¿es posible ir mas rápido que la Luz???

Supongamos el siguiente caso:

En un tren, que esta viajando a 200 km/h, se a colado una mosca la cual esta volando libremente por el interior del vagón, posándose en los equipajes. La mosca puede alcanzar una velocidad de vuelo de unos 10 km/h (velocidad a la que la ven pasar los pasajeros). 

Cuando la mosca esta parada en el equipaje de una señora, un (muy buen) observador que se encuentra fuera del tren, mide que la velocidad de la mosca en este momento es la misma que la del tren, osea 200 km/h. Si en ese momento la mosca comienza a moverse en la dirección en la que viaja el tren, los pasajeros la ven moverse a 10 km/h y el observador mide que su velocidad es de 200+10 km/h,  210 km/h. Si esta se mueve en la dirección contraria del tren el observador medirá que se mueve a 200-10 km/h, 190 km/h.

Hasta aquí la situación es muy simple. Si en un objeto que viaja a una velocidad vemos moverse otro objeto en la misma dirección que el primero, su velocidad será la del primer objeto mas la del segundo. Y si se mueve en dirección contraria la del primero menos la del segundo.

¿Pero que pasa cuando las velocidades de los objetos son cercanas a la de la luz?

Para responder a esta pregunta vamos a suponer que en el tren un niño juega con un puntero láser, molestando a otro niño que esta en la parte delantera del vagón. El observador que se encuentra fuera del tren podrá suponer que la velocidad que tiene la luz del puntero será 200km/h más la velocidad de la luz, que denominaremos como C. Pero cuando mide la velocidad comprueba que esta es la misma que la luz.

Para velocidades cercanas a la luz la primera experiencia no se cumple.

¿Por qué ocurre esto?

Esto ocurre porque la velocidad de la luz es constante, independientemente de los sistemas de referencia. Y porque no se puede alcanzar la velocidad de la luz en el vacío.

Que C es constante fue demostrado a finales del siglo XIX por Edward Michelson y Albert Abraham Morley. Que idearon un experimento para medir la velocidad de la luz.

Para explicar el porque la velocidad de la luz en el vacío no se puede superar, hay que echar un vistazo a la mas famosa ecuación de la relatividad de Einstein: E²-p²c²=m²c⁴ o en su forma mas conocida E=mc², para objetos que tienen un momento despreciable o nulo. Estas ecuaciones han sido corroboradas en miles de ocasiones, con diferentes experimentos y observaciones en la naturaleza, la tecnología GPS se basa en la relatividad de Einstein.

Por lo que un objeto que quiera alcanzar la velocidad de la luz, con una masa constante debería alcanzar un momento (p) infinito y aquí es donde viene la paradoja, porque la fuerza que habría que aplicar para que el objeto llegase a estas velocidades viene determinado por la ecuación F=dp/dt. Habría que aplicar una fuerza infinita para conseguirlo y esto es claramente imposible.

A 134 años del nacimiento de Albert Einstein

El 14 de marzo de 1879 (3.14 para quienes crean en estas coincidencias matemáticas), nació uno de los físicos más importantes del siglo XX, Albert Einstein. De origen judío, alemán de nacimiento, nacionalizado suizo y finalmente estadounidense. En 1905, cuando apenas contaba con 26 años, siendo un físico desconocido, empleado de la Oficina de Patentes en Berna, Suiza, publicó su teoría sobre la relatividad especial. En ella incorporó, en un marco teórico simple fundamentado en postulados físicos sencillos, conceptos y fenómenos estudiados antes por Henri Poincaré y por Hendrik Lorentz. Como una consecuencia lógica de esta teoría, dedujo la ecuación de la física más conocida a nivel popular: la equivalencia masa-energía, E=mc². Ese año publicó otros trabajos que sentarían bases para la física estadística y la mecánica cuántica.

En 1915, Einstein presentó su teoría de la relatividad general, en

la que reformula el concepto de gravedad. Esto produjo como consecuencia que naciera la cosmología, que es el estudio científico del origen y evolución del Universo. En 1919 se confirmaron las predicciones de Einstein en el eclipse solar de 

ese año, por parte de científicos británicos, sobre la curvatura de la luz. Einstein desde entonces se convirtió en un icono popular de la ciencia y se volvió mundialmente famoso. Pocos físicos han llegado a permear en la cultura popular como él (sino vean la cantidad de imágenes de Einstein con frases que probablemente jamás dijo, en Facebook).

Curiosamente, Albert Einstein no recibió el Premio Nobel por la teoría de la relatividad, sino por su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico, en 1921. Aparentemente la Academia Sueca no estaba segura de la veracidad de la teoría de la relatividad y prefirió no arriesgarse a dar un premio Nobel a una teoría que pudiese ser equivocada.

Cuando el nazismo empezó a ser preocupante, Einstein abandonó Alemania en 1932 y se dirigió a los Estados Unidos, donde trabajó en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton en donde fue profesor. En 1940 se nacionalizó ciudadano norteamericano y sus últimos años se concentró en integrar en una misma teoría la fuerza gravitatoria y la electromagnética. Murió el 18 de abril de 1955 en Princeton, Nueva Jersey, Estados Unidos.

A Einstein se le considera el padre de la bomba atómica, pero está lejos de ser cierta esta aseveración. Como muchos científicos, vivió en uno de los más terribles años de la humanidad: la Segunda Guerra Mundial. Einstein escribió el 2 de agosto de 1939 una carta al Presidente Roosevelt, indicando la posibilidad de usar Uranio para crear una bomba atómica. Ya para Einstein era claro, por los trabajos de colegas en Europa, que Hitler bien podría buscar una bomba de esa naturaleza y esto no era un temor infundado.

La carta de Einstein disparó el desarrollo norteamericano por ser el primer país en lograr una bomba de esta naturaleza. Sin embargo, Einstein fue un pacifista y luchó toda su vida contra el armamentista  Hoy se cumplen 134 años de su nacimiento.

¿Sexto estado de la materia? / Condensado fermiónico

Una nueva forma de materia se ha agregado a los sólidos, los líquidos, gases, el plasma y el condensado Bose-Einstein (creado en 1995): El condensado fermiónico, que puede ser muy útil para generar electricidad.

Esta nueva materia fue creada en laboratorio y se trata de una nube de átomos de potasio congelados que han sido llevados a un estado en el que se comportan de manera extraña.

"Lo que hemos hecho ha sido crear una nueva y exótica forma de materia", dijo Deborah Jin, de la Universidad de Colorado en Estados Unidos.

Para crear el condensado, los científicos enfriaron gas de potasio hasta una billonésima de grado por encima del cero absoluto, que es la temperatura en la que la materia para de moverse.

Los investigadores confinaron el gas en una cámara al vacío y utilizaron campos magnéticos y luz láser para manipular los átomos de potasio, emparejándolos y formando el condensado fermiónico.

Superconductor

"Si uno tiene un superconductor que le permite transmitir la electricidad sin pérdida de energía ha logrado empollar la gallina de los huevos de oro".
Deborah Jin, Universidad de Colorado

Jin señaló que su equipo logró obtener un gas súpercongelado que es considerado como el paso inmediato anterior para lograr un superconductor -que permite conducir electricidad sin perder parte de la energía, como sucede con los conductores tradicionales.

"Si uno tiene un superconductor que le permite transmitir la electricidad sin pérdida de energía ha logrado empollar la gallina de los huevos de oro", señaló Jin.

"Actualmente, alrededor del 10% de toda la electricidad que se produce en Estados Unidos se pierde al ser transmitida. La electricidad, invariablemente, calienta los cables y al generar calor pierde parte de su energía, lo que no beneficia a nadie", agregó.

La científica señaló que si se logran crear superconductores basados en esta nueva materia, será posible fabricar trenes levitados magnéticamente.

"Una vez que (los trenes) estén libres de la fricción a la que están sometidos, podrán levitar a muy altas velocidades a lo largo de las líneas de transmisión de electricidad, utilizando una fracción de la energía que usan actualmente", explicó.

Un tiempo Planck...

El tiempo de Planck es una unidad de tiempo considerada como el intervalo temporal más pequeño que puede ser medido.

Cuando menos alguna vez en la vida la mayoría de las personas ha  realizado el siguiente ejercicio mental: ¿Qué pasaría si tomamos un segundo y lo dividimos en la mitad (es decir, en medio segundo), y después hacemos lo mismo para obtener un cuarto de segundo, y lo seguimos dividiendo más y más, llegando hasta posiblemente el infinito?

Éste es uno de esos ejercicios que sin duda ponen a prueba no sólo la imaginación, sino los límites de la capacidad mental. A simple vista el ejercicio aparenta tener una solución sencilla, pues si alguien pregunta ¿y dónde termina esto? la respuesta más obvia es decir: "nunca", ya que el tiempo simplemente se volvería más corto.

Sin embargo, hay un límite conocido, llamado Tiempo de Planck (Planck Time), y es la unidad de tiempo más corta que se puede "medir" o, más específicamente, que puede tener sentido.

Para entender el Tiempo Planck hay que examinar primero un concepto relacionado, la Longitud Planck. Similar al tiempo, que se puede hacer un ejercicio mental en donde se tome un metro y se  divida en la mitad y así sucesivamente, preguntándose una vez más hasta dónde se llega, si hay un final o no, o si todo continúa hasta el infinito.

Pues similar al Tiempo Planck, existe un límite de distancias al que se le llama el Planck Length o la Longitud Planck que, según los cálculos en la Mecánica Cuántica es la distancia más pequeña que "tiene sentido" en el mundo cuántico.

Habiendo dicho esto, el Tiempo Planck es entonces el tiempo que le tomaría a un fotón de luz viajando a la velocidad de la luz recorrer una distancia igual a la Longitud Planck (es decir, la longitud más corta que un fotón puede viajar en este Universo).

Este lapso de tiempo se conoce con mucha precisión y es exactamente igual a 10-43 segundos, o en términos más familiares un 0.0000000000000000000000000000000000000000001 segundo.

Esto no significa que no existan otras cosas que se compongan de otras más pequeñas que se pueda medir, sino que estas son las más pequeñas que se conoce en el Universo tal cual se perciben y se puede cuantificar.

Para obtener mas información acerca de este tema el libro  "El Universo Elegante - Supercuerdas" de Green, Brian... ayudara mucho,,,,

¿Que sabes de los agujeros blancos?

Agujero blanco  Es el término propuesto para definir una solución de las ecuaciones del campo gravitatorio de Einstein, cuya existencia se cría imposible, debido a las condiciones tan especiales que requiere.

Se trata de una región finita del espacio-tiempo, visible como objeto celeste con una densidad tal que deforma el espacio pero que, a diferencia del agujero negro, deja escapar materia y energía en lugar de absorberla. De hecho ningún objeto puede permanecer en el interior de dicha región durante un tiempo infinito. Por ello se define un agujero blanco como el reverso temporal de un agujero negro: el agujero negro absorbe a su interior a la materia en cambio el agujero blanco la expulsa.

Para tratar de explicar qué es un agujero blanco, primero debemos comprender qué es realmente un agujero negro. Imaginemos un lugar donde el espacio "cae" a una velocidad mayor que la de la luz. Sería una especie de cascada, excepto que lo que cae es realmente el espacio, no el agua. Ahora, pensemos en un salmón que trata de remontar la cascada; en un agujero negro, un fotón de luz (el salmón) "nada" contra la corriente tan rápido como puede (a la velocidad de la luz), pero debido a que es el propia cascada de espacio la que le transporta hacia el agujero negro, nada ni nadie puede escapar al agujero negro.

Sabemos que nada puede moverse más rápido que la luz. Para hilar más fino diremos que nada puede moverse a través del espacio a mayor velocidad que la luz. Según la relatividad general de Einstein el propio espacio es libre de hacer lo que le venga en gana.

Entonces, un agujero blanco es como un agujero negro, excepto que la cascada cae hacia arriba en lugar de hacia abajo. Los agujeros negros son soluciones matemáticas de la relatividad general, se trata de objetos teóricos. Hasta donde sabemos no existen agujeros blancos en la naturaleza, como tampoco existen cascadas en las que el agua fluya hacia arriba.

Todo lo que se traga un agujero negro acaba en un lugar llamado singularidad. Un punto de curvatura infinita en el que el espacio y el tiempo como los conocemos terminan. Una versión opuesta de ésto, implicaría que la materia aparecería espontáneamente a mayor velocidad que la luz desde una singularidad. Pese a que la principal teoría que explica el origen del universo, el Big Bang, es similar, el universo es plano y sin centro a diferencia de los agujeros blancos que deberían tener centros.

Los más importantes avances en esta teoría son debidos a los trabajos independientes de los matemáticos Ígor Nóvikov y Yuval Ne'eman en la década de 1960, basados en la solución de Kruskal-Schwarzschild de las ecuaciones de la relatividad general.

El agujero negro de Schwarzschild es descrito como una singularidad en la cual una geodésica puede sólo ingresar, tal tipo de agujero negro incluye dos tipos de horizonte: un horizonte "futuro" (es decir, una región de la cual no se puede salir una vez que se ha ingresado en ella, y en la cual el tiempo -con el espacio- son curvados hacia el futuro), y un horizonte "pasado", el horizonte pasado tiene por definición la de una región donde es imposible la estancia y de la cual sólo se puede salir; el horizonte futuro entonces ya correspondería a un agujero blanco.

En el caso de un agujero negro de Reißner-Nordstrøm el agujero blanco pasa a ser (por ahora siempre hipotéticamente) la "salida" de un agujero negro en otro "universo", es decir, otra región asintóticamente plana similar a la región de la que procede un objeto emergente por ese otro tipo de agujero. La carga eléctrica del agujero del Reissner-Nordstrøm proporciona un mecanismo físico más razonable para construir posibles agujeros blancos.

También podríamos pensar de una forma intuitiva, que todo lo que entra debe salirpor algún lado. Es decir que si en un agujero negro la entrada es negra, su salida debe ser blanca. Podríamos imaginar que la materia del agujero negro sale en otro punto del espacio-tiempo en un brillantísimo agujero blanco. Sin embargo, este sugestivo pensamiento, no tiene ningún apoyo en la física. Todo lo que entra en un agujero negro termina inexorablemente en un misterioso saco oscuro, llamado singularidad, de donde jamás sale.

Hipótesis Modernas.

A diferencia de los agujeros negros, para los cuales existe un proceso físico bien estudiado, es el colapso gravitatorio  que se produce cuando una estrella algo más masiva que el sol agota su "combustible" nuclear, no hay un proceso análogo claro que lleve con seguridad a producir agujeros blancos. Aunque se han apuntado algunas hipótesis:

·         En principio se ha supuesto a los agujeros blancos como una especie de "salida" de los agujeros negros, ambos tipos de singularidades probablemente estarían conectadas por un agujero de gusano (notar que, como los agujeros blancos, los agujeros de gusano aún no han sido encontrados hasta ahora); cuando se descubrieron los quásares se supuso que estos eran los buscados agujeros blancos pero en la actualidad tal supuesto ha sido descartado.

Agujero de gusano (en inglés Wormhole).

·         Otra idea generalizada en la actualidad es que los agujeros blancos serían muy inestables, durarían muy poco tiempo e incluso tras formarse podrían colapsar y transformarse en agujeros negros.

También se ha llegado a conjeturar que la singularidad inicial del big bang pudo haber sido una especie de agujero blanco en sus momentos iniciales.

Encuentran sistemas planetarios con 2 soles

Según los astrónomos de la agencia espacial, ha dejado de ser una fantasía el doble atardecer que hipnotiza a Luke Skywalker en la película 'La guerra de las galaxias'. Un telescopio espacial descubre sistemas planetarios con dos soles, como imaginó Lucas en 'La guerra de las galaxias'

Según informó hoy la NASA, las imágenes del espacio profundo reveladas por el Spitzer desde su órbita terrestre revelan la existencia de sistemas planetarios -compuestos por cinturones de asteroides, cometas y posibles planteas- son como poco tan abundantes en sistemas con dos estrellas en su centro como en los casos de sistemas que, como el nuestro, giran en torno a un único sol.

Teniendo en cuenta que la mitad de todas las estrellas son dobles, o binarias, estos nuevos hallazgos sugieren que el universo está repleto de planetas que giran en torno a dos soles. Los crepúsculos en esos mundos remotos bien pueden parecerse al del planeta 'Tatooine' creado para el cine en pleno desierto tunecino, con un falso doble sol en el horizonte.

"Parece que ya no debe haber rechazo a la idea de que se hayan formado planetas en sistemas binarios", declaró David Trilling, científico de la Universidad de Arizona y autor de un estudio sobre las operaciones del 'Spitzer' en la revista 'Astrophysical Journal'.

Según el comunicado de JPL, hasta ahora los astrónomos sabían que los planetas podían formarse en sistemas binarios en los que sus estrellas están separadas por mil veces la distancia que existe entre nuestro Sol y la Tierra.

 

De los aproximadamente 200 planetas descubiertos hasta ahora fuera de nuestro vecindario espacial, alrededor de 50 giran en torno a uno de dos soles en el mismo sistema.

(NASA/ EFE) 

  

Fuente: www.adnmundo.com 

¿La gran tormenta solar puede de verdad destruir la Tierra?

El Congreso de Estados Unidos hizo un extraño llamamiento a sus ciudadanos. El objetivo era desarrollar un plan de emergencia de cara a una posible catástrofe debido a una tormenta solar.

Pero, ¿es realmente una amenaza real?, ¿qué es y cuáles son los efectos de un fenómeno de este tipo?, ¿estamos realmente ante un posible apocalipsis, como muchas personas piensan?

Desde hace más de dos siglos, los astrónomos saben que la actividad del Sol es cíclica, y aumenta y disminuye en periodos de once años, a los que llamamos ciclos solares.

Actualmente estamos en el ciclo 24, número que sólo expresa el tiempo transcurrido desde que nos dimos cuenta de la existencia de esos ciclos hasta hoy.

Mayor actividad solar

Venimos, además, de un ciclo (el 23) durante el cual el Sol estuvo inusualmente «tranquilo».

La fase mínima de ese ciclo, en efecto, fue anormalmente larga y se prolongó durante años. Años en los que, sin embargo, la dependencia de las sociedades industrializadas de las redes de comunicaciones, la informática y la telefonía móvil no ha dejado de aumentar.

La humanidad se enfrentará por primera vez a un periodo de intensa actividad solar.

Algo que podría tener consecuencias nefastas para nuestra forma de vida si no se toman las medidas oportunas.

Ya a finales de los 80, una tormenta solar quemó varias centrales canadienses, dejando sin energía a un tercio del país. La mayor tormenta de la que se tiene noticia sucedió en 1859.

¿Cómo se produce una tormenta solar?

Cada once años, la actividad del Sol alcanza su punto máximo. Aparecen manchas solares, que son zonas más frías y de color oscuro. La diferencia térmica causa erupciones solares, grandes y violentas llamaradas. Muchas provocan la súbita liberación de gran cantidad de materia solar, una nube ardiente de partículas y radiación llamada CME (eyección de masa coronal) que avanza a miles de km por segundo y golpea todo lo que halla a su paso. 

Si apunta a la Tierra, llega en un tiempo entre 18 y 36 horas.

• ¿Cómo se protege la Tierra?
  La rotación del núcleo terrestre, que es metálico, genera un campo magnético, la magnetosfera, que es un escudo natural que absorbe el impacto de las eyecciones de masa coronal del Sol y las desvía hacia los polos (ver gráfico), causando espectaculares auroras boreales y australes.
• ¿Puede romperse el escudo defensivo?
  Si la erupción es lo suficientemente intensa y la dirección del campo magnético de la eyección es perpendicular a la del campo terrestre, el escudo cederá y la atmósfera recibirá una gran cantidad de energía, capaz de crear un corto circuito a  cualquier dispositivo electrónico.
• ¿Qué consecuencias tendría la ruptura?
  Un reciente informe de la NASA advertía de los peligros: grandes ciudades sin electricidad ni comunicaciones durante años, éxodos masivos a las zonas rurales y un coste económico cientos de veces superior al huracán Katrina.
• ¿Qué se puede hacer?
  La única solución es desconectar temporalmente las centrales eléctricas y las redes de telecomunicaciones hasta que pase el peligro. Se está trabajando en protocolos para hacerlo a tiempo.