gato-Rivera
B.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>“Quantum Inertia Stops Superposition:
Scan Quantum Mechanics”, J. Phys.: Conf. Ser. 880, 012032, 2017.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[3] Hornberger K. et al.<span style="mso-spacerun: yes;">
</span>“Colloquium: Quantum Interference of Clusters and Molecules”, Rev. Mod.
Phys. 84, 157, 2012.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] Dirac P. A. M. <i>The Principles of Quantum Mechanics</i> (The
International Series of Monographs on Physics), Oxford: Clarendon Press, 1930.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] Penrose R.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>“On gravity’s role
in quantum state reduction”, Gen. Rel. and Grav. 28, 581, 1996.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[6] Singh T. P.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>“Possible role of
gravity in collapse of the wave-function: a brief survey of some ideas”, J.
Phys.: Conf. Ser. 626, 012009, 2015.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[7] Diósi L.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>“Gravitation and
quantummechanical localization of macroobjects”, Phys. Lett. A 105, 199, 1984.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[8] Hornberger K. et al.<span style="mso-spacerun: yes;">
</span>“Collisional decoherence observed in matter wave interferometry”, Phys.
Rev. Lett. 90, 160401, 2003.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[9] Bassi A. et al.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>“Models of
wave-function collapse, underlying theories, and experimental tests”, Rev. Mod.
Phys 85, 471, 2013.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[10] Bahrami M. and Bassi A.<span style="mso-spacerun: yes;">
</span>“Proposing new experiments to test the quantum-to-classical transition”,
J. Phys.: Conf. Ser. 626, 012006, 2015.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[11] Kocsis S. et al.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>“Observing
the Average Trajectories of Single Photons in a Two-Slit Interferometer”,
Science 332, 1170, 2011.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/beatriz-gato-rivera.html" target="_blank">Beatriz Gato Rivera</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 14pt;">Doctora en Física
Fundamental.</span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Científica Titular en el Instituto de Física Fundamental (IFF-CSIC).</span>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p> </o:p></span></p></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-64393129623117537082022-02-28T23:15:00.000-08:002022-03-27T08:47:54.305-07:00Superposición cuántica y oscilaciones de partículas neutras - Mariam Tórtola Baixauli<div><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Superposición cuántica y oscilaciones de partículas neutras.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/18ch25IrmbwX9ZnBmutpg4MZF_b5WeeRZ/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1XHdCer2r72oT6UZr6k9Mnv6hDC9b3_QG" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">Sin duda, una de las concepciones más popularmente
ligadas a la Mecánica Cuántica tiene que ver con la incertidumbre que ésta
plantea en comparación con la formulación determinista de la física clásica</span><sup style="font-family: Arial, sans-serif;">1</sup><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">.
El famoso principio de indeterminación de Heisenberg nos dice que no podemos
conocer con precisión arbitraria dos variables que caracterizan el movimiento
de una partícula como son su momento lineal (esencialmente su velocidad) y su
posición, sino que existe una relación entre las incertidumbres asociadas a
ambas magnitudes. Este principio se generaliza en una limitación que se aplica
a la medida de diferentes pares de magnitudes o propiedades observables de un
sistema físico. Solo en algunos casos sí será posible conocer propiedades con
precisión de forma simultánea. El origen de todo esto se encuentra en el
problema de la medida en la Mecánica Cuántica, que establece una conexión entre
el estado en el que se encuentra el sistema cuántico y lo que observamos de él.
Esta relación es diferente a la existente en la física clásica y por eso nos
conduce a situaciones aparentemente paradójicas, como que un sistema no tendría
definida una propiedad hasta que no la medimos. Esta visión ha dado lugar a una
gran confusión dado que la influencia de la medida puede llevar a pensar en la
imposibilidad de una ciencia objetiva, sin la intervención del observador. Se
trata de ideas que aun hoy en día suscitan diversidad de opiniones y que, en
muchos casos, la comunidad científica ha preferido evitar y centrarse en el
famoso “cállate y calcula” de David Mermin, aunque atribuido erróneamente a
Richard Feynman [1]. En este artículo seguiremos esta máxima de Mermin y,
dejando de lado los aspectos epistemológicos de Mecánica Cuántica y sus
interpretaciones, nos centraremos en una de sus consecuencias: la oscilación de
partículas neutras.</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Uno de los principios
fundamentales de la Mecánica Cuántica consiste en la interpretación del estado
de un sistema físico como superposición de estados con propiedades definidas.
Si un cierto sistema puede encontrarse en diferentes estados en los que alguna
o varias de sus magnitudes físicas toman un valor distinto, hasta el momento en
que efectuemos una medida sobre él no podremos saber en cuál de entre todos los
estados posibles se encuentra y, por lo tanto, se encontraría potencialmente en
todos los estados simultáneamente. Expresado en términos probabilísticos,
existirá una cierta probabilidad de que el sistema se encuentre en una de las
posibles configuraciones y, en consecuencia, la medida de una de sus
propiedades tendría diferentes resultados posibles, cada uno con una
probabilidad asignada. De forma equivalente, podría decirse que, en el estado
inicial, esta magnitud física no estaría definida, pues una observación o
medida podría arrojar diferentes valores. Así, nos encontraríamos con estados
de un sistema que no tendrían bien establecidas ciertas magnitudes (estarían
formados por superposiciones cuánticas de estados con valores diferentes de las
mismas) pero sí podrían tener asignado un valor preciso de otro observable, lo
cual nos llevaría de nuevo al principio de incertidumbre de Heisenberg, tal y
como hemos descrito al inicio. Ciertas parejas de magnitudes podrían estar bien
definidas simultáneamente, mientras que no sería posible para otros pares de
observables, que solo podríamos medir con una cierta incertidumbre. Sin
embargo, la consecuencia más interesante de la superposición sería que, bajo
ciertas condiciones, las propiedades iniciales del sistema podrían cambiar
(oscilar entre los diferentes valores posibles) debido únicamente a la
existencia de los estados de superposición cuántica. El ejemplo más notable de
esta situación es la oscilación de partículas neutras, como los kaones neutros
o los neutrinos. En los dos casos se trata de resultados muy relevantes, que
han llevado a establecer los fundamentos del Modelo Estándar de Física de
Partículas, por un lado, y a la primera evidencia de física más allá del Modelo
Estándar, por el otro.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Oscilaciones
de kaones neutros.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los kaones son partículas formadas por dos quarks<sup>2</sup>,
que son los constituyentes elementales de los que están compuestos también el
protón y el neutrón, y fueron descubiertos en 1947 estudiando los rayos
cósmicos [2]. Se trata de las primeras partículas conocidas que contienen un
nuevo quark, el quark <i>s</i>, al cual se asocia un nuevo número cuántico, la <i>extrañeza</i>.
En el caso de los kaones neutros, K<sup>0 </sup>y anti-K<sup>0</sup>, el
primero de ellos está formado por un quark <i>d </i>y un antiquark <i>s</i>,
mientras que el segundo se compone de un antiquark <i>d</i> y un quark <i>s</i>,
de forma que se trata de estados que tienen bien definido el número cuántico <i>extrañeza:
</i>s(K<sup>0</sup>) = +1 y s(anti-K<sup>0</sup>) = -1.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los mesones K<sup>0 </sup>y
anti-K<sup>0 </sup>se producen en procesos mediados por la interacción fuerte,
que conserva extrañeza y, por tanto, si las partículas iniciales no contienen
quarks <i>s</i>, las partículas con extrañeza han de producirse por pares que
compensen la falta de extrañeza del estado inicial. Las masas de K<sup>0 </sup>y
anti-K<sup>0</sup>, calculadas por conservación de la energía en su proceso de
producción, son iguales y del orden de 1000 veces la masa del electrón. Sabemos
también que se trata de partículas inestables y que su desintegración, sin
embargo, ocurre por procesos de interacción débil, que no conserva extrañeza<sup>3</sup>.
Esto quiere decir que, a efectos de la interacción débil, K<sup>0 </sup>y
anti-K<sup>0</sup> son partículas
idénticas, ya que la única propiedad que las distingue es irrelevante para este
tipo de procesos. Así, la interacción débil puede transformar un tipo de kaón
neutro en el otro, dando lugar a la <i>oscilación
de los kaones neutros, </i>representada
en la Fig. 1.<b> </b>En este diagrama, W es una de las partículas
mediadoras de la interacción débil y (<i>u, c, t</i>)<sup>4</sup> son los
quarks que podrían producirse en el proceso debido a la mezcla entre quarks.
Esta mezcla, parametrizada a través de la matriz de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa
[3], surge como consecuencia de la discordancia entre los estados de la
interacción débil y los estados con masa definida y es la responsable de todos
los procesos en los que se dan transmutaciones entre las familias de quarks,
como es el caso de las oscilaciones de kaones.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjHjVOitBifLPskeXGu5nwApb5SwtEhF4t90wIIPlT0xIJ0gWjSlVW1bUsgRFxHpnKxH8F7ClhICH-PPe8NPFuXI3iETRdtwdPRVOeNazGHRM9hILsQIR9S0bLY6UIJtKfGDQL1xxOJK9eEW9y4HTnfCJYn9xzHUL5HFQmA0Kgfp7wMGWZZnL5sTxlr=s1138" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="279" data-original-width="1138" height="157" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjHjVOitBifLPskeXGu5nwApb5SwtEhF4t90wIIPlT0xIJ0gWjSlVW1bUsgRFxHpnKxH8F7ClhICH-PPe8NPFuXI3iETRdtwdPRVOeNazGHRM9hILsQIR9S0bLY6UIJtKfGDQL1xxOJK9eEW9y4HTnfCJYn9xzHUL5HFQmA0Kgfp7wMGWZZnL5sTxlr=w640-h157" width="640" /></a></div><div><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span><span style="font-family: georgia;"> Diagramas de Feynman que representan las oscilaciones de kaones neutros.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-style: italic; mso-bidi-font-weight: bold;">De acuerdo con la Fig. 1, si partimos por ejemplo de un estado inicial
formado exclusivamente por </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">K<sup>0</sup>, al cabo de un rato algunos K<sup>0 </sup>se
habrán transformado en anti-K<sup>0</sup>,
de forma que nuestro sistema de kaones estará formado por una combinación de
K<sup>0 </sup>y anti-K<sup>0</sup>, en la que la proporción de cada uno de
ellos irá oscilando con el tiempo</span><!--[if gte msEquation 12]><m:oMath><i
style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;line-height:
150%;font-family:"Cambria Math",serif;mso-bidi-font-family:Arial;mso-bidi-font-weight:
bold'><m:r>.</m:r></span></i></m:oMath><![endif]--><!--[if !msEquation]--><span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin; mso-text-raise: -4.0pt; position: relative; top: 4pt;"><v:shapetype coordsize="21600,21600" filled="f" id="_x0000_t75" o:preferrelative="t" o:spt="75" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" stroked="f">
<v:stroke joinstyle="miter">
<v:formulas>
<v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0">
<v:f eqn="sum @0 1 0">
<v:f eqn="sum 0 0 @1">
<v:f eqn="prod @2 1 2">
<v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth">
<v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight">
<v:f eqn="sum @0 0 1">
<v:f eqn="prod @6 1 2">
<v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth">
<v:f eqn="sum @8 21600 0">
<v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight">
<v:f eqn="sum @10 21600 0">
</v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:formulas>
<v:path gradientshapeok="t" o:connecttype="rect" o:extrusionok="f">
<o:lock aspectratio="t" v:ext="edit">
</o:lock></v:path></v:stroke></v:shapetype><v:shape id="_x0000_i1025" style="height: 15pt; width: 2.25pt;" type="#_x0000_t75">
<v:imagedata chromakey="white" o:title="" src="file:///C:/Users/Windows/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png">
</v:imagedata></v:shape></span><!--[endif]--><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Por
tanto, los estados con energía definida (que no se transforman en otros
durante su propagación) y propiedades de desintegración definidas (vida media,
por ejemplo), serán diferentes a K<sup>0 </sup>y anti-K<sup>0</sup>. Estos
nuevos estados, a los que llamaremos K<sup>0</sup><sub>L</sub> y K<sup>0</sup><sub>S</sub>
(más adelante veremos por qué) estarán formados por una superposición cuántica
o mezcla de los iniciales. Así, vemos
que la mezcla de kaones es un fenómeno puramente cuántico que, tal y como
sucedía con los quarks, aparece debido a la existencia de conjuntos de estados
con ciertas propiedades bien definidas (K<sup>0 </sup>y anti-K<sup>0 </sup>por
un<sup> </sup>lado y K<sup>0</sup><sub>L</sub> y K<sup>0</sup><sub>S</sub>
por otro), que pueden
utilizarse como base vectorial para describir cualquier estado de nuestro
sistema. En este lenguaje, la mezcla no será más que la transformación entre
las diferentes bases posibles.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-style: italic; mso-bidi-font-weight: bold;">Para acabar de complicar la situación, entraría en juego un tercer
observable: las propiedades de transformación bajo la <i>simetría conjugación
de carga-paridad</i> o simplemente <i>CP</i>. Esta simetría establece que las
leyes de la física deberían ser las mismas si una partícula se intercambia con
su antipartícula a la vez que se invierten sus coordenadas espaciales, y
resulta crucial para intentar explicar la asimetría materia-antimateria del
universo. En la desintegración de los kaones se observa que</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> K<sup>0</sup><sub>S</sub>
tiene una vida media más corta (su nombre procede de <i>K-short</i>) y decae a
dos piones, que es un estado con CP= +1, mientras que K<sup>0</sup><sub>L</sub> tiene una vida
media más larga (<i>K-long</i>) y se desintegra generalmente a tres piones que
es un estado con CP = -1. Por tanto, si se deja evolucionar un haz de kaones
neutros, tras un lapso de tiempo cabría esperar que estuviera formado
exclusivamente por K<sup>0</sup><sub>L</sub>,
de mayor vida media, y que el estado final consistiera siempre en tres piones.
Sin embargo, por cada 1000 desintegraciones a tres piones, se observaron
también varias desintegraciones a dos piones, indicando una violación de la
simetría CP en el proceso. Este resultado implica que las propiedades de
transformación bajo la simetría CP no están bien definidas en ninguna de las
parejas mencionadas anteriormente, (K<sup>0 </sup>- anti-K<sup>0</sup>) y
(K<sup>0</sup><sub>L</sub> - K<sup>0</sup><sub>S</sub>).
En cambio, existiría una tercera pareja con estas propiedades bien definidas
que, en lenguaje de la mecánica cuántica, diríamos son los autoestados del
operador CP o estados con CP definida: (K<sup>0</sup><sub>1</sub> - K<sup>0</sup><sub>2</sub>). Esta
observación, realizada en el laboratorio de Brookhaven (Estados Unidos) en 1964
[4], supuso el descubrimiento de la violación de la simetría carga-paridad en
las interacciones electrodébiles, y por él recibieron el Premio Nobel de Física
de 1980 los físicos estadounidenses James Cronin y Val Fitch.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg38ZBBioNE5MeSayEjqCysq8u7H9QDCgX2q-2h_3yV-lWQq2H3u71HRAZVIxlPNxqnMm8w8tXrTKcMF9Nl3BbdxkZrSq_LYOZePcx50UInmSE5GUbc8Ed13mN4-kqamvmwN3T-J3Hzv9cFy6iJUCMeJaSrUA2P_989GZBsRUg6GECH1WocE06j-Ci2=s1133" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="849" data-original-width="1133" height="300" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg38ZBBioNE5MeSayEjqCysq8u7H9QDCgX2q-2h_3yV-lWQq2H3u71HRAZVIxlPNxqnMm8w8tXrTKcMF9Nl3BbdxkZrSq_LYOZePcx50UInmSE5GUbc8Ed13mN4-kqamvmwN3T-J3Hzv9cFy6iJUCMeJaSrUA2P_989GZBsRUg6GECH1WocE06j-Ci2=w400-h300" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></i><i style="font-family: georgia;"> James W. Cronin (izquierda) y Val L. Fitch (derecha), Premio Nobel de Física de 1980 por “el descubrimiento de la violación de los principios fundamentales de simetría en la desintegración de los mesones K neutros".</i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="http://www.nobelprize.org/" target="_blank">www.nobelprize.org</a>.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La observación de Cronin, Fitch y colaboradores demostró
la existencia de una violación indirecta de la simetría CP en las interacciones
electrodébiles, originada por la mezcla de kaones.<sup> </sup>Posteriormente,<sup>
</sup>la violación de la simetría CP ha sido observada de forma directa en la
desintegración de los kaones neutros en los experimentos KTeV (Fermilab) y NA48
(CERN). Más recientemente se ha observado procesos con violación de CP en
desintegraciones de otros sistemas de mesones neutros, como los mesones B<sup>0</sup>, los mesones D<sup>0</sup> y los
mesones B<sup>0</sup><sub>S</sub>. Sin
embargo, a diferencia de lo que ocurre con la violación de la simetría
paridad en las interacciones electrodébiles, que es del 100%, es decir, se
viola en todos los procesos, la magnitud de la violación de la simetría CP es
extremadamente pequeña. Por tanto, a pesar de que su existencia podría en
principio explicar el origen de la asimetría materia-antimateria del universo<sup>5</sup>,
el valor medido experimentalmente queda varios órdenes de magnitud por debajo
de la cantidad de violación de CP requerida para explicar el desequilibrio
entre la materia y la antimateria observado. Así, si creemos que se llegó hasta
el universo actual debido a una violación de la simetría CP, debemos ir a
buscar a otro sector, como el de los neutrinos. Esto nos lleva al segundo
escenario del que hablaremos en este artículo: las oscilaciones de sabor de los
neutrinos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Oscilaciones
de sabor de los neutrinos.</span></b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los neutrinos son unas de las partículas más
abundantes del universo, solo superadas por los fotones. Sin embargo, son
también las partículas que más desconocemos y las que han proporcionado la
primera evidencia de física más allá del Modelo Estándar. Pero vayamos poco a
poco.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los neutrinos, como
su nombre indica, son partículas neutras, sin carga eléctrica, y se producen en
procesos mediados por la interacción débil, como la desintegración nuclear de
tipo beta o la fusión nuclear. Además, solo interaccionan con la materia a
través de este tipo de procesos (son insensibles a la fuerza electromagnética y
a la interacción nuclear fuerte), por lo que resulta realmente difícil
detectarlos. Esto explica que su descubrimiento se hiciera esperar más de 25
años desde que Wolfgang Pauli postulara su existencia para salvar la
conservación de energía en procesos de desintegración nuclear [5]. Hoy sabemos que existen tres tipos de
neutrinos con propiedades de interacción bien definidas: el neutrino
electrónico o </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">e</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">,
que interacciona por procesos débiles de corriente cargada con el electrón, el
neutrino muónico </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">m</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, que lo hace con el
muon, y el neutrino tau </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">t</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> que interacciona por
corrientes cargadas con el leptón tau. Por otro lado, según el Modelo Estándar,
los neutrinos son partículas sin masa, igual que los fotones, aunque, como
veremos, los neutrinos han venido acompañados de algunas sorpresas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El neutrino
electrónico fue descubierto por Frederick Reines y Clyde Cowan en 1956 en la
planta nuclear de Savannah River (Georgia, Estados Unidos)<sup>6</sup>. En
concreto, este primer neutrino observado (indirectamente, pues es la única
forma de detectarlos) era un antineutrino electrónico. Poco tiempo después,
Raymond Davis Jr. conseguía observar neutrinos electrónicos producidos en el
Sol (conocidos como neutrinos solares) desde su experimento situado en las
profundidades de una mina de oro en Homestake (Dakota del Sur, Estados Unidos).
Este experimento fue concebido para probar la validez de los modelos estelares
según los cuales el Sol (y el resto de estrellas) brillan debido a los procesos
nucleares de fusión que tienen lugar en su interior, en los cuales se emite un
número ingente de neutrinos, del orden de 10.000 millones por segundo y por
centímetro cuadrado.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiHFhSHhh7AY2xRf5RhhRLvGbtcgI5GejSyi8bRKRnijLUZ9kr0KmmGnyxA5X1raXohJk0ZlUifRRB955PjCB2jyugiKj2SBhKMZCwobSZP5iQqg7bKZGekEUrOWd3ULYY2LYn6dQQYU7RNkotvLMnIuaL2yB6DpSS5gbfTYkSOr7fRT2jHpD7AnyxS=s757" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="375" data-original-width="757" height="318" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiHFhSHhh7AY2xRf5RhhRLvGbtcgI5GejSyi8bRKRnijLUZ9kr0KmmGnyxA5X1raXohJk0ZlUifRRB955PjCB2jyugiKj2SBhKMZCwobSZP5iQqg7bKZGekEUrOWd3ULYY2LYn6dQQYU7RNkotvLMnIuaL2yB6DpSS5gbfTYkSOr7fRT2jHpD7AnyxS=w640-h318" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i style="font-family: georgia;">Fig.3 Vista del experimento de Homestake (izquierda) y su impulsor, Raymond Davis Jr. (derecha), Premio Nobel de Física de 2002 por “sus contribuciones pioneras a la detección de neutrinos cósmicos”. </i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="http://www.nobelprize.org/" target="_blank">www.nobelprize.org</a>.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Sin embargo, las
primeras medidas del experimento Homestake, realizadas en 1968 arrojaron solo
un tercio del número esperado de neutrinos. De esta forma comenzó el conocido
como <i>problema de los neutrinos solares</i>. Esta discrepancia entre las
predicciones teóricas y las observaciones experimentales fue atribuida en
primer lugar al modelo solar, dada la complejidad del mismo. Sin embargo, este
modelo, desarrollado por el astrofísico John Bahcall, fue refinándose con el
tiempo y otras de sus predicciones fueron validadas de forma independiente<sup>
</sup>[6]. Del mismo modo, la posible existencia de errores experimentales fue
descartada cuando nuevos experimentos utilizando diferentes técnicas siguieron
observando un déficit en el número de los neutrinos solares medidos en la
Tierra. Así pues, tras décadas de esfuerzos teóricos y experimentales, parecía
que la única solución posible era que alguna cosa estuviera ocurriendo a los
neutrinos desde su producción en el Sol hasta su llegada a la Tierra. Diversas
soluciones fueron propuestas, aunque la definitiva llegó como respuesta a otra
anomalía, la observada en los neutrinos atmosféricos.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiExMQalXk94HqHHNExD8Gf_0L-MYXc5D0p6F4tdxtGMWnYPZmhBz9vXUEfrRJ3wAJKfFlJLHzqPYWYxaMrrhaFY19-s83az3x4ImPaFLR6VJGwkB7FhOAC5l7t-iTYqssPQEC__oI2e8CCXlTcrg7nDIPxiyqulGyAYQQG_uOGSAa8lQcnq6MNJuy0=s1191" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="408" data-original-width="1191" height="220" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEiExMQalXk94HqHHNExD8Gf_0L-MYXc5D0p6F4tdxtGMWnYPZmhBz9vXUEfrRJ3wAJKfFlJLHzqPYWYxaMrrhaFY19-s83az3x4ImPaFLR6VJGwkB7FhOAC5l7t-iTYqssPQEC__oI2e8CCXlTcrg7nDIPxiyqulGyAYQQG_uOGSAa8lQcnq6MNJuy0=w640-h220" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span></i><i style="font-family: georgia;"> Izquierda: espectro de neutrinos generados en diferentes reacciones nucleares en el Sol [7]. Derecha: número de neutrinos solares observados en los experimentos Homestake, Kamiokande y Super-Kamiokande, GALLEX+GNO y SAGE (barras azules) en comparación con las predicciones teóricas del Modelo Estándar Solar [8].</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los neutrinos
atmosféricos se producen tras la interacción de rayos cósmicos, en su mayoría
protones o núcleos ionizados de átomos ligeros, con núcleos de nitrógeno y
oxígeno de la atmósfera terrestre. Estos procesos desatan lluvias hadrónicas de
partículas que generan un gran número de partículas inestables como piones o
kaones que acaban desintegrándose a muones, y éstos a electrones y neutrinos,
en una proporción aproximada de dos neutrinos muónicos por cada neutrino
electrónico. Este flujo de partículas comenzó a estudiarse como ruido de fondo
en experimentos de búsqueda de desintegración del protón, pero la discrepancia
entre las predicciones teóricas y las observaciones pronto lo convirtieron en
un objeto central de estudio. Y es que el número de neutrinos muónicos
detectados (puntos en el panel derecho de la Fig. 5) era sensiblemente menor al
indicado por los cálculos teóricos (barras horizontales) y, además, dependía
del ángulo de llegada de los neutrinos al detector, de forma que el déficit era
más importante en el flujo de neutrinos que llegaba desde la vertical inferior
del detector, es decir, desde el otro lado de la Tierra (cos </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">Q</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> = -1), tras haber viajado mayores distancias. Los
resultados para los neutrinos electrónicos, en cambio, eran compatibles con las
predicciones teóricas (panel central en la Fig. 5).<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjlC11_U8PA8f_fFJo6LftfnVGCcRl3dQxSQy4gdnzWHD7-EcyXZnvOsJrc5grtFCklEfHk_9Lm63RL7yw5zWIC9HK3MhL1RnahX4-WQaRfy5dUOZxTWLfcsDGS0u3mc95fV-A7GoPPJDc1gek3FXDSC6-4F8-pDpjfXex5C78KRGMOfv1Fa7v2TPEU=s1303" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="400" data-original-width="1303" height="196" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjlC11_U8PA8f_fFJo6LftfnVGCcRl3dQxSQy4gdnzWHD7-EcyXZnvOsJrc5grtFCklEfHk_9Lm63RL7yw5zWIC9HK3MhL1RnahX4-WQaRfy5dUOZxTWLfcsDGS0u3mc95fV-A7GoPPJDc1gek3FXDSC6-4F8-pDpjfXex5C78KRGMOfv1Fa7v2TPEU=w640-h196" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.5</span></i><i style="font-family: georgia;"> Producción de neutrinos por la interacción de rayos cósmicos en la atmósfera (izquierda). Resultados del experimento Super-Kamiokande (derecha): distribución de neutrinos electrónicos (a) y de neutrinos muónicos (b) en función de la dirección de llegada al detector. Fuente: [9].</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Tal y como sucedió en
el caso de los neutrinos solares, diferentes mecanismos fueron propuestos para
explicar la desaparición de los neutrinos muónicos en el flujo atmosférico.
Finalmente, los resultados más precisos del experimento Super-Kamiokande, en
Japón, indicaron que la única solución compatible con las observaciones eran
las <i>oscilaciones de sabor</i> en el canal </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">m</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">→</span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">t</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">. Esta transformación
explicaba por qué el número de neutrinos muónicos era menor del esperado sin
afectar a las medidas de neutrinos
electrónicos, explicando además el patrón de energías y distancias observado.
Las implicaciones de este resultado son enormes, ya que las oscilaciones de
sabor de los neutrinos pueden producirse únicamente si éstos tienen masa, en
contra de lo que predice el Modelo Estándar de física de partículas. En
consecuencia, las oscilaciones de neutrinos proporcionaron la primera prueba de
la existencia de nueva física, poniendo de manifiesto la necesidad de extender
el Modelo Estándar con la incorporación de nuevos mecanismos capaces de
explicar el origen de la masa de los neutrinos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Tras la resolución de
la anomalía de los neutrinos atmosféricos en el detector japonés
Super-Kamiokande, otros dos experimentos realizaron observaciones que
consiguieron explicar también el problema de los neutrinos solares. Por un
lado, SNO, el Observatorio de Neutrinos de Sudbury (Ontario, Canadá) fue capaz
de medir de forma separada los neutrinos electrónicos (producidos en el Sol) y
del resto de sabores utilizando procesos débiles de corrientes cargadas
(sensibles solo a los </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">e</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">) y de corrientes neutras (sensibles también a </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">m</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">t</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">), demostrando que no
había ningún déficit en el número de neutrinos solares que llegaban a la Tierra
[10]. El detector observaba todos los neutrinos esperados teóricamente según el
Modelo Estándar Solar (SSM), solo que, durante su camino hacia nosotros,
algunos de los </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">e</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> (aproximadamente dos tercios) habían mutado a
neutrinos de sabor diferente, </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">m</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">t</span></sub><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(Fig.
6, panel izquierdo). Por tanto, el misterio estaba parcialmente resuelto, y
digo parcialmente porque se sabía que se habían transformado, pero no cómo lo
habían hecho, ya que diferentes mecanismos podían explicar satisfactoriamente
la mutación. Entonces llegó el resultado del experimento de reactor KamLAND,
también en Japón. Su objetivo consistía en buscar oscilaciones de antineutrinos
electrónicos, pues su existencia supondría la confirmación del mecanismo de
oscilación como solución al problema de los neutrinos solares. En 2002, KamLAND
observó un número de anti-</span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">e </span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">menor del esperado y compatible con el mecanismo de
oscilaciones de sabor, y dos años después obtuvo la prueba irrefutable de las
oscilaciones: una variación del número de neutrinos con la energía y la
distancia recorrida que solo este mecanismo podía explicar (Fig, 6, panel
derecho). De esta forma quedó también confirmada la existencia de las
oscilaciones de sabor en el sector de los neutrinos solares.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh-bue5fQZiMut27CILRq6dBO1eW8a8swt89BnGL2KtGEtRHJcVwbP2gLdmXyoVdpxIevZN9ybF649i9rpnBfAVAgh3TzvqcMht6HuGJECYBKv2YDUva7dSltzVKdn4Gpm7i4EiaTauezV0LieDBpEDCH328lMLtKlfXV-raQ9U424z0OigzmD7MXV9=s1056" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="397" data-original-width="1056" height="240" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh-bue5fQZiMut27CILRq6dBO1eW8a8swt89BnGL2KtGEtRHJcVwbP2gLdmXyoVdpxIevZN9ybF649i9rpnBfAVAgh3TzvqcMht6HuGJECYBKv2YDUva7dSltzVKdn4Gpm7i4EiaTauezV0LieDBpEDCH328lMLtKlfXV-raQ9U424z0OigzmD7MXV9=w640-h240" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.6</span></i><i style="font-family: georgia;"> Izquierda: flujo de neutrinos electrónicos y de tipo muónico y tau observados en SNO, obtenidos a partir de las interacciones de corrientes cargadas (CC), corrientes neutras (NC) y de la dispersión elástica con electrones (ES, sensible a corrientes cargadas y neutras simultáneamente). Se indica también la predicción del SSM [10]. Derecha: cociente entre el número observado y el esperado de antineutrinos electrónicos en KamLAND (puntos), explicado únicamente en términos de oscilaciones de sabor (histograma azul) [11].</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Este resultado, junto
el descu-brimiento de las oscilaciones de neutrinos atmosféricos sirvió para
otorgar el Premio Nobel de Física de 2015 a Takaaki Kajita y Arthur McDonald,
máximos responsables de los experimentos Super-Kamiokande y SNO,
respectivamente. Posteriormente, el fenómeno de oscilaciones de neutrinos ha
sido observado en una gran variedad de experimentos, utilizando fuentes
naturales, como los neutrinos solares y atmosféricos, así como fuentes
artificiales, en experimentos de reactor y acelerador.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjAQNtp9ITO2qeijIwklsCaNez831kdgSoMB1Iadbbm2prMSQLo83TbV2EQ4jra4pOz9mIt6cr9cKbv00n1bP7qCL58feg5--z4GOGKNaS6Ygkez8w65s1igiY6M93CElF1yyaJ6YKLC7_6OSyoDnCADMtiSkeNlLBIE_NIOP79ilnz3B5kZAV1uOSN=s745" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="526" data-original-width="745" height="283" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjAQNtp9ITO2qeijIwklsCaNez831kdgSoMB1Iadbbm2prMSQLo83TbV2EQ4jra4pOz9mIt6cr9cKbv00n1bP7qCL58feg5--z4GOGKNaS6Ygkez8w65s1igiY6M93CElF1yyaJ6YKLC7_6OSyoDnCADMtiSkeNlLBIE_NIOP79ilnz3B5kZAV1uOSN=w400-h283" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.7</span></i><i style="font-family: georgia;"> Takaaki Kajita (izquierda) y Arthur McDonald (derecha), galardonados con el Premio Nobel de Física de 2015 por “el descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos, que muestran que los neutrinos son partículas con masa".</i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="http://www.nobelprize.org/" target="_blank">www.nobelprize.org</a>.</span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero, ¿cuál es el
mecanismo por el que se producen las oscilaciones de neutrinos? Como hemos
comentado anteriormente, la clave está en su masa, y en la existencia de
diferentes estados con ciertas propiedades definidas y otras no, como vimos
para los kaones. Si los neutrinos son partículas masivas, los estados de
neutrinos con masa definida, a los que nos referiremos como (</span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">)
serán, en general, diferentes a los estados con sabor definido, (</span><!--[if gte msEquation 12]><m:oMath><m:sSub><m:sSubPr><span
style='font-size:12.0pt;mso-ansi-font-size:12.0pt;mso-bidi-font-size:12.0pt;
font-family:"Cambria Math",serif;mso-ascii-font-family:"Cambria Math";
mso-hansi-font-family:"Cambria Math";mso-bidi-font-family:Arial;mso-bidi-font-weight:
bold;font-style:italic;mso-bidi-font-style:normal'><m:ctrlPr></m:ctrlPr></span></m:sSubPr><m:e><span
style='font-size:12.0pt;line-height:150%;font-family:"Cambria Math",serif;
mso-bidi-font-family:Arial;mso-bidi-font-weight:bold'><m:r><m:rPr><m:scr
m:val="roman"/><m:sty m:val="p"/></m:rPr>ν</m:r></span><span
style='font-size:12.0pt;mso-ansi-font-size:12.0pt;mso-bidi-font-size:12.0pt;
font-family:"Cambria Math",serif;mso-ascii-font-family:"Cambria Math";
mso-hansi-font-family:"Cambria Math";mso-bidi-font-family:Arial;mso-bidi-font-weight:
bold'><m:ctrlPr></m:ctrlPr></span></m:e><m:sub><i style='mso-bidi-font-style:
normal'><span style='font-size:12.0pt;line-height:150%;font-family:"Cambria Math",serif;
mso-bidi-font-family:Arial;mso-bidi-font-weight:bold'><m:r>e</m:r></span></i></m:sub></m:sSub></m:oMath><![endif]--><!--[if !msEquation]--><span face=""Calibri",sans-serif" style="font-size: 11pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-language: AR-SA; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin; mso-text-raise: -4.0pt; position: relative; top: 4pt;"><v:shape id="_x0000_i1025" style="height: 15pt; width: 11.25pt;" type="#_x0000_t75">
<v:imagedata chromakey="white" o:title="" src="file:///C:/Users/Windows/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.png">
</v:imagedata></v:shape></span><!--[endif]--><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">m</span></sub><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">t</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">). Así, tendremos nuevamente dos bases diferentes a
partir de las cuales poder describir cualquier estado físico de un sistema de
neutrinos. Del mismo modo, cada uno de los estados de una de las bases se podrá
expresar como una mezcla o superposición cuántica de los estados de la otra
base. En este caso, la mezcla entre los neutrinos se parametriza a través de la
matriz de mezcla leptónica, también conocida como matriz PMNS
(Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata) [3]:<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhvqCMhWEfa30Ky4HK268HFyUiKPG3L5YbKR7ehYSRIIUbQx2zqD7DOhHhuP2jQIKV_ttq96az7C5B5DsPKlFCfMLIwo7odVNjyp1jeI20FYng6QbR9VJ3EfrmMLnFV9yaNUN_xWv3BsyO4hr1TKxA5qA8tPn1Haq5iqI93k3KdU9jDnG60mI0Uatnn=s844" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="125" data-original-width="844" height="94" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhvqCMhWEfa30Ky4HK268HFyUiKPG3L5YbKR7ehYSRIIUbQx2zqD7DOhHhuP2jQIKV_ttq96az7C5B5DsPKlFCfMLIwo7odVNjyp1jeI20FYng6QbR9VJ3EfrmMLnFV9yaNUN_xWv3BsyO4hr1TKxA5qA8tPn1Haq5iqI93k3KdU9jDnG60mI0Uatnn=w640-h94" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">donde se ha usado notación c<sub>ij</sub> = cosθ<sub>ij
</sub>y<sub> </sub>s<sub>ij</sub> = sinθ<sub>ij </sub>para los<sub> </sub>3
ángulos de rotación θ<sub>12</sub>, θ<sub>23</sub> y θ<sub>13 </sub>que definen
la transformación unitaria. El cuarto<sub> </sub>parámetro, δ, es el
responsable de la violación de la simetría CP en el sector de los neutrinos y,
por tanto, de él depende que los neutrinos y sus antipartículas, los
antineutrinos, se comporten de forma diferente.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los neutrinos se
producen en procesos de interacción débil y, por tanto, en la producción
tendremos estados con un sabor definido: electrónico, muónico o tau que, a su
vez, consistirán en una combinación de los estados con masa definida (</span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">),
según la matriz de mezcla de la Eq. (1). Puesto que sus masas no son
exactamente iguales, la evolución de cada </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">i </span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(i=1,2,3) a medida que van propagándose por el
espacio es ligeramente diferente, lo cual resulta en una proporción de </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> y </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> distinta a la inicial y, por tanto, un estado de
sabor definido diferente. De esta forma, se habría producido una oscilación
entre el neutrino inicial, con un sabor concreto </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">α</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">, y
el final con un sabor diferente,<sub> </sub></span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">n</span><sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">β</span></sub><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh4ZvH6Kkv34KNl8uNLuzm20Y7Mf5b9i5PVKlrpET7W20rGG9oLIPh3Yo5H8R_lSw0zfLYEEEFfWNXNo9Qsnr1bPx4APkS67lq6ds6eQbzdQuF9MeoSk-uakDnpmRdFe9iotKn2SVltCGly26glsEp9966yLFWNjNUk2WiTmTRouHrj3lfPt1TeMZlP=s760" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="618" data-original-width="760" height="325" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh4ZvH6Kkv34KNl8uNLuzm20Y7Mf5b9i5PVKlrpET7W20rGG9oLIPh3Yo5H8R_lSw0zfLYEEEFfWNXNo9Qsnr1bPx4APkS67lq6ds6eQbzdQuF9MeoSk-uakDnpmRdFe9iotKn2SVltCGly26glsEp9966yLFWNjNUk2WiTmTRouHrj3lfPt1TeMZlP=w400-h325" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.8</span></i><i style="font-family: georgia;"> Representación gráfica de la mezcla de neutrinos.</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La clave de esta
oscilación se encuentra en que los neutrinos tengan masa y en que, además,
estas masas sean diferentes. De hecho, la probabilidad de oscilación de los
neutrinos dependerá, por un lado, de los ángulos de mezcla de la Eq. (1) y la
Fig. 8, y de las diferencias entre sus masas, por otro. En ciertos casos es
posible simplificar el cálculo de la probabilidad de oscilación considerando
solo dos familias de neutrinos, y el resultado sería el siguiente:<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi7aizgX1U-vEg5lsRv8y4HGQidh0N84jr2nD-HlluSh0DQysCHqzld8yGiTvJoCzWPq12__T_Y9IHe2wEsGpdCXe0qD_5Sdk_0y0Fy3DSkqbk5cpP3eG5OYTdX7Rha_Ed9XVxglJwON0aTPHf_jUUTIDBY7aVZRGdOLFD3-hI78HOv6woFbnpw7W4l=s872" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="165" data-original-width="872" height="76" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi7aizgX1U-vEg5lsRv8y4HGQidh0N84jr2nD-HlluSh0DQysCHqzld8yGiTvJoCzWPq12__T_Y9IHe2wEsGpdCXe0qD_5Sdk_0y0Fy3DSkqbk5cpP3eG5OYTdX7Rha_Ed9XVxglJwON0aTPHf_jUUTIDBY7aVZRGdOLFD3-hI78HOv6woFbnpw7W4l=w400-h76" width="400" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">donde θ sería uno de los ángulos de la matriz de
mezcla, L la distancia viajada por el neutrino entre su producción y su
detección, E su energía, y Δm<sup>2 </sup>la diferencia de masas al cuadrado
entre dos de los estados con masa definida: (m<sub>i</sub><sup>2</sup>-m<sub>j</sub><sup>2</sup>).
Por tanto, vemos que las oscilaciones dependen de las diferencias de masas
entre los neutrinos, pero no de su escala de masa absoluta, así que no pueden
proporcionar información acerca de la misma. A día de hoy se ha conseguido
medir con muy buena precisión el valor absoluto de las dos diferencias de masas
entre los tres neutrinos, pero aún no hemos podido establecer el signo de una
de ellas, de forma que los estados de masa se pueden organizar de dos formas
posibles, tal y como indica la Fig. 9. La primera de ellas se conoce
como orden normal (NO, izquierda) y la segunda como orden inverso (IO,
derecha). Los colores indican la fracción de los estados de sabor (ν<sub>e</sub>, ν<sub>μ</sub>, ν<sub>τ</sub>)
contenida en los estados de masa (ν<sub>1</sub>, ν<sub>2</sub>, ν<sub>3</sub>),
en función de los parámetros de oscilación.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi9OdyxvYx7AjdIdiAfs1BspWWVtx42hDRCZ6v90NzlwfKQBlt1PpF3UVv153xz_NFxemGNz_SSDTF-PqEcxSrE3beXqvxH_Jn_q-Msnt8Fncwi05OFRsz0Gi7hlJv6OvGqvdbhE9eiGUpEgTS_d_Ktyke2YdMyx_NRI1SuBq-_jtJ3J3o4PxoEKLpR=s977" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="571" data-original-width="977" height="234" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi9OdyxvYx7AjdIdiAfs1BspWWVtx42hDRCZ6v90NzlwfKQBlt1PpF3UVv153xz_NFxemGNz_SSDTF-PqEcxSrE3beXqvxH_Jn_q-Msnt8Fncwi05OFRsz0Gi7hlJv6OvGqvdbhE9eiGUpEgTS_d_Ktyke2YdMyx_NRI1SuBq-_jtJ3J3o4PxoEKLpR=w400-h234" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.9</span></i><i style="font-family: georgia;"> Espectros de masas de neutrinos posibles [12].</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Utilizando los
resultados de todos los experimentos de oscilaciones de neutrinos y a través de
los llamados análisis globales de oscilaciones, es posible combinar toda la
información disponible y explotar la complementariedad de los diferentes
conjuntos de datos para obtener medidas muy precisas de la mayoría de los
parámetros responsables de las oscilaciones de neutrinos. Esto nos ha permitido
determinar los valores de los ángulos de mezcla θ<sub>ij</sub> y las
diferencias de masas Δm<sup>2</sup><sub>ij </sub>con precisiones de entre el 1
y el 5%, ver Tabla 1. Las medidas de la fase de violación de CP, δ, todavía no
son tan precisas, pero se espera una mejora en el futuro cercano gracias a los
experimentos de acelerador actuales T2K y NOvA y, a más largo plazo, en los
futuros experimentos DUNE y Hyper-Kamiokande. Del mismo modo, nuevos resultados
de estos experimentos, así como de los telescopios de neutrinos IceCube y
KM3NeT permitirán establecer el orden correcto del espectro de masas de los
neutrinos, de entre los dos mostrados en la Fig. 9. De esta forma quedarán
resueltas las incógnitas pendientes relativas al mecanismo de oscilación de los
neutrinos, lo cual permitirá nuevos avances en las búsquedas de física más allá
del Modelo Estándar.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgnwgeruPvAZPs7YynlmiTkpNvTa2NURJfusNFKjIADwLXS8AtluKOmZ1By-4MBZhyCc9nDupciNtyk-QsvooHw0pDSn29n9yR-R40dibWXuUBdROe97bX8cxxUc8mZKhsG_rHPm0HelqTBPPDuzVj5dzhUPZy8zBOkQ5QQFwcDGFCd0QzOCVBqhb0x=s643" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="583" data-original-width="643" height="363" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgnwgeruPvAZPs7YynlmiTkpNvTa2NURJfusNFKjIADwLXS8AtluKOmZ1By-4MBZhyCc9nDupciNtyk-QsvooHw0pDSn29n9yR-R40dibWXuUBdROe97bX8cxxUc8mZKhsG_rHPm0HelqTBPPDuzVj5dzhUPZy8zBOkQ5QQFwcDGFCd0QzOCVBqhb0x=w400-h363" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Tabla 1:</span></i><i style="font-family: georgia;"> Determinación de los parámetros de oscilación de neutrinos a partir de un ajuste global a todos los resultados de experimentos solares, atmosféricos, de reactor y de acelerador [13].</i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Y aquí acaba este
viaje que nos ha llevado desde los fundamentos de la mecánica cuántica hasta
dos grandes descubrimientos que han servido, en primer lugar, para establecer
los fundamentos del Modelo Estándar de física de partículas y, unas décadas
después, para ponerlo en tela de juicio e impulsar la búsqueda de nuevas
teorías capaces de acomodar las masas de los neutrinos. Queda pendiente también
la conexión de la violación de la simetría CP en el sector de los neutrinos con
la asimetría bariónica del universo. A través del estudio de las oscilaciones
de neutrinos y de antineutrinos en los experimentos actuales y de nueva
generación, en unos años seremos capaces de establecer con precisión la
magnitud de esta asimetría CP y aclarar si podría tratarse de un ingrediente capaz
de explicar la naturaleza de nuestro universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US;">Notas:</span></b><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">1</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Aunque, en muchos aspectos, la física cuántica es
tan determinista como la clásica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">2</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Las partículas compuestas de dos quarks (en
realidad una pareja quark-antiquark) reciben el nombre de mesones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">3</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> No existe otra opción, ya que se trata de las
partículas extrañas más ligeras que existen y, por tanto, su desintegración no
puede conservar la extrañeza.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">4</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Nótese que la existencia del cuarto quark (<i>charm</i>
o <i>c</i>), así como de la tercera generación (quarks <i>b</i> y <i>t</i>) fue
propuesta antes de su descubrimiento a partir del estudio de las oscilaciones
de los kaones neutros.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">5</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> Una pequeña diferencia en el comportamiento de la
materia y la antimateria en el universo primigenio podría explicar la pequeña
asimetría entre ambas que dio lugar al universo dominado por la materia en el
que vivimos. Esta diferencia podría ser explicada en términos de la violación
de la simetría CP.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">6</span></sup><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> F. Reines recibió el Premio Nobel de Física en 1995
por este descubrimiento.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US;">Referencias:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] N. David Mermin, </span><a href="https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/1.1768652" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Physics Today 57, 5, 10 (2004)</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[2] G. Rochester, C. Butler, </span><a href="https://www.nature.com/articles/160855a0" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Nature 160<b>, </b>855–857
(1947).</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[3]
P.A. Zyla <i>et al.</i> </span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(Particle Data Group), </span><a href="https://pdg.lbl.gov/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Prog. Theor. Exp. Phys. 083C01 (2020).</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] J.H. Christenson, J.W. Cronin, V.L. Fitch, R. Turlay, </span><a href="https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.13.138" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Phys. Rev. Lett. <b>13 </b>138-140
(1964)</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] </span><a href="https://www.symmetrymagazine.org/article/march-2007/neutrino-invention" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://www.symmetrymagazine.org/article/march-2007/neutrino-invention</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[6] J. N. Bahcall, </span><a href="https://doi.org/10.1016/S0920-5632(03)01306-9" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Nucl. Phys. Proc. Suppl.
118, 77-86 (2003),</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> [</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://arxiv.org/abs/astro-ph/0209080" target="_blank"><span lang="EN-US">arXiv:astro-ph/0209080v2</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[7] G. Orebi Gann, K. Zuber, D. Bemmerer, A. Serenelli, </span><a href="https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-nucl-011921-061243" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Ann. Rev. Nucl. Part. Sci.
71, 491-528 (2021).</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[8] W. Haxton, R. Hamish Robertson, A. Serenelli, </span><a href="https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-astro-081811-125539" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Ann. Rev. Astron. Astrophys.
51, 21-61 (2013).</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[9] T. Kajita, </span><a href="https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/69/6/R01" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Rep. Prog. Phys. <b>69,</b>
1607 (2006).</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[10] Q.R. Ahmad et al. (SNO Collaboration), </span><a href="https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.89.011301" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Phys. Rev. Lett. 89, 011301
(2002).</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[11] T. Araki et al. (KamLAND Collaboration), </span><a href="https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.94.081801" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">Phys. </span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Rev. Lett. 94, 081801 (2005).</span></a><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[12] P. De Salas, S.
Gariazzo, O. Mena, C.A. Ternes, M. Tórtola, </span><a href="https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fspas.2018.00036/full" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Front. Astron. Space Sci. 5, 36 (2018).</span></a><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">[13] P. De Salas et
al., </span><a href="https://link.springer.com/article/10.1007/JHEP02(2021)071" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">JHEP 02, 071 (2021).</span></a><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> [</span><a href="https://globalfit.astroparticles.es/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">https://globalfit.astroparticles.es/</span></a>]<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 10pt;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/mariam-tortola.html" target="_blank">Mariam Tórtola Baixauli</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; mso-bidi-font-weight: bold;">Doctora en Física. <o:p></o:p></span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Profesora Contratada Doctora en el Instituto de Física Corpuscular
(IFIC-CSIC-UV).</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-44943547416091351062022-02-28T23:10:00.000-08:002022-03-27T08:48:10.057-07:00Cosmología Cuántica - Mercedes Martín Benito<div style="text-align: left;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 19.9733px; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Cosmología Cuántica.</span></b></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/1YgDZQf9WW8oNeakQfXe7IdXgDMHuhJBC/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1z4wOrJ6x4zy7Ti7aYk95y7NoeYI3SQm7" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div></div></div><div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face="Arial, sans-serif" style="font-size: 12pt;">En las noches despejadas, y lejos de la iluminación
terrestre, tenemos el privilegio de poder presenciar una de las maravillas de
la Naturaleza: el cielo estrellado. Sin embargo, estamos tan acostumbrados a
verlo, que casi pudiera pasarnos desapercibido, o parecernos una mera obra de
arte inanimada localizada sobre nuestros rostros. De vez en cuando conviene
detenerse y pensar qué es lo que estamos viendo al observar el cielo. Nuestros
ojos ven luz, la luz emitida por diferentes astros que están lejísimos de aquí.
Para medir esas enormes distancias que nos separan de otras estrellas o
galaxias usamos habitualmente la unidad del año-luz, y no en vano. El año-luz
literalmente representa la distancia recorrida por la luz durante un año.
Porque la luz viaja muy rápido, tanto que no hay ninguna fuente de información
que viaje más rápido que lo que viaja la luz en los huecos vacíos del Universo,
pero no lo hace infinitamente rápido. Para recorrer las distancias que nos
separan de los astros que observamos en el cielo, los rayos de luz deben hacer
un paciente viaje que les lleva tiempo, mucho tiempo si vienen de muy lejos.</span></div>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">De este modo, cuando
miramos al cielo, lo que estamos viendo son fotos del pasado. Por ejemplo, la
estrella Betelgeuse se nos muestra como era ella hace 642,5 años, pues fue
entonces cuando emitió la luz que hoy detectamos. Otro ejemplo representativo
es el de la galaxia Andrómeda, que es el objeto visible a simple vista más
lejano de la Tierra. Andrómeda se encuentra a algo más de dos millones y medio
de años-luz, lo que implica que al mirarla vemos una imagen de ella hace 2,5
millones de años. Y así, de igual modo que “viajamos” a nuestra niñez
observando fotos de cuando éramos pequeños, cuando detectamos con nuestros
telescopios la luz emitida por objetos astronómicos que se sitúan más y más
lejos, lo que conseguimos es “viajar” más y más al pasado del Universo. El
telescopio James Webb, lanzado recientemente, representará un buen ejemplo de
esto pues, si sus mecanismos no fallan, será capaz de mirar tan atrás en el
tiempo que registrará el nacimiento de las primeras galaxias.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los fotones de luz se
propagan todos a la misma velocidad, pero con diferentes frecuencias,
dependiendo de su energía. Así, la luz que perciben nuestros ojos la conforman
fotones que vibran en una banda de frecuencias concreta del espectro
electromagnético, que llamamos el espectro visible por razones obvias. Para
detectar luz o radiación electromagnética a otras frecuencias disponemos de
diferentes aparatos como detectores, antenas o telescopios. Esas frecuencias
van desde los rayos gamma (los más energéticos) a las ondas de radio (menos
energéticas), pasando por los rayos X, los rayos ultravioleta, el espectro
visible, el infrarrojo y las microondas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La señal más antigua
que reciben nuestras modernas antenas es una radiación electromagnética muy
particular que nos llega en una frecuencia de la banda de las microondas. Esta
radicación no nos viene de una dirección concreta del cielo, como por ejemplo
la luz de Betelgeuse, sino que la recibimos en todas direcciones y por ello lo
llamamos fondo cósmico de microondas, o CMB por sus siglas en inglés (Cosmic
Microwave Background). El hecho de que esta radiación nos venga de todas
direcciones significa que no proviene de un astro en concreto, sino que se ha
emitido por igual y a la vez en todos los puntos del Universo. ¿Cómo es esto
posible? Bien, resulta que el CMB está formado por fotones de luz que fueron
emitidos cuando el Universo era muy joven, cuando protones y electrones se
recombinaron dando lugar a átomos neutros de hidrógeno. Antes de dicha
recombinación, el plasma primigenio de protones y electrones cargados
eléctricamente chocaba constantemente con los fotones de luz, no permitiendo
que éstos se propagaran libremente. Pero el Universo se iba expandiendo, y su
temperatura iba disminuyendo, hasta que se dieron las condiciones para que los
átomos neutros se formaran. Éstos son transparentes, en tanto en cuanto no
chocan con los fotones. Entonces en ese momento de la recombinación, que
ocurrió a la vez en todo el Universo, una gran cantidad de pululantes fotones
dejaron de verse atrapados por los choques con otras partículas y pudieron
emitirse libremente. Esta radiación de fondo nos llega constantemente desde
aquellos rincones del Universo tan alejados de nosotros que solo ahora los
fotones allí emitidos en el momento de la recombinación han conseguido
alcanzarnos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los fotones del CMB
que medimos hoy en día se estima que han viajado más de trece mil quinientos
millones de años hasta llegar a La Tierra. En su largo viaje han perdido mucha
energía, pero, como ya hemos indicado, afortunadamente nos llegan en
frecuencias medibles por nuestros instrumentos. Los primeros científicos que
los detectaron fueron el físico Arno Penzias y el radio astrónomo Robert
Wilson, hace ya más de cincuenta años [1], por lo que recibieron el premio
Nobel de Física en 1978. En las últimas décadas diferentes misiones
experimentales como COBE, WMAP y Planck [2] han medido progresivamente el CMB
con mayor y mayor precisión. Éste presenta un espectro muy homogéneo, es decir
muy regular, en todas las direcciones del cielo, aunque si lo medimos con
suficiente precisión distinguimos pequeñas diferencias o anisotropías. Esas
pequeñas diferencias en las frecuencias de los fotones que forman el CMB son
una fuente muy valiosa de información pues registran las irregularidades del
Universo en aquellos momentos tan tempranos de la recombinación. El CMB es
entonces como una huella dactilar que codifica cómo eran los pliegues del
Universo temprano. Nos proporciona una fotografía muy antigua del Universo, la
mejor que tenemos actualmente de sus etapas primitivas.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEixsS1XRsPt4uOQfRM_jzh8MS8YBqo7cMGBOwWaRxtTlTKtXAuCDLHxYhsNgHv-nk0FsU5qsOXVZuNLvtArIjkQf-BNawnrqunXuTzSSbCELJ0kdGN3SwA9d6ljwbULl3d0J4oYmG3zuGZCJXjXaMFrsuILk6BEh7BJjZJkUN1ZV682Hn0VDUKqDyu4=s999" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="498" data-original-width="999" height="320" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEixsS1XRsPt4uOQfRM_jzh8MS8YBqo7cMGBOwWaRxtTlTKtXAuCDLHxYhsNgHv-nk0FsU5qsOXVZuNLvtArIjkQf-BNawnrqunXuTzSSbCELJ0kdGN3SwA9d6ljwbULl3d0J4oYmG3zuGZCJXjXaMFrsuILk6BEh7BJjZJkUN1ZV682Hn0VDUKqDyu4=w640-h320" width="640" /></a></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.1</span></i><i style="font-family: georgia;"> Proyección de las anisotropías del fondo cósmico de microondas medidas por la misión Planck. </i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2013/03/Planck_CMB" target="_blank">https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2013/03/Planck_CMB</a></span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La medición precisa
del CMB resulta muy importante a la hora de desarrollar un buen modelo
cosmológico, pues permite comparar las predicciones teóricas derivadas del
modelo con datos observacionales que codifican la física del Universo temprano.
Actualmente el modelo teórico más aceptado para explicar la evolución del
Universo, desde sus etapas más primitivas hasta nuestros días, es el llamado
modelo cosmológico estándar o modelo </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">-CDM. Este nombre
responde al hecho de que la concordancia de las predicciones teóricas del
modelo con las observaciones nos lleva a concluir que en la actualidad el
contenido energético y material del Universo estaría principalmente formado por
una componente de energía oscura (o constante cosmológica) denotada con la
letra griega </span><span style="font-family: Symbol; font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-char-type: symbol; mso-hansi-font-family: Arial; mso-symbol-font-family: Symbol;">L</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> (lambda), y de una componente de materia oscura
llamada CDM por sus siglas en inglés (cold dark matter). La primera daría
cuenta de en torno a un 70% del contenido energético del Universo, y es
responsable de que éste se expanda aceleradamente, mientras que la materia
oscura representaría en torno al 25% y sería un tipo de materia que
prácticamente no interacciona electromagnéticamente pero sí gravitacionalmente.
De este modo, según este modelo, la materia ordinaria que forma planetas,
estrellas y el resto de astros conocidos, solo representa en torno al 4% del
contenido total del Universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Además, según el
modelo cosmológico estándar, el Universo primitivo era bastante homogéneo, pero
las anisotropías del CMB indican que en el momento de la recombinación existían
pequeñas diferencias o fluctuaciones en las densidades de materia y radiación
entre los diferentes puntos del Universo. En las zonas que presentaban
densidades algo mayores la atracción gravitatoria dio lugar a la formación de
estructuras, resultando tras muchísimos años en las galaxias y cúmulos de
galaxias que observamos hoy en día. El modelo además hipotetiza que estas
fluctuaciones de densidad macroscópicas surgieron de fluctuaciones
microscópicas o cuánticas que se amplificaron durante un periodo de inflación
cósmica en el que el Universo se expandió casi exponencialmente [3].<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhFdqPvsX8eQ-ZRpuqImHMskuEBmVlDnFnAvM99MfpIXDnvR5MFYwnF1grn_sePATZjtkV2SRVkqV3pvjYBe4mWUc44gcVjKDKtdZK8uKhF00AhJLtanh9D5rCl0-RRlQDnD58o7GQtoIbd0ITeSuFLTQdTLj0f9VvJGxrlsFa7XrVP8CjLYzFaGyi0=s1000" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="684" data-original-width="1000" height="438" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhFdqPvsX8eQ-ZRpuqImHMskuEBmVlDnFnAvM99MfpIXDnvR5MFYwnF1grn_sePATZjtkV2SRVkqV3pvjYBe4mWUc44gcVjKDKtdZK8uKhF00AhJLtanh9D5rCl0-RRlQDnD58o7GQtoIbd0ITeSuFLTQdTLj0f9VvJGxrlsFa7XrVP8CjLYzFaGyi0=w640-h438" width="640" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.2</span><span style="font-family: georgia;"> Evolución del Universo según el modelo L-CDM.</span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="https://lambda.gsfc.nasa.gov/education/graphic_history/univ_evol.cfm" target="_blank">https://lambda.gsfc.nasa.gov/education/graphic_history/univ_evol.cfm</a></span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La manera en que
describimos la interacción gravitacional al formular el modelo cosmológico
estándar es empleando para ello la teoría más aceptada del campo gravitatorio,
es decir la Relatividad General de Einstein. La Relatividad General es una teoría
geométrica del campo gravitatorio, que no solo es bellísima desde el punto de
vista matemático, sino que además explica de un modo rotundamente exitoso todos
los fenómenos gravitatorios que observamos a nuestro alrededor. En efecto, la
Relatividad General ha salido airosa en todos los test gravitatorios que se han
hecho hasta la fecha [4], siendo el culmen de estos test la detección de ondas
gravitatorias por los observatorios LIGO y Virgo [5]. No obstante, pese a que
desde el punto de vista experimental no le hayamos encontrado ninguna pega a
esta teoría, a nivel teórico es una teoría con sus limitaciones, pues presenta
regímenes singulares en los que ciertas cantidades crecen hasta valores
infinitos. El modelo cosmológico estándar presenta una de tales singularidades
inherentes a la Relatividad General. Si lo aplicamos para intentar entender la
dinámica cosmológica antes de la inflación cósmica, nos acabamos chocando con
una singularidad inicial a veces llamada Big Bang. Nos encontramos ahí con el problema
de que el Universo se concentraría en un punto en el que varios observables
físicos se hacen infinitos, tales como la densidad de energía de los campos
materiales, o la curvatura del espaciotiempo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El punto de vista
usual a este respecto es que estaríamos estirando demasiado la Relatividad
General, extrapolándola a regímenes en los que no tenemos derecho a usarla.
Esta teoría es bellísima a la par que humilde, y nos indica en qué regímenes no
debemos aplicarla porque ahí falla, precisamente en singularidades como la del
Big Bang. Otro régimen en el que nos encontramos una de tales singularidades es
en el interior de los llamados agujeros negros. Empeñarnos en aplicar la
Relatividad General para describir esos regímenes nos lleva a conclusiones que
físicamente no tienen significado, como que el espaciotiempo “se rompe”. Si nos
imaginamos el espaciotiempo como una malla elástica, en la región singular
estaría tan estirada que la malla se desgarraría. No tenemos problema ninguno
en visualizar una malla desgarrada porque la imaginamos rodeada de espacio,
pero cuando estamos hablando del propio espacio (o espaciotiempo) el hecho de
que se rompa carece de sentido físico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Por tanto, para poder
describir y entender a nivel fundamental el interior de agujeros negros o la
física del Universo primitivo antes de inflación, debemos mejorar nuestro marco
teórico. La idea es formular una nueva teoría, que esté bien definida a escalas
de curvatura altísima donde la Relatividad General se hace singular, pero que
coincida con ésta en los regímenes que la Relatividad General explica
correctamente. Uno de los planteamientos adoptados a la hora de desarrollar tal
teoría es que el campo gravitatorio a nivel fundamental es de naturaleza
cuántica. Ya ocurre que para el resto de las interacciones que afectan a los
campos materiales, la interacción fuerte, la débil y la electromagnética,
aplicamos un marco teórico llamado teoría cuántica de campos. Es precisamente a
escalas de energía muy altas, como las alcanzadas en los detectores de
partículas como los que alberga el CERN [6], cuando la materia nos muestra su
naturaleza cuántica. O por ejemplo a las escalas a las que se produjo la
hipotética inflación cósmica, de ahí que el modelo cosmológico estándar
describa el contenido primigenio del Universo en términos de fluctuaciones
cuánticas. Para explicar la física a esas escalas altas de energía no podemos
aplicar la física clásica sino la teoría cuántica, desarrollada a lo largo del
siglo XX.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Sin entrar en detalle
en explicar la física cuántica, sí conviene esbozar un poco sus principales
diferencias con la física clásica. En el marco de una teoría clásica, tener un
conocimiento absoluto de un sistema físico en un instante dado permite predecir
con exactitud su estado en cualquier otro momento de tiempo. Sin embargo, si el
sistema es de naturaleza cuántica esto no es posible. Los sistemas cuánticos
pueden estar en estados que se llaman entrelazados, que presentan correlaciones
muy extrañas a nuestro entendimiento clásico. La teoría cuántica que describe
su comportamiento solo nos permite hacer predicciones probabilísticas sobre la
evolución temporal del estado del sistema. Si pensamos en una partícula
cuántica, para ella no existe la noción de trayectoria bien definida, y se
verifica el llamado principio de incertidumbre de Heisenberg [7]. Este
principio establece un límite fundamental a la precisión con la que podemos
medir ciertas propiedades físicas. Por ejemplo, si mejoramos la precisión con
la que medimos la posición de nuestra partícula cuántica, perderemos entonces
conocimiento sobre su velocidad, y viceversa.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La Relatividad
General, la teoría por excelencia de la interacción gravitatoria, es una teoría
clásica en el sentido descrito anteriormente. Parece natural pensar que, como ocurre
por ejemplo con la teoría electromagnética de Maxwell, esta teoría clásica sea
una aproximación de una teoría más fundamental cuántica. La teoría clásica
funciona bien a escalas de energía relativamente bajas, para las que esas
correlaciones debidas al entrelazamiento cuántico se hacen insignificantes. No
obstante, al explorar energías más y más altas, dichas correlaciones cuánticas
comenzarían a cobrar importancia y ya no se podrían ignorar. Si esto es así
también para la interacción gravitatoria, entonces necesitamos una teoría
fundamental de gravedad cuántica, subyacente a la clásica, para describir los
fenómenos gravitatorios a escalas en las que el campo gravitatorio se hace
arbitrariamente intenso. Un calculito muy sencillo nos da evidencia de a qué
energías los efectos de gravedad cuántica serían relevantes: simplemente
podemos combinar las constantes fundamentales de la naturaleza de modo que con
ellas obtengamos una cantidad con dimensiones de energía. El resultado es la
llamada energía de Planck, y resulta ser dos mil millones de julios. Esto es
una energía ingente, trece órdenes de magnitud mayor que las mayores energías
de los experimentos de partículas del CERN.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Existen diferentes
propuestas para teorías de gravedad cuántica, ninguna exenta de problemas a
nivel teórico, pero algunas lo suficientemente maduras como para poder analizar
consecuencias físicas de las mismas. Como acabamos de argumentar, los regímenes
en los que la naturaleza cuántica del campo gravitatorio cobraría importancia están
muy lejos de los explorados en nuestros laboratorios, así que es complicado
tener datos experimentales que poder comparar con las posibles predicciones de
modelos de gravedad cuántica. Para formular estos modelos la guía principal que
empleamos es la intuición física y el rigor matemático. A falta de experimentos
con los que contrastar las posibles predicciones teóricas, lo menos que podemos
pedirles a nuestras teorías o modelos es que estén bien planteados
matemáticamente. Sin embargo, por muy bonito que sea un modelo matemático,
debemos poder ser capaces de extraer consecuencias físicas de él que puedan
contrastarse observacional o experimentalmente, pues sino no tendremos
evidencia de que tal modelo describe el comportamiento de la naturaleza. Cuando
lo que intentamos describir es la naturaleza cuántica del campo gravitatorio la
tarea se nos complica mucho, no solo porque es una cuestión difícil a nivel
matemático, sino también por la falta de datos experimentales. Para verificar
nuestras teorías debemos ingeniárnoslas para obtener datos observacionales que
puedan estar afectados por efectos de gravedad cuántica y que no podamos
explicar con la teoría clásica de la Relatividad General. Las ventanas observacionales más prometedoras
para medir tales efectos son precisamente esos regímenes en los que la
Relatividad General presenta singularidades, es decir el interior de agujeros
negros y la física del Universo primitivo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La disciplina que se
centra en la física del Universo primitivo, describiéndola en el marco de una
teoría cuántica de la gravedad, es la cosmología cuántica, y de ahí el título
de este capítulo. Los modelos de cosmología cuántica típicamente modifican la
formulación clásica incorporando de algún modo las reglas matemáticas de la
mecánica cuántica con el fin de poder describir una dinámica cosmológica
pre-inflacionaria bien definida matemáticamente, es decir libre de la
singularidad inicial del Big Bang. Entonces la evolución del Universo de
acuerdo a estas reglas cuánticas resulta en que el estado de las fluctuaciones
primordiales al inicio de la inflación cósmica es diferente al asumido en el
modelo cosmológico estándar, y esas diferencias dan lugar a predicciones sobre
los datos del CMB ligeramente distintas a las del modelo cosmológico estándar.
De nuevo surge la importancia de medir con precisión el CMB, pues sirve como
posible ventana para observar efectos de gravedad cuántica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Como ejemplo de
propuesta actual de cosmología cuántica comentemos sobre la cosmología cuántica
de lazos [8]. Esta propuesta sigue las reglas de un marco teórico de gravedad
cuántica llamado gravedad cuántica de lazos [9]. Una de las características de
esta teoría es que a nivel fundamental cantidades geométricas como áreas o
volúmenes espaciales aparecen discretizados o cuantizados. Como resultado de
esta cuantización, en cosmología cuántica de lazos, la singularidad clásica del
Big Bang desaparece y se ve reemplazada por un rebote que une una rama en
contracción del Universo con una rama en expansión. Es decir, según este marco
teórico, a escalas muy altas de energía la gravedad se hace repulsiva y el
Universo rebota. Un análisis riguroso muestra que en dicha teoría la densidad
de energía, o equivalentemente la curvatura espaciotemporal, está acotada
alcanzando un máximo que no puede superarse, y de ahí que el colapso
gravitatorio del Universo se revierta en dicho rebote. Ese valor máximo viene
determinado por parámetros de gravedad cuántica de lazos, y es del orden de la
escala de Planck, como sería de esperar pues es a esas escalas en las que
esperamos que los efectos de gravedad cuántica sean importantes. Instantes
después del rebote, cuando las densidades de energía dejan de ser planckianas,
recuperamos la dinámica clásica de la Relatividad General.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi3DBNTF26k8XuXTwJWAO4iKkl9eg2FB8D0H-SVbZG7WSnGvUEo67ZLUG6W-x52qrrv_peidN7xtr7ARQbWozwAi4addoigaXM8BK3QQEMrm9P5rkyk5NzurhkbBiWr8BTtd6dhRV64QYD8BJXUNvfEyTE6hAtxkm5MjYQaoum-Z9yczBFDWdxaGJYD=s760" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="655" data-original-width="760" height="345" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi3DBNTF26k8XuXTwJWAO4iKkl9eg2FB8D0H-SVbZG7WSnGvUEo67ZLUG6W-x52qrrv_peidN7xtr7ARQbWozwAi4addoigaXM8BK3QQEMrm9P5rkyk5NzurhkbBiWr8BTtd6dhRV64QYD8BJXUNvfEyTE6hAtxkm5MjYQaoum-Z9yczBFDWdxaGJYD=w400-h345" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.3</span><span style="font-family: georgia;"> Evolución del Universo en cosmología cuántica de lazos. Antes de inflación se da una etapa preinflacionaria precedida de un rebote (bounce) debido a los efectos cuánticos de la geometría.</span></i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="https://science.psu.edu/news/Ashtekar7-2020" target="_blank">https://science.psu.edu/news/Ashtekar7-2020</a></span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La cosmología
cuántica de lazos es una de las propuestas de cosmología cuántica lo
suficientemente madura como para extraer modificaciones a los espectros de las
fluctuaciones primordiales y del CMB, de modo que se puedan comparar
predicciones teóricas del modelo con datos observacionales. Varios grupos de
investigación están centrando su trabajo en este asunto, aunque no tenemos aún
resultados claramente concluyentes que permitan evidenciar la validez de este
marco teórico. Primero porque el modelo considerado en cosmología cuántica de
lazos está sujeto a ambigüedades y aún se investiga en identificar criterios
físicos y matemáticos que las fijen. Otras propuestas presentan una
problemática similar. Por otra parte, hay un problema que afecta a las
observaciones pues la región de los datos del CMB en la que los efectos de
gravedad cuántica serían esperables están sujetos a una incertidumbre
estadística llamada varianza cósmica, inherente a querer medir correlaciones
entre zonas del Universo separadas por distancias muy largas. Esta
incertidumbre viene de que solo podemos observar el CMB desde una región, es
decir la Tierra y sus inmediaciones, y por tanto no tenemos muestra estadística
desde otras zonas del Universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otra posible fuente
de información valiosísima sobre las etapas tempranas del Universo, que nos
permitiría arrojar más conclusiones sobre nuestros modelos de cosmología
cuántica, sería el hipotético fondo de ondas gravitacionales primordiales. En
efecto, hay modelos de inflación cósmica que, además de describir las
perturbaciones primordiales de materia que dieron lugar a las anisotropías del
CMB, también predicen la existencia de unas perturbaciones primordiales de tipo
ondas gravitacionales. Dicho fondo, de existir, aún no se ha medido porque
sería muy débil. Hay diferentes experimentos, como BICEP y el Keck Array [10],
cuyo objetivo es detectarlo indirectamente a través de su efecto polarizador
sobre el CMB. La polarización describe la orientación de la luz perpendicular a
su dirección de propagación y aunque hay diferentes fuentes que polarizan el
CMB, las hipotéticas ondas gravitacionales dejarían una señal muy distintiva
que es la que se está intentando detectar. Más aún, ya se plantean experimentos
de detección directa de dichas ondas gravitacionales, como la futura misión
LISA, que será un espectrómetro de ondas gravitacionales formado por tres
satélites [11], y que podría detectar las frecuencias del supuesto fondo
cósmico de ondas gravitacionales [12].<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhvWVJL4WDySfVAfmv5Y8DxV3HUTZ9AH37eshobgg_k3LkH11cwIohH8RW_PEQwugRZQEFGHLhYHJDAAQ4HaoNs6k2_RVAmGWUNOdLbOkDDdZRAIejoZ4OTFZ7n_L4iD1NtgusxBDQjOe1alG5LRBiwQ302bf0BVY1szHlUPEuo9AvreeVWC94AdFnh=s995" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="995" data-original-width="995" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhvWVJL4WDySfVAfmv5Y8DxV3HUTZ9AH37eshobgg_k3LkH11cwIohH8RW_PEQwugRZQEFGHLhYHJDAAQ4HaoNs6k2_RVAmGWUNOdLbOkDDdZRAIejoZ4OTFZ7n_L4iD1NtgusxBDQjOe1alG5LRBiwQ302bf0BVY1szHlUPEuo9AvreeVWC94AdFnh=w400-h400" width="400" /></a></div><br /><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fig.4</span></i><i style="font-family: georgia;"> Visión artística de la misión espacial LISA.</i></div><div style="text-align: center;"><i><span style="font-family: arial;">Fuente: <a href="https://www.elisascience.org/" target="_blank">https://www.elisascience.org</a></span></i></div><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En definitiva, en
pleno siglo XXI la Física Teórica aún se encuentra con grandes preguntas por
resolver, tales como cuál es la correcta física que explica el comportamiento
del espaciotiempo a nivel microscópico. Una teoría microscópica del campo
gravitatorio nos ayudaría a entender mejor qué ocurre en los regímenes en los
que la Relatividad General presenta singularidades, tales como el interior de
agujeros negros o la física del Universo primitivo. Formular dicha teoría es
una labor teóricamente ardua, y la validación de nuestros modelos se complica por
la falta de experimentos que registren los supuestos efectos de gravedad
cuántica. Pero pese a estas limitaciones, nuestra tecnología está tan avanzada
que no es impensable imaginar que en unos años podamos hacer afirmaciones
robustas en el campo de la cosmología cuántica. Seguiremos trabajando en esta
apasionante rama de la ciencia con el fin de ampliar nuestros conocimientos
sobre el Universo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;">Referencias:<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[1] A.A.
Penzias; R. W. Wilson, 1965, <i>A Measurement Of Excess Antenna Temperature At
4080 Mc/s</i>, Astrophysical Journal Letters. 142: 419–421.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[2]</span><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><a href="https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Planck/Planck_and_the_cosmic_microwave_background" target="_blank"><span lang="EN-US">https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Planck/Planck_and_the_cosmic_microwave_background</span></a></span><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[3] S.
Tsujikawa, 2003, <i>Introductory review of cosmic inflation </i>,arXiv:0304257
[hep-ph].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[4] C. M.
Will, 2014, <i>The Confrontation between General Relativity and Experiment,
Living Reviews in Relativity</i>, Living Reviews in Relativity volume 17, 4
(2014) [arXiv:1403.7377[gr-qc]].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[5] B. P.
Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), 2019, <i>Tests
of General Relativity with GW170817</i>, Phys. Rev. Lett. 123, 011102.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[6] </span><a href="https://home.cern/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://home.cern</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[7] D.
Sen, 2014, <i>The Uncertainty relations in quantum mechanics</i>, Current Science. 107 (2): 203–218.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[8] I.
Agulló, P. Singh, 2016, <i>Loop Quantum Cosmology: A brief review</i>,
arXiv:1612.01236.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[9] C.
Rovelli, F. Vidotto, 2015, <i>Covariant Loop Quantum Gravity: An Elementary
Introduction to Quantum Gravity and Spinfoam Theory</i>, Cambridge University
Press. <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[10]
BICEP2/Keck and Planck Collaborations, 2015, <i>Joint Analysis of BICEP2/Keck
Array and Planck Data</i>, Phys. Rev. Lett. 114, 10, 101301 [arXiv:1502.00612].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[11] </span><a href="https://www.elisascience.org/" target="_blank"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">https://www.elisascience.org</span></a><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">[12]
Nicola Bartolo et al, 2016, <i>Science with the space-based interferometer
LISA. IV: probing inflation with gravitational waves</i>, JCAP12(2016)026.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/mercedes-martin-benito.html" target="_blank">Mercedes Martín Benito</a>.<o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; mso-bidi-font-weight: bold;">Doctora en Ciencias Físicas. <o:p></o:p></span></p>
<span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Profesora del Departamento de Física Teórica de la Universidad
Complutense de Madrid (UCM) y miembro del Instituto IPARCOS.</span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial",sans-serif" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3114823841969258986.post-80084291896670240692022-02-28T23:00:00.000-08:002022-03-27T08:48:27.576-07:00Una cuestión nuclear - Isabel del Río Luna<p> <b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">Una cuestión
"nuclear".</span></b></p><p><i><span face="Arial, "sans-serif"" style="font-size: 14pt; line-height: 107%;">Encuentros
y desencuentros en los años 30 y 40: Einstein, Bohr, Curie, Heisenberg, Fermi,
Meitner, ...</span></i></p><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><i style="font-family: Georgia, "Times New Roman", serif;"><a href="https://drive.google.com/file/d/12x0iThFcj7weJD70b7bLF4G5bt4AVzFK/view?usp=sharing" target="_blank">Descarga capítulo pdf.</a></i></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><br /></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><audio controls="" loop=""> <source src="https://docs.google.com/uc?export=download&id=1_BroWm2kjBF0ZVEhr6h-CK46DX0cxoP2" type="audio/mpeg"></source> </audio></div><div style="text-align: right;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><span style="font-family: "georgia" , "times new roman" , serif;"><i><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/creditos-musica_29.html" target="_blank">Créditos música</a></i></span></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><div style="text-align: right;"><div style="text-align: left;"><br /></div><div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm;"><br /></div></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: center;"><i><span face="Arial, "sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 24px;">El 6 de agosto de 1945 el mundo entero fue testigo del lanzamiento de la bomba atómica sobre Hiroshima. La BBC radiaba la noticia e informaba de las catastróficas consecuencias del mayor proyecto de investigación científico-militar de la historia. Poco después, en 1946 la revista Time hacia recaer la paternidad de la bomba sobre Albert Einstein y su famosa ecuación E=mc<sup>2</sup>, postulada 40 años antes, cuando ni siquiera el neutrón se había descubierto.</span></i></div><div class="MsoNormal" style="line-height: normal; margin-bottom: 0cm; text-align: center;"><i><span face="Arial, "sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 24px;"><br /></span></i></div></div></div><div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhgmCsfN3Qfx8o3ap0HB4eqSRTM2Plr-qgTaHChcPnhacHQrvUxsgqA-ntTBolQ_R0YOCLx3P2cqQxdmVUYdzU1DxwrQ_4EFFHioH_O-nGF7mf6qDjxcISUNHf7nr8Oo50o0MUCvq2tTXNpuuewfw8HTIzkeOF9Z5NiNWVTHnSvUdefBmXD8cwEJQOF=s1323" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="203" data-original-width="1323" height="98" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhgmCsfN3Qfx8o3ap0HB4eqSRTM2Plr-qgTaHChcPnhacHQrvUxsgqA-ntTBolQ_R0YOCLx3P2cqQxdmVUYdzU1DxwrQ_4EFFHioH_O-nGF7mf6qDjxcISUNHf7nr8Oo50o0MUCvq2tTXNpuuewfw8HTIzkeOF9Z5NiNWVTHnSvUdefBmXD8cwEJQOF=w640-h98" width="640" /></a></div><br /><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: arial;">Fig.1</span></span><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> </span><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: georgia;">Todas las imágenes seleccionadas de Wikimedia commons.</span></span></i></div><div style="line-height: 24px; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></div>
<p align="center" class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Grandes científicos de la época como Niels Bohr y Robert Oppenheimer
compartirían, desde el punto de vista mediático, la paternidad y Lise Meitner
sería reconocida en América como la madre de la bomba atómica. Pero la
implicación de cada uno de ellos sería desigual y en algunos casos
prácticamente nula. Para Einstein, pacifista convencido, su contribución tuvo
una doble vertiente, una científica y otra política; la segunda lo atormentaría
hasta el día de su muerte.<o:p></o:p></span></i></p>
<p align="center" class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">No cabe duda de que su ecuación, E=mc<sup>2</sup>, ha tenido grandes
consecuencias en la historia de la humanidad y que la creación de la bomba
atómica ha sido una consecuencia de la misma. Pero casi ningún descubrimiento científico
es fortuito, suelen ser el fruto de una larga historia y de pequeños avances
concatenados que culminan en algo superior. Así ocurrió también con el
descubrimiento de la fisión nuclear, lo que, junto a una guerra mundial, fue el
punto de partida de la era atómica.<o:p></o:p></span></i></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">Los
antecedentes: Revelando el núcleo.</span></b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Culpar a Einstein del desarrollo y uso de la bomba
atómica porque su ecuación es la base teórica que la hizo posible, es lo mismo
que echar la culpa a Demócrito por ser el primero en dar nombre a las unidades
indivisibles de las que se creía que estaba compuesta la naturaleza, los
átomos. Éstos son tan pequeños que no los podemos ver, así que hubo que esperar
más de 20 siglos para poder demostrar su existencia. Fue Einstein en 1905 quien
daría una formulación matemática de los mismos en el modelo del movimiento
browniano. “Mi objetivo principal era encontrar hechos que garantizaran lo más
posible la existencia de átomos de tamaño finito y determinado”, escribió en
sus Notas Autobiográficas.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los elementos
fundamentales de la naturaleza conocidos desde antiguo, a los que se les asignó
un símbolo, estarían formados por diferentes átomos. Cada elemento sería una
colección de átomos idénticos indestructibles químicamente. En 1869, el menor
de 17 hermanos, Dmitri Mendeléjev, dispuso los 63 elementos entonces conocidos
en filas según sus propiedades químicas construyendo columnas conforme
aumentaba su peso atómico. De esta forma encontró que aparecía periodicidad y
asumió que había huecos que debían corresponder a elementos todavía por
descubrir, cuyo posterior hallazgo confirmaría el magnífico descubrimiento del <b>sistema
periódico</b>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La regularidad,
simetría y capacidad predictiva del sistema periódico son indicios de que debe
haber un modelo que explique la estructura de los distintos elementos y que
contenga también esas características. Se especuló, por tanto, que los átomos
podían tener estructura y estar formados por piezas más pequeñas que pueden añadirse
a la estructura atómica de un elemento para obtener el siguiente. Pero la química
del siglo XIX no fue capaz de abrir camino en esta línea, así que la física y
sus técnicas tomarían el relevo para probarlo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Tras una gran
cantidad de ingenio y trabajo detectivesco, sin faltar una pequeña dosis de
casualidad, surgieron a finales del siglo XIX y principios del XX
descubrimientos cruciales para entender la estructura del átomo. En 1895
Wilhelm Konrad Röntgen hacía la primera radiografía de la historia con un
descubrimiento que le sorprendió a él y al resto del mundo, una radiación
desconocida a la que la llamó <b>rayos X</b>. Henri Becquerel decidió estudiar
si los cuerpos fosforescentes emitían rayos X y en el camino, ya iniciado por
la saga familiar, se topó con una nueva radiación a la que dio el nombre de
rayos de uranio, haciendo mención al material en el que los encontró. Esta
radiación no parecía cambiar de intensidad ni de carácter a lo largo de los
días. Tampoco cambiaba cuando era expuesta a la luz solar o ultravioleta. Era
un fenómeno muy distinto a los rayos X ya que no necesitaba de un tubo de rayos
catódicos para iniciarlo y sorprendentemente no se podían apagar. Había que
explicar la espontaneidad de esta nueva radiación invisible y dar respuesta a
las preguntas que suscitaba: ¿Cuál es la fuente de energía que crea estos rayos
que les permite penetrar sustancias opacas? ¿Hay otros elementos de la tabla
periódica que tengan la misma propiedad? La respuesta a la primera pregunta aún
tardará un tiempo en alcanzarse, pero la de la segunda pregunta la
proporcionará la joven pareja formada por Pierre y Marie Curie.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Marie Curie realizó
estudios sistemáticos y demostró que estos rayos no eran una propiedad característica
de un solo elemento, ya que el torio y sus compuestos también los presentaban.
Esto estimuló la búsqueda de otros elementos que pudieran emitir rayos
similares. El torio y el uranio son los elementos con mayor masa atómica
conocida por lo que apuntaba a que los elementos pesados podían tener esta
cualidad. Fue una labor titánica, los procesos de separación química duraron 4
años, pero fruto de sus investigaciones descubrieron el polonio y el radio. El
radio, mucho más activo que el uranio, hizo que los Curie acuñaran el término
de <b>radiactividad</b>.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhGzy10h8k_4mwD_WyJWdwpEI7VGNanm1jOLNF2S0TfTnE7xRfF0yK_kEfspGaUj-6mBHnrD1g4qVH4vZTk4hvF5JrrvqrZzdUOYjb3ZVdMLPLe3v3MQPVHyLH07J5dnR_BMb3pCXv7nonLLjQGbo1SpkmDTfKoZ9ftl0I9jz0Rjm8G5DHxaeeYoCwI=s747" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="747" data-original-width="567" height="640" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhGzy10h8k_4mwD_WyJWdwpEI7VGNanm1jOLNF2S0TfTnE7xRfF0yK_kEfspGaUj-6mBHnrD1g4qVH4vZTk4hvF5JrrvqrZzdUOYjb3ZVdMLPLe3v3MQPVHyLH07J5dnR_BMb3pCXv7nonLLjQGbo1SpkmDTfKoZ9ftl0I9jz0Rjm8G5DHxaeeYoCwI=w486-h640" width="486" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: arial;">Fig.2</span></span><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> </span><span lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: georgia;">Marie Curie, Wikimedia commons.</span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Surgió también la
cuestión de la energía. Notaron que las muestras de radio se mantenían a una
temperatura mayor que su entorno, llegando a producir 0,1 kcal de energía térmica
por hora incluso durante mucho tiempo. La liberación continua de energía
indicaba que había que buscar cambios producidos dentro de los átomos de los
elementos radiactivos y no solo en reacciones químicas entre átomos<b>. Esto
era algo revolucionario y atrevido</b>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Por el
descubrimiento de la radiactividad natural Becquerel y Pierre y Marie Curie
compartieron el Premio Nobel de química en 1903, Marie fue la primera mujer de
la historia que recibía el galardón. No solo la física se transformará con este
descubrimiento, Darwin y su teoría de la evolución se verán directamente
beneficiados, ya que la radiactividad natural indicaba que la Tierra era más
vieja de lo que hasta entonces se había supuesto.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Una vez conocidas
las propiedades del radio, el interés por ellas se disparó y numerosos científicos
pasaron a estudiarlas. Los átomos apenas habían empezado a mostrar su rica vida
interior. Una tras otra las letras del abecedario griego, alfa, beta, gamma,
daban nombre a las nuevas y cada vez más penetrantes radiaciones según iban
descubriéndose. Los campos magnéticos ayudarían a determinar carga y masa:
positiva, negativa y sin carga respectivamente. Pero en lo tocante a la masa,
unas serían más díscolas que otras. En 1900, Becquerel obtuvo la carga y la
masa de la radiación beta, descubriendo que era precisamente el <b>electrón</b>
descubierto por Thomson en 1897. La naturaleza de la radiación alfa fue algo
más difícil, llegando a la conclusión de que podía ser una molécula de
hidrógeno sin un electrón o un átomo de He sin sus dos electrones u otras
posibles combinaciones. La acertada es efectivamente la del He.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Lo que quedaba
claro es que estas emisiones planteaban cuestiones difícilmente compatibles con
las ideas existentes de la materia y su estructura. <b>Los átomos ya no eran
indivisibles</b>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1907 Ernest Rutherford
abandonaba su tierra natal, Nueva Zelanda, por Inglaterra; su maleta iba llena
de proyectos, entre los que se encontraban el desentrañar los secretos de la
radiación alfa y explorar el modelo atómico del físico de Cambridge J.J.
Thomson. Lo que no sabía es que convertiría su famoso laboratorio de Cavendish
en la cuna de colaboradores y estudiantes de postgrado que serán clave en el
avance de la física: James Chadwick, Niels Bohr, Robert Oppenheimer o el
químico alemán Otto Hahn, entre otros.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El estudio de la
desintegración del radio también llevó al descubrimiento de que las
transformaciones radiactivas terminaban siempre en un producto final estable,
que algunos eslabones de la cadena emitían radiación alfa y otros de tipo beta,
pero que los rayos gamma se emitían a lo largo de las series de desintegración.
Algunos miembros de la serie se desintegraban rápidamente y otros necesitaban
mucho tiempo. De ello se desprendía que podía haber elementos radiactivos en
origen que hubieran desaparecido por tener periodos de desintegración cortos.
Esto presentaba un problema grave, pues, aunque en 1910 todavía había huecos
para elementos en la tabla periódica, no eran suficientes para albergar todas
las nuevas sustancias que aparentemente surgían de las desintegraciones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La clave estaba en
que algunas de esas nuevas sustancias tenían propiedades químicas idénticas a
las de elementos conocidos, aunque tuvieran propiedades físicas diferentes. Así
que Frederick Soddy sugirió que un elemento químico puede ser una mezcla de átomos
con diferente comportamiento radiactivo, con diferente masa atómica, pero con
las mismas propiedades químicas. <b>Surgía así el concepto de Isótopo </b>(mismo
lugar en la tabla periódica). La radiactividad y el concepto del isótopo fácilmente
formularían nuevas preguntas sobre la estructura última del átomo: </span><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-hansi-font-family: Arial;">¿</span><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Cuáles serían sus piezas básicas?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1911, con sus
experimentos de dispersión y su modelo atómico, Rutherford cambió radicalmente
la idea del átomo, observó que éste era básicamente espacio vacío y que la
mayor parte de la masa y la carga positiva estaba concentrada en un núcleo muy
masivo rodeado de una nube de ligeros electrones cargados negativamente. ¿Cómo
podía este sistema ser estable?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La respuesta
llegará en 1913 de la mano de su joven colaborador, el físico danés Niels Bohr,
quien perfecciona el modelo atómico de Rutherford incorporando las incipientes
ideas sobre cuantización que habían surgido unos años antes con las
investigaciones de Max Planck y Albert Einstein. Sugiere que los electrones solo
pueden seguir determinadas órbitas seleccionadas. Este modelo, a caballo entre
lo clásico y lo cuántico, permitía, a pesar de sus limitaciones, explicar las
líneas espectrales del más simple de los átomos, el hidrógeno. En 1922 Bohr
recibió el Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la estructura atómica
y la radiación, pero todavía no se había explicado en que consiste exactamente
el núcleo.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEihmsZ8oNQgrdAsOIyeBY5srmPZ79GrF3RcuLDXti7tccKN-OrwttowYkQw6a5Zg6GkhKQY5Pfm_Tp0s25sK8aY1tICUuh6USWSUU86d08hfFfviCOszynFDXpwrn_luswy-lz2059d7Xa5NkrtMar2bdKbPQ3NTHsOWbvI1v_SaACZe2nKWmZZp6yh=s800" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="400" data-original-width="800" height="320" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEihmsZ8oNQgrdAsOIyeBY5srmPZ79GrF3RcuLDXti7tccKN-OrwttowYkQw6a5Zg6GkhKQY5Pfm_Tp0s25sK8aY1tICUuh6USWSUU86d08hfFfviCOszynFDXpwrn_luswy-lz2059d7Xa5NkrtMar2bdKbPQ3NTHsOWbvI1v_SaACZe2nKWmZZp6yh=w640-h320" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: arial;">Fig.3</span></span><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> </span><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: georgia;">Modelos atómicos de Rutherford y de Bohr. Wikimedia commons.</span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1920, estudiando
el átomo de hidrógeno, que contiene un solo electrón externo para compensar la
carga positiva del núcleo, Rutherford acuña el nombre de <b>protón</b> para
dicha carga positiva. Pero al extrapolar esta asunción natural al siguiente
átomo, el helio, que contiene dos electrones externos que deberían compensarse
con dos protones del núcleo, las masas no encajaban ya que el He es cuatro
veces más masivo que el H, luego debería haber elementos con masa pero sin
carga en el núcleo que complementaran a los protones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">La partícula neutra
postulada por Rutherford, se descubriría por fin en 1932. La interpretación
crucial la daría uno de sus colaboradores, J. Chadwick, pero en realidad fue
uno más de los resultados de un trabajo coral de la ciencia: en Alemania se
detectó una radiación altamente penetrante, en Francia la pareja Joliot-Curie
se interesó por ella y al bombardear berilio con partículas alfa observaron una
radiación neutra muy penetrante a la que Chadwick, en Gran Bretaña, reconoció
como la partícula postulada por Rutherford y a la que denominó <b>neutrón</b>.
Ambos, Chadwick y la pareja Joliot Curie, compartieron el Premio Nobel en 1934
por este descubrimiento y por su contribución al descubrimiento de la
radiactividad artificial.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Cualquier átomo era
una combinación de tan solo tres elementos fundamentales: protones, neutrones y
electrones, lo que llevaría a una pregunta fundamental: ¿es la masa de un átomo
neutro igual a la masa de los neutrones, protones y electrones que lo componen?
La respuesta es, evidentemente, no. La masa atómica es siempre menor que la
suma de las partículas constituyentes en estado libre. El defecto de masa antes
y después de la formación de un núcleo puede parecer muy pequeña, pero la
energía que le corresponde según la ecuación de Einstein es muy significativa.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1933 Niels Bohr
perfecciona el modelo de la gota líquida, que fue propuesto por primera vez por
George Gamow, quien ya había explicado el mecanismo de emisión de las
partículas alfa mediante el efecto túnel. Sobre este modelo también trabajaría
el físico alemán Carl Friedrich von Weizsäcker, obteniendo una fórmula semi-empírica
para la energía de ligadura del núcleo. Ya se pueden explicar las
desintegraciones nucleares.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Ese mismo año se
celebró la séptima conferencia Solvay, que reunió a la élite de la física
europea bajo el tema “La Estructura del núcleo atómico”. Todas las piezas
necesarias para el descubrimiento de la fisión nuclear estaban disponibles. Sin
embargo, todavía pasarán cuatro años antes de su descubrimiento. Además de la
casualidad, la inestabilidad política y social de Europa jugará un papel
decisivo en este retraso. Adolf Hitler asumió la Cancillería del Reich en enero
de 1933 y como consecuencia de sus leyes racistas un 25% de los físicos
alemanes fueron expulsados de Alemania. Bohr desde Copenhague y Leo Szilard
desde Londres fueron especialmente activos en la ubicación de científicos
desplazados, encontraron ocupación para más de 2500 estudiantes antes de que
estallará la Segunda Guerra Mundial. El propio Einstein, alarmado ante el auge
del antisemitismo y el nazismo abandonó Alemania emigrando a Estados unidos,
dónde se instaló en la Universidad de Princeton y dónde su fama y popularidad
acabaron de fraguar en un popular icono de la cultura moderna.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">La
fisión llega en forma de carta navideña y viaja a EEUU de la mano de Bohr.</span></b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El descubrimiento del neutrón hará que los
bombardeos con partículas alfa pasen de moda, la nueva partícula neutra se
impone como proyectil en los experimentos de los años 30. Enrico Fermi en Roma,
Irene Curie y Frédéric Joliot en París, Otto Hahn y Lise Meitner en Berlín,
todos seguirían la nueva tendencia.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El físico italiano
Enrico Fermi y su equipo, los chicos de la vía Panisperna, bombardearon con
neutrones de forma sistemática los 92 elementos de la tabla periódica hasta
llegar al último, el uranio. Su objetivo era encontrar elementos más masivos
que éste y que no se encuentran de forma natural en la Tierra, lo que se conoce
como elementos transuránidos. Los neutrones que usan como proyectil provienen
de una emisión radiactiva, lo que significa que son neutrones con altas
energías, del orden de 10 MeV.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En sus experimentos
de 1934, al bombardear el uranio llegan a postular la existencia del elemento
número 94, el plutonio, pero han podido toparse con la fisión sin advertirlo.
Al publicar sus resultados la química alemana Ida Noddak sugiere que en esos
experimentos también podrían haberse producido rupturas del núcleo. Quizás
porque su informe no estaba bien argumentado y los datos de las masas nucleares
no parecían encajar o, simplemente, porque en ese momento era un hecho
inconcebible, el artículo de Ida fue completamente ignorado.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A pesar de esto,
los aportes de Fermi serán cruciales. Siguiendo la antigua técnica de
Rutherford decide interponer una lámina de parafina antes del objetivo,
observando que la tasa de la reacción se incrementa. De aquí se desprende la
necesidad de un moderador que no absorba neutrones pero que disminuya su
energía y velocidad tras varios choques, hasta que alcancen la velocidad de las
moléculas de los gases a temperatura ambiente, es decir que pasen de energías
del orden del MeV al eV, lo que se denomina neutrones térmicos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En estas
condiciones la fisión debería haberse observado, pero Fermi blindó la muestra
con aluminio para evitar que accedieran a ella otras radiaciones que no fueran
los neutrones; con esta medida estaba impidiendo que se vieran los efectos de
los productos de fisión que generalmente son emisores beta. Recibió el Premio
Nobel en 1938 por sus demostraciones sobre la existencia de nuevos elementos
radiactivos producidos por procesos de irradiación con neutrones y por sus
descubrimientos sobre las reacciones nucleares debidas a los neutrones lentos,
pero no pudo observar la fisión en ninguno de sus experimentos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Tras recibir el
premio, en cuya ceremonia se negó a hacer el saludo romano impuesto por
Mussolini, emigró a Nueva York junto a sus hijos y su esposa Laura, judía. En
enero de 1939 comenzó a trabajar en la Universidad de Columbia donde recibiría
la noticia de los experimentos de Otto Hahn y Fritz Strassmann.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Otto Hahn escribía
en diciembre de 1938 una larga carta destinada a su ex colaboradora, la física
austriaca Lise Meitner, a la que Einstein apodaba como “la Madame Curie
alemana”. Meitner pasaba en Suecia las vacaciones de Navidad en compañía de su
sobrino, el físico Otto R. Frisch, cuando recibió la interesante carta de Otto.
Lise era uno más de los muchos científicos desplazados debido al avance del
antisemitismo en Europa. En marzo 1938 cuando Hitler anexionaba Austria, pese a
su larga trayectoria científica y estar bautizada, pasó a ser considerada tan
solo como una judía alemana. Su vida corría peligro, por ello, en julio de ese
mismo año, apenas cinco meses antes de conseguir el descubrimiento más
extraordinario de su vida, escapaba a Suecia vía Dinamarca.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En su carta, Otto
le consultaba si existía alguna posible explicación, de acuerdo a las leyes de
la física para sus extraños resultados: al bombardear uranio con neutrones
térmicos en busca de elementos transuránidos habían detectado bario, elemento muy
alejado del uranio en la tabla periódica y mucho menos masivo que éste. «Quizás
tú puedas sugerir una fantástica explicación» aventuraba en su carta, y estaba
en lo cierto, pues por fin se descubría y aceptaba que el núcleo de uranio
podía dividirse.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Lise Meitner y Otto
Frisch, necesitaron de dos grandes hitos de la física para llegar a esta
conclusión: el modelo nuclear de la “gota líquida” propuesto por Bohr en 1933 y
la ecuación de Einstein (E=mc<sup>2</sup>) postulada en 1905. Con el primero
valoraron la posibilidad de que el núcleo pudiera partirse en dos mitades casi
iguales, que al estar eléctricamente cargada se repelerían fuertemente y con la
segunda calcularon que la energía liberada en cada escisión sería suficiente
para causar un salto visible de un grano de arena, del orden de 200 millones de
eV.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhVG-fVohkuic0nZEk7VXxHhTjRvyym-nWGmmWoUZBQ2khPoRXOUYdnyyLs4CLwOOeHMrEecpAowSs-LyqcVexy2H5luwAvb_ty1aUTunVz5aGiU8syobh6aXWBF3HdhG4L6kCIHx9Ga-6reOdqRrk9uGc57PCn4XhmclKfh2ippASC4DZpdvDDv6k5=s1200" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="450" data-original-width="1200" height="240" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhVG-fVohkuic0nZEk7VXxHhTjRvyym-nWGmmWoUZBQ2khPoRXOUYdnyyLs4CLwOOeHMrEecpAowSs-LyqcVexy2H5luwAvb_ty1aUTunVz5aGiU8syobh6aXWBF3HdhG4L6kCIHx9Ga-6reOdqRrk9uGc57PCn4XhmclKfh2ippASC4DZpdvDDv6k5=w640-h240" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: arial;">Fig.4</span></span><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> </span><span style="font-family: georgia;"><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">Modelo de la gota líquida de fisión nuclear. </span><span lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;">Wikipedia commons.</span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Unos días más
tarde, Frisch regresaba a Copenhague, justo antes de que Niels Bohr partiera
para EEUU, y en un breve encuentro le transmitió las buenas nuevas. “¡Pero qué
idiotas hemos sido! ¡Es exactamente como debe ser!” exclamó Bohr entusiasmado y
les animó a publicar sus resultados.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">El artículo de Otto
Frisch y Lise Meitner, donde se hablaba por primera vez del proceso de “fisión”
llegó a la sede de la revista <i>Nature,</i> en Londres, a mediados de enero de
1939 pero no sería publicado hasta un mes más tarde. Mientras tanto, el secreto
viajaba a través del Atlántico de la mano de Niels Bohr, quien creyendo que ya
estaba publicado, lo mencionaría en una conferencia de física indicando además
sencillas técnicas experimentales para demostrarlo. Los físicos experimentales
presentes se levantaron de entre la audiencia y aun con sus trajes de etiqueta,
fueron inmediatamente a sus laboratorios a repetirlo y confirmarlo.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Dos o tres días más
tarde, los periódicos nacionales informaban sobre los resultados y cuando los
artículos de Frisch y Meitner y de otros físicos alemanes que lo confirmaban de
forma independiente, fueron finalmente publicados, los laureles ya habían sido
depositados sobre otras cabezas, en este caso la de Enrico Fermi y la
Universidad de Columbia según <i>The Times</i>.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-style: italic;">De cómo una carta puede desencadenar una reacción
en cadena.</span></b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Uno de los físicos presentes en aquella conferencia
fue el húngaro Leo Szilard, un visionario que ya en 1934 concibió y patentó la
noción de reacción en cadena: durante el proceso de fisión, además de los
fragmentos de fisión también se liberarían neutrones que a su vez producirían
una fisión en otro átomo de uranio y así sucesivamente. Si la reacción se
producía lo suficientemente rápido podría causar una explosión nuclear. Cuando
Szilard supo del descubrimiento de la fisión decidió que dicha información
debía mantenerse en secreto para evitar la posibilidad de que los alemanes pudieran
hacer una bomba atómica. Nadie mejor que los físicos exiliados podían entender
las consecuencias del hecho de que Alemania poseyera tal arma.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Pero la censura en
las publicaciones no llegaría hasta el año 1940 y para entonces los
Curie-Joliot en su laboratorio de París habían confirmado la existencia de los
neutrones que se sospechaba que debían existir durante el proceso de fisión
publicando el 19 de marzo de 1939 en la revista <i>Nature</i> un artículo que
llevaba por título “Liberación de Neutrones en una explosión nuclear de
Uranio”. Por otro lado, Niels Bohr y John Wheeler, mediante consideraciones
teóricas, encontraron que el isótopo fisionable del Uranio era el U-235, cuya
abundancia es solo de 0,7% y en noviembre de 1939 publicaban un clásico sobre
la teoría de la fisión, ese mismo mes estallaba la Segunda Guerra Mundial.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Debido a las
circunstancias de la inminente guerra, los científicos de ambos lados sintieron
la necesidad de informar a sus respectivos gobiernos del potencial militar de
la energía nuclear. Por el lado alemán, la alerta fue una carta fechada el 24
de abril de 1939, en la cual los profesores Hartech y Groth de la Universidad
de Hamburgo, informaban al responsable de la investigación en armamento del
German Army Weapons Bureau, de la posibilidad del uso de la recientemente
descubierta fisión nuclear como explosivo muy potente. En septiembre de 1939,
los principales científicos alemanes del área nuclear recibieron sus órdenes de
movilización, pero no al frente, sino a Berlín, donde bajo los auspicios de la
ordenanza militar formarían parte del llamado Club del Uranio (<i>Uranverein</i>).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En julio de ese
mismo año, Leo Szilard y Eugene Wigner visitaron a Einstein en su casa de
vacaciones de Long Island para alertarle de las posibilidades de la reacción en
cadena, quien sorprendido exclamó: ¡Nunca pensé en ello! Los tres miembros de
la llamada “conspiración húngara”, Szilard, Wigner y Teller, habían tenido
experiencias personales directas con el régimen nazi por lo que su nivel de
preocupación era cada vez mayor. Las noticias que llegaban de Europa sugerían
que el expansionismo alemán, que ya había conseguido Checoslovaquia, podía
llegar a anexionar Bélgica, cuyas colonias africanas eran ricas en mineral de
uranio. Szilard recordó que su antiguo colega Albert Einstein conocía
personalmente a la reina Elizabeth de Bélgica y pensó que quizás podría
alertarla en su nombre.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgeZCIATFPnxPHdZ6MvwagF1ik_6WLDW6idYkEU_9elIHv4H15Gfghwe8HbmuHoDwY-htvNVhRB9btNKksKaOV8xw-2xZ7V3jHJgdyMDQB3aLLDiRYa-4rJ_OGswjyIrv3tFgRsu1JR2VxKF5MpdXF-3gXvpk3QhHMIdncxBWRiLAeP5-4VNfG6eI3z=s756" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="573" data-original-width="756" height="486" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgeZCIATFPnxPHdZ6MvwagF1ik_6WLDW6idYkEU_9elIHv4H15Gfghwe8HbmuHoDwY-htvNVhRB9btNKksKaOV8xw-2xZ7V3jHJgdyMDQB3aLLDiRYa-4rJ_OGswjyIrv3tFgRsu1JR2VxKF5MpdXF-3gXvpk3QhHMIdncxBWRiLAeP5-4VNfG6eI3z=w640-h486" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: arial;">Fig.5</span></span><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> </span><span lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: georgia;">Einstein y Szilard, Wikimedia commons.</span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En agosto de 1939,
Szilard y Wigner se reunían de nuevo con Einstein, pero esta vez redactarían
una carta de alerta que finalmente harían llegar al presidente Roosevelt a
través de uno de sus consejeros económicos, Alexander Sachs. No sería entregada
hasta el mes de octubre de 1939, pero cumplió su propósito: convenció a
Roosevelt de que había que actuar y diez días más tarde se formaba el comité
Briggs, considerado como el germen del proyecto Manhattan.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Sin embargo, es
posible que sus efectos no fueran tantos como se le atribuyen, pues Briggs,
director del Bureau of Standards, en lugar de ampliar los limitados fondos de
los laboratorios de las universidades, anuló muchos proyectos y durante el
periodo siguiente solo hubo avances aislados fruto del esfuerzo personal más
que del apoyo oficial. A Fermi y Szilard, por ejemplo, les negaron 100.000$
para empezar a construir un reactor nuclear. A pesar de ello, consiguieron la
primera reacción en cadena autosostenida en diciembre de 1942, en una pista de
squash situada debajo de las gradas del estadio de futbol de la Universidad de
Chicago.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">A partir de ese
momento el general Leslie Groves se puso al frente del proyecto, el cual sufrió
un cambio de escala en el esfuerzo por ganar la carrera a los alemanes. Todo
sería posible gracias al arte de coordinar todas las especialidades que el
proyecto requería. La ciencia, la ingeniería, la industria e incluso la
estructura militar se unieron en un esfuerzo conjunto sin precedentes que
culminó en la creación de equipos internacionales y la consecución de objetivos
en tiempo record. La dirección del proyecto y el diseño de la bomba se llevaron
a cabo en el Laboratorio Nacional de los Álamos bajo la dirección de Robert
Oppenheimer. La producción de plutonio en reactores y la posterior separación
se realizó en Handford Site y finalmente el enriquecimiento de uranio en el
Laboratorio Nacional de Oak Ridge. En 1945 el Proyecto Manhattan empleaba a
130.000 personas y había gastado lo equivalente a 20 mil millones de dólares
actuales.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Albert Einstein,
aunque firmo la carta que activó el programa y tuvo contactos con los grupos de
investigación que precedieron al Proyecto Manhattan resolviendo alguna consulta
puntual, nunca mostró interés por entrar en el proyecto. Si le hubiera
interesado no habría podido participar ya que el FBI lo consideraba un “riesgo
para la seguridad” por su faceta pacifista y su apoyo a causas de tinte
izquierdista.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein, pacifista
convencido y amante de la cultura nipona, se arrepintió siempre de haber
firmado aquella carta.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">La
investigación nuclear continúa también en Europa.</span></b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Tras su visita a EEUU en 1939, Niels Bohr regresó a
Copenhague dónde, a partir de la ocupación alemana permaneció aislado. Lejos
quedaban las veladas científicas en su acogedora casa de campo en Tisvilde,
donde sus visitantes disfrutaban del entorno y de la compañía de su familia,
donde Werner Heisenberg había aprendido a amar a Dinamarca y Erwin Schrödinger
cayó enfermo de agotamiento defendiendo su teoría ondulatoria. Lejos quedaban
también las intensas discusiones en el Instituto Niels Bohr hasta encontrar la
formulación correcta de su principio de complementariedad, mientras Werner
peleaba con el de indeterminación. Principios que no serían aceptados por
Einstein.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En Octubre de 1941,
aproximadamente año y medio después de la ocupación alemana, Bohr recibió la
visita de su colega y antiguo colaborador Werner Heisenberg, quien había
permanecido en Alemania y trabajaba en el programa de investigación nuclear
alemán del que llegaría a ser el líder. Los avances alemanes hasta ese momento
eran muy prometedores y alarmantes: tras la ocupación de Noruega disponían de
una fábrica de agua pesada, Checoslovaquia suministraba miles de toneladas de
compuesto de uranio y tras la ocupación de París y la toma del laboratorio de
los Joliot-Curie estaban a punto de completar un ciclotrón. Además de disponer
de la industria química más importante del mundo, el programa alemán contaba
con un cuerpo de físicos, químicos e ingenieros liberado de las demandas de la
guerra. Unos cuarenta físicos y químicos esparcidos en nueve grupos de
investigadores que se coordinaron para medir las constantes nucleares de los
materiales y concentrarse en la construcción del reactor.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEguRdmB3woFkf24KOzqVjxJz8cI_x4hD96Mvy97vMOCgBPoJb4rRcdFeNVi_r4PioYt9wuT4pZ79cni3eAuu1iayFsjC5RgHBKvhFiB4UBN9RlyZuH-EAlL9zOixdkRKTzr_8XyK3RSKndGZOYM0ZrEKm16GiMGQaIfGelC9k9gbfpucosOh0AFzEtE=s756" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="531" data-original-width="756" height="450" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEguRdmB3woFkf24KOzqVjxJz8cI_x4hD96Mvy97vMOCgBPoJb4rRcdFeNVi_r4PioYt9wuT4pZ79cni3eAuu1iayFsjC5RgHBKvhFiB4UBN9RlyZuH-EAlL9zOixdkRKTzr_8XyK3RSKndGZOYM0ZrEKm16GiMGQaIfGelC9k9gbfpucosOh0AFzEtE=w640-h450" width="640" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: arial;">Fig.6</span></span><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> </span><span lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: georgia;">Heisenberg y Bohr, Wikimedia commons.</span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Los viajes de
Heisenberg a los territorios ocupados formaban parte del programa de propaganda
cultural alemán. Aquella tarde del 16 de septiembre, Bohr y Heisenberg
mantuvieron un encuentro privado, nadie sabe exactamente de que hablaron. Es
uno de los eventos más controvertidos de la historia que ha quedado
inmortalizado en la obra de teatro <i>Copenhague
(1998) </i>escrita por Michael Frayn. De lo que no cabe ninguna duda es que
Bohr quedó muy alterado, se llevó la impresión de que Alemania estaba
trabajando en una bomba atómica.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Mientras tanto, en
Gran Bretaña las investigaciones científicas priorizaron el radar y la criptografía.
Pero los emigrados europeos de la Alemania Nazi no podían participar
directamente en estas tareas clasificadas, por lo que Otto Frisch, que había
abandonado Dinamarca, y el físico alemán Rudolf Peierls desarrollaron un método
para producir una bomba atómica basándose en los trabajos teóricos de Bohr y
Wheeler. Recalcularon la masa crítica de U-235 en unos pocos Kilogramos y
diseñaron procedimientos para enriquecer el U-235. A raíz de sus informes se
creó el comité MAUD para un modesto programa de investigación nuclear
dependiente de la empresa Tube Alloys con Chadwick como jefe técnico.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Existe una curiosa
historia sobre porqué este comité adoptó el nombre en clave de MAUD. Al
parecer, Lise Meitner transmitió en un cable la petición de la familia Bohr de
informar de su bienestar a una tal Maud Ray, Cuando el cable llegó a Gran
Bretaña el comité interpretó que ese nombre era un misterioso anagrama para
algo atómico y lo adoptaron.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En enero de 1943
los avances alemanes en investigación nuclear se habían frenado, con el
ejército empantanado en el frente ruso los apoyos económicos al proyecto se
anularon y la rivalidad entre los distintos grupos de investigación por
conseguir los materiales empezaba a hacer mella. Aquel año Bohr recibió una
invitación para pasar a Gran Bretaña donde su cooperación podía ser de gran
ayuda, pero él consideró que su deber era seguir al frente de su instituto,
pues todavía estaba convencido de la inaplicabilidad de los últimos
conocimientos nucleares. Sin embargo, en noviembre de ese mismo año, la noticia
de que los nazis se llevarían a todos los judíos daneses hizo que Bohr y su
familia pasaran a Suecia y desde allí a Inglaterra dónde sería nombrado
consultor de Tube Alloys. Fue entonces cuando reveló que Maud Ray Kent era el nombre
de la institutriz que enseñaba inglés a sus hijos.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Con el lanzamiento
del proyecto Manhattan y frente a la posibilidad de que el Reino Unido quedara
excluido, Churchill firmó con Roosevelt el acuerdo de Quebec, a partir del cual
se desarrolló una cooperación efectiva en materia nuclear entre los dos países.
Con este motivo, los científicos de Tube Alloys se trasladaron a EEUU. Bohr
viajó con el equipo británico y tras una breve estancia en Washington pasó a
Los Álamos donde revisó todas las fases de proyecto. Concluyó que “no
necesitaban mi ayuda para hacer la bomba” y decidió dedicarse a un problema
hasta entonces no abordado: las consecuencias de la existencia de la bomba en
el mundo de la posguerra.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%;">La
caja de Pandora: “Se ha ganado la guerra, pero no la paz”.</span></b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">“Cometí un gran error en mi vida cuando firmé la
carta al presidente Roosevelt recomendándole que se fabricaran bombas atómicas”
le confió Einstein a su amigo Pauling poco antes de morir, “pero había una
justificación: el peligro de que los alemanes la fabricaran”. “Si hubiera
sabido que ese miedo no estaba justificado</span><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-ascii-font-family: Arial; mso-bidi-font-family: Arial; mso-bidi-font-weight: bold; mso-hansi-font-family: Arial;">…</span><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> no habría participado en abrir esta caja de
Pandora”.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Alemania nunca
fabricó la bomba, los investigadores alemanes nunca obtuvieron plutonio. En 5
años de investigación, Alemania había fallado en conseguir una reacción en
cadena autosostenida que permitiera la producción de plutonio en cantidad.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">En 1945, con
Alemania a las puertas de la derrota, Einstein volvió a escribir a Roosevelt,
esta vez estaba alarmado por el hecho de que Estados Unidos acabase usando el
arma. Desgraciadamente, Roosevelt murió en abril y nunca llegó a leer su carta:
Harry Truman, su sucesor, la encontró cerrada en su escritorio. El 6 de agosto
de 1945 la <i>BBC Home Service</i> anunciaba por radio que una bomba atómica
había sido lanzada sobre la ciudad de Hiroshima.<o:p></o:p></span></p>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh4WnMiBoaRqUQAaUN-JCg7uhLi3DRh1-NkzSBdXJY8cLqePKLEtCF7SRlO562iEx95g_VARSe1kwuCqeMw8X-IjdODfRdXzeSM6YnNkIfc4JhxGcA5zdLczyuf2YrXlplKAnUr8biuRBg-HUAzQSC2lC4qtHqpYIxOVqTWJL_cLYYZySAQEM-jFQx6=s903" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="903" data-original-width="756" height="640" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh4WnMiBoaRqUQAaUN-JCg7uhLi3DRh1-NkzSBdXJY8cLqePKLEtCF7SRlO562iEx95g_VARSe1kwuCqeMw8X-IjdODfRdXzeSM6YnNkIfc4JhxGcA5zdLczyuf2YrXlplKAnUr8biuRBg-HUAzQSC2lC4qtHqpYIxOVqTWJL_cLYYZySAQEM-jFQx6=w536-h640" width="536" /></a></div><br /><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><i><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: arial;">Fig.7</span></span><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 10pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"> </span><span style="font-size: 10pt; line-height: 107%;"><span style="font-family: georgia;">Bomba atómica. Creative commons Pixabay.</span></span></i></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: center;"><br /></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Einstein dedicó la última
década de su vida a alertar sobre los peligros de las armas nucleares y a
intentar que los países resolvieran los conflictos de forma pacífica. “Se ha
ganado la guerra, pero no la paz” decía en un discurso en el hotel Astoria de
Nueva York en diciembre de 1945. A pesar de ello, no creía que el secreto de la
bomba debiera ser entregado a las Naciones Unidas y a la Unión Soviética,
pensaba que el secreto debía ser depositado en manos de un gobierno mundial.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Para Bohr, que
desde 1944 analizaba las consecuencias de la existencia de la bomba en el mundo
de posguerra, era previsible una futura tensión entre Occidente y Rusia, por lo
que consideraba que el único medio de evitar una carrera armamentística era
tener un mundo abierto. El 26 de agosto de 1944 Roosevelt recibió a Bohr, quien
quedó completamente satisfecho creyendo en la posibilidad de ser encargado de
una misión exploratoria en la URSS, pero la obstinación de Churchill en no
comunicarse con los rusos sería aceptada por Roosevelt en una segunda
entrevista en Quebec. Bohr escribió un segundo memorándum a Roosevelt, quien
murió en abril sin recibirlo. Siguió entrevistándose con políticos, pero a
medida que la guerra fría se intensificaba, su voz era cada vez menos
escuchada.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Antes de terminar
la segunda guerra mundial, algunas de las personas encargadas de la fabricación
de la bomba atómica reconocieron la importancia de redactar un informe sobre su
trabajo, especialmente para exponer el enorme cambio que el descubrimiento
exigiría en la política mundial. Se publicaba así el conocido “Informe Smith”,
probablemente el que otorgó la paternidad de la bomba a Albert Einstein al
hacer gran hincapié en la importancia de su famosa fórmula. Una de las
consecuencias de la publicación del Informe Smith fue la creación de la
Comisión de Energía Atómica. Otras tentativas para establecer un control
internacional de las armas atómicas, como el plan Baruch, no fueron aceptadas,
pero los debates que suscitaron en el mundo entero no hubieran podido
producirse sin él.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Afortunadamente y
tal como sucedió en el mito de Pandora, en el que tras salir de la caja todos
los males se abrió por segunda vez dejando salir una maravillosa libélula
llamada Esperanza, en pocos años las aplicaciones pacifistas de la fisión
nuclear se desarrollarían en dos esferas generales: importantes usos médicos
con la producción de radioisótopos y la de producción de energía eléctrica.
Estos comienzos de uso no militar tendrían su punto de partida en la
Conferencia Internacional sobre los usos pacíficos de la energía atómica
mantenida en Ginebra en agosto de 1955 donde se dieron cita 1260 científicos y
800 observadores de 72 naciones para compartir más de 1200 publicaciones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify; text-indent: 35.45pt;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">Unos meses antes,
en abril de 1955, moría Albert Einstein todavía atormentado por su contribución
en el desarrollo de la bomba atómica. “Es imposible anticipar cuando se
aplicará la energía atómica a fines constructivos” declaraba en noviembre 1945.
¡Ojalá hubiera podido aventurar que estos nuevos usos llegarían tan pronto!<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 12pt; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 12pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 10pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/lecturas.html" target="_blank">Bibliografía:</a><o:p></o:p></span></b></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(1) Albert
Einstein, Antoni Bosh, editor, Mis ideas y opiniones.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(2) Otto Robert Frisch, What little I remember.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(3) Chistopher Galfard, Blackie Books, Para entender a Einstein.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-bidi-font-weight: bold;">(4) Daniel R. Bes,
Niels Bohr y la bomba atómica (versión escrita de la charla dada en el C.A.R.I.
el 1 de septiembre de 2009.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(5) Jim Baggott, 2009 Icon books Ltd., Atomic, the first war of physics
and the secret history of the atom bomb: 1939-49.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(6) Arthur Holly Compton, The Atomic Quest: A Personal Narrative by
Arthur Holly Compton.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(7) David Irving, 1967, The Virus House, Germany’s Atomic Research and
allied counter-measures.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;">(8) Richard Rhodes, Simon &Schuste Paperbacks, The making of the atomic
Bomb.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face=""Arial","sans-serif"" lang="EN-US" style="font-size: 10pt; line-height: 150%; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: bold;"> </span></p>
<p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><b><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 14pt; line-height: 150%;"><a href="https://cienciayelazarrelativo.blogspot.com/p/isabel-del-rio-luna.html" target="_blank">Isabel del Río Luna.</a></span></b></p><p class="MsoNormal" style="line-height: 150%; margin-bottom: 0cm; text-align: justify;"><span face="Arial, "sans-serif"" style="font-size: 14pt;">Licenciada en Ciencias Físicas.</span></p></div><div><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><span style="text-align: justify;">Máster en Periodismo y Comunicación Científica.</span></span></div><div><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;">ENUSA.</span></div><div><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div><div><span face=""Arial","sans-serif"" style="font-size: 14pt; line-height: 107%; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-font-weight: bold; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-language: EN-US; mso-fareast-theme-font: minor-latin;"><br /></span></div>Quintínhttp://www.blogger.com/profile/03379577828646096710noreply@blogger.com1