Por qué hemos ido a Marte

septiembre 18th, 2012

¿Por qué hemos realizado este gran esfuerzo en depositar en Marte al Curiosity? Principalmente era un momento oportuno técnicamente hablando. Marte tiene una órbita que lo aproxima a nosotros y lo aleja. Estas oscilaciones van desde 55 millones de kilómetros, en oposición a la Tierra, y a 400 millones de kilómetros, ahora el planeta rojo se encontraba en relativamente cerca, una posición que tardará mucho tiempo en repetirse. Su situación ha permitido un viaje más corto y, en consecuencia, menos riesgos y gasto de combustible.

Marte se popularizo en la imaginación de todos a través de las observaciones de Percival Lowell (1855-1916) que creyó ver “canales” en su superficie, lo que se interpretó como obras de ingeniería de los marcianos. También llevó a Orson Wells a realizar un programa radiofónico que simulaba una invasión de marcianos a la Tierra, una emisión tan real que sembró el pánico entre los ciudadanos de Estados Unidos.

Marte ha servido de inspiración a muchos escritores de ciencia-ficción, pero nadie realizó un relato tan profundo como el fallecido Ray Bradbury en sus Crónicas Marcianas, con sus agonizantes y frágiles marcianos entre las brumas de sus consumadas ciudades.
Marte es el planeta más parecido a la Tierra. Cuando veo sus desiertos me da la impresión que estoy contemplando las mesetas del Sahara, incluso sus cañones tienen cierto parecido a las montañas basálticas de Tassili.

Ahora, el Curiosity recogerá datos concretos sobre su atmósfera y sus temperaturas y que condiciones tendrán que soportar los futuros astronautas que pisen este planeta. También conoceremos la intensidad de sus tormentas de arena. La cantidad de agua disponible. Por ahora sabemos que su débil atmósfera es insuficiente para nosotros, que la radiación en la superficie es peligrosa, y que la temperatura oscila entre un mínimo de -133º C y un máximo de 27º C.

También sabemos que es un mundo geológicamente monstruoso con el que no podemos competir. Tiene cañones (Vallis Marineris) de 4.000 kilómetros de largo y profundidades que oscilan entre 2 y 7 kilómetros. Un cráter (Hellas Planitia) de 2.000 kilómetros de diámetro. O un monte-volcán (Olimpo) de 24 kilómetros de altura y 500 de diámetro. Tres veces el monte Everest. Por otra parte los futuros astronautas disfrutaran de la visión de dos lunas: Fobos y Deimos, de 11 y 6 kilómetros de diámetros respectivamente.

Cabe destacar que entre las primeras imágenes que ha enviado el Curiosity aparece una pared estratificada que puede significar la oportunidad de encontrar fósiles – si alguna vez hubo vida – de diferentes épocas de la vida geológica de Marte.
No ha sido fácil llegar a Marte y aterrizar o “martirizar” sin ningún problema. Viking 1 y Viking 2, se posaron en 1976; Mars Observer desapareció en 1993 tres días antes de llegar al planeta rojo. Mars Polar Lander se perdió por un fallo del software; Mars Climate Orbiter se estrelló por un fallo en el cálculo de las distancias, se dieron erróneamente en dos sistemas distintos; Rusia lanzó 17 sondas sin éxito; Mars Oddisey llegó en 2001 y detectó agua en los polos; Mars Express de la AEU llegó en 2003, el robot que transportaba, el Beagle-2, se estrelló en la superficie; en el 2004 aterrizó el Opportunity, posteriormente el Spirit que se quedó atascado en las arenas de Marte; en 2006 la Mars Reconnaisance Orbiter entró en órbita; finalmente hay que destacar que los japoneses lanzaron la sonda Nozomi que se acercó a 1.000 kilómetros y terminó perdiéndose en el sistema solar.

Teoría de la información y agujero negros

septiembre 14th, 2012

Hace unos días me pedía un ingeniero en informática que le explicase a unos amigos suyos, también técnicos en informática, la teoría de la información y los agujeros negros. Lamentablemente no estábamos en el marco adecuado ni disponíamos del tiempo necesario, por lo que sólo les bosqueje brevemente la teoría, que comprendieron inmediatamente pese a no ser cosmólogos ni físicos cuánticos. Prometí a uno de ellos que escribiría algo sobre esta nueva teoría. Hoy cumplo la promesa.

John Wheeler, Gerard ‘t Hooft y Leonard Susskind son los artífices de la teoría de la información. Algunos científicos afirman que es la información, y no la materia o energía, lo que constituye la unidad más básica de todo lo existente. La información vendría cifrada en bits minúsculos, a partir de los cuales emergería el cosmos. Así el universo emerge a partir de la información, de datos que se encuentran codificados en superficies bidimensionales.
Esta hipótesis destaca que la esencia del universo es la información, y esta se almacena en bits que “viven” en la escala de Plank (unos 10-35). Es decir, la esencia básica no es la energía sino, reitero, la información.

Si la energía ni se crea ni se destruye, tampoco la información se puede destruir. Esto da sin duda un carácter de inmortalidad a nuestros pensamientos, a nuestro cerebro que es información. Y todas las partículas que contienen información.

Para Hawking los agujeros negros destruyen la información de todo lo que atraviese el horizonte de sucesos y cae en ellos. Susskind, premio Nobel, discrepa y cree que la estructura de todo lo que conocemos se vendría abajo si se abriese el menor resquicio de pérdida de información. Así que la información, en un agujero negro, queda grabada sobre la superficie de su entorno, en su horizonte de sucesos o punto de no retorno. Queda en una superficie bidimensional.
Por otra parte existe un límite para la cantidad de información que puede almacenarse en una superficie dada, que corresponde a la división en casillas cuadrangulares, de dos longitudes de Plank de lado cada una, la cantidad de información que se puede codificar en la superficie está limitada por el número de casillas.

¿Está el universo compuesto de bits? Para Craig Hogan, físico y director del Centro de Astrofísica de Partículas del Fermilab, el universo posee un “temblor” intrínseco permanente. Esto parece deberse a que el espacio está compuesto por bloques elementales o bits de información.

La teoría de la información nos ofrece un nuevo paradigma sobre el funcionamiento de la naturaleza. John Wheeler sugiere que la materia y radiación deberían verse como secundarias, como portadoras de algo más fundamental: la información. No cabe duda que la teoría de la información es prometedora e inquietante. Recordemos que nosotros somos consecuencia de la información de nuestras cadenas de ADN, que almacenan información filogenética de toda la evolución, y progresamos gracias a la información que codifica nuestro cerebro cada día. La teoría de la información nos ofrece un universo repleto de la información, no sólo de sus partículas, sino de todo lo pensante que ha existido, existe y existirá. Aún estamos en el prólogo de esta teoría, pero promete ser polémica por sus connotaciones de carácter científico y teológico.

La tormenta “solar perfecta”

septiembre 12th, 2012

Los apocalípticos, las sectas y los cortos de entendederas nos amenazan con el fin del mundo el 21 de diciembre de 2012. Unos, los davidianos, construyen refugios cerca del Delta del Ebre, otros se agrupan en Bugarach (Francia), donde está la montaña que inspiró la película Encuentros en la tercera fase. Ni unos, ni otros tienen la más mínima credibilidad científica.

Es cierto que se acaba, en diciembre de 2012, uno de los calendarios mayas, pero aún hay otros calendarios mayas que siguen. Y lo que se acaba es un ciclo, no el mundo. Hay calendarios chinos tan antiguos como los mayas que continúan. ¿Quiere decir esto que el mundo se acaba para los mayas y se salvan los chinos? Esto de los calendarios es una auténtica especulación literaria.
Dicen los apocalípticos que un asteroide chocará contra la Tierra y ese será el fin. ¿Qué asteroide? Que yo sepa, y que sepa NEO (Near Earth Objects), no hay ningún objeto peligroso que pueda impactar con nosotros en esas fechas. Sólo un asteroide (2012DA14) de 50 metros de diámetro se moverá cerca de nosotros en febrero del 2013. Su impacto, en caso de encuentro, no superaría lo sucedido en Tunguska. ¿Otros objetos? Claro que hay otros asteroides peligrosos pero no tenemos que preocuparnos de su posible aproximación hasta 2023 y 2032.

Un impacto de un asteroide lo podemos tener en cualquier momento, hoy, esta noche, mañana. Igual que una estrella nova puede explotar, en cualquier momento, cerca de nosotros y acabar con la vida en la Tierra. El peligro más grande es nuestro propio Sol.
Estamos atravesando uno de los ciclos solares más importantes de los últimos siglos. A finales del 2012 y a principios de 2013 estaremos en el ecuador de este ciclo. El peligro de una catástrofe global es evidente, pero no parece que importe mucho a nuestros políticos, entre los cuales hay algunos que ni si quiera saben lo que es el ciclo un-decenal solar. Algunos países han tomado medidas en sus líneas de distribución eléctrica para evitar apagones como los de 1859 o 1989, este último afectó a más de 6 millones de personas en la zona de Quebec.
Las explosiones solares, estallidos clase X, producen eyección de masa coronaria solar, si estas eyecciones se producen orientadas hacia la Tierra, pueden interrumpir todas las comunicaciones, crear apagones eléctricos, destruir satélites artificiales y emitir radiaciones letales para la vida biológica en la Tierra.

Bien es cierto que no podemos hacer casi nada contra estas circunstancias. Atravesamos un periodo de incertidumbre en el que dependemos del astro que nos da vida y que también puede quitárnosla. Sólo han alertado sobre este hecho algunos científicos. Los políticos lo han omitido, las religiones también. Parece como si hubiera cosas más importantes que nuestra supervivencia en este planeta. Y no se trata de alarmar a la gente, pero mientras no tengamos una verdadera escala de valores, en que ciertos sucesos sean lo más importante, no alcanzaremos la madurez necesaria para considerarnos una civilización cósmica. ¿Acaso la economía mundial o la geopolítica o las elecciones políticas en ciertos países, son hechos más importantes que nuestra salud y supervivencia? ¿No tendrá efectos catastróficos en nuestras economías una fulguración solar que neutralice nuestras redes eléctricas? ¿Se han considerado los efectos que esas interrupciones en varias redes y centrales eléctricas pueden tener en las centrales nucleares? Parece como si no hayamos aprendido nada de Fukusima o Chernobil. La metáfora del Cisne Negro, de Nassim Nicholas Taleb, sigue planeando sobre nosotros. Esta metáfora se refiere a los sucesos altamente improbables pero cuyas repercusiones son enormes. Es decir, hechos excepcionales que jamás se hayan producido en la historia reciente, que resultan difíciles de pronosticar e incluso que son descartados por las estadísticas. Una eyección solar letal no se ha producido en la historia reciente, desconocemos si alguna de las cinco extinciones que ha sufrido nuestro planeta ha tenido como detonante un hecho de este tipo.

La tormenta “solar perfecta” no es improbable, estadísticamente es incalculable, puede y no puede acaecer, entraña dificultad en pronosticar debido a los escasos datos estadísticos que poseemos sobre los ciclos solares.
Pero no se descarta, no es improbable y sus repercusiones pueden ser enormes.

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La partícula que siempre existió

septiembre 6th, 2012

Cuando entrego a la editorial el manuscrito de mi último libro (Los gatos sueñan con física cuántica y los perros con universos paralelos), creo necesario explicar algo sobre el bosón de Higgs. Soy consciente que muchas personas se preguntarán si vale la pena invertir tanto millones de euros en el gran acelerador de partículas (LHC – Large Hadron Collider) para descubrir una ínfima partícula que se desintegra en una billonésima de pico segundo (un pico segundo es una billonésima de segundo). Pues sí, ha valido la pena, como mínimo para colmar nuestras ansias de conocimiento y demostrar a los políticos que hay algo más importante que sus oscuras ambiciones de poder y perpetuidad.

El bosón de Higgs ha sido hasta ahora como la isla de Nunca Jamás en el cuento de Peter Pan. Una isla que no se encuentra, que ella te encuentra a ti como le explica Peter Pan a Wendy en pleno vuelo.
El descubrimiento del bosón de Higgs confirma la teoría del Modelo Estándar en un 95 por ciento. El Modelo Estándar, es la teoría cuántica más exitosa de las interacciones débiles, electromagnéticas y fuertes.

Sepamos que si no existiera la partícula de Higgs el universo, tal como lo vemos, no existiría, sería diferente. Es por esta razón que se le ha dado el nombre de la “partícula divina”, un apelativo que no gusta mucho entre los físicos cuánticos del LHC. En realidad si al bosón de Higgs hay que ponerle algún nombre el más adecuado sería la “partícula de la vida” o de la “existencia”, ya que sin ella no estaríamos aquí. El bosón de Higgs es la partícula responsable de nuestra existencia, sin ella nosotros no estaríamos aquí y no habríamos aparecido en este universo en que vivimos. Sin el bosón de Higgs, las otras partículas no tendrían masa, y por tanto, no se podrían crear moléculas, y en consecuencia no existiríamos nosotros que estamos formados de moléculas. ¿Es esta razón suficiente importante para compensar la inversión de su búsqueda? Por lo menos, ahora sabemos cuál es la causa de nuestra existencia original.
Sin la partícula de Higgs los quarks y los electrones carecerían de masa. El bosón de Higgs es la partícula que permite que nosotros existamos en el universo, que hayamos evolucionado y algunos podamos pensar para buscar las causas de nuestra existencia.

¿Qué ocurriría en un universo sin el bosón de Higgs? Sucedería que en un mundo sin átomos compactados sería un mundo sin reacciones químicas y sin estructuras estables como los sólidos y líquidos, un mundo en el que nosotros no habríamos aparecido porque no podríamos existir en esas condiciones inestables para la vida. De ahí que algunos piensen que la partícula de Higgs es nuestro creador, ya que está dotando de masa a los quarks y electrones, lo que permite nuestra presencia. Hasta ahora, la partícula de Higgs, como el dios de las religiones, ha permanecido alejada de nosotros, ha cumplido su función de creación y esperado pacientemente a que sepamos encontrarla (13.700 millones de años, en nuestro planeta). Es evidente que su descubrimiento es como un reencuentro con un dios que nos confirmará, no solamente, muchos aspectos de nuestras teorías e hipótesis, sino nuevos misterios de nuestra existencia. Como dice C. S. Lewis: “Los dioses no nos hablaran cara a cara hasta que nosotros mismos tengamos un rostro”. Posiblemente empezamos a tener un rostro y el bosón de Higgs empieza hablarnos cara a cara. Para Lawrence Kraus, físico de la Universidad de Arizona, el bosón de Higgs es un canto a la capacidad de la mente humana de descubrir los secretos de la naturaleza, su descubrimiento cambiará nuestra visión sobre nosotros mismo y nuestro lugar en el universo.

Pero la búsqueda no ha terminado, estamos en el principio del principio. El bosón de Higgs es sólo el principio de la búsqueda del LHC, ahora estamos más cerca de explicar el origen de nuestro universo, incluso recrearlo. Los próximos objetivos serán descubrir nuevas fuerzas de la naturaleza, el misterio de la energía y la materia oscura que puebla el 95 por ciento nuestro universo, así como la búsqueda de dimensiones ocultas del espacio-tiempo.
Destaca el biólogo George Wald, premio Nobel, que sería muy triste ser un átomo en un universo sin físicos, y que los físicos están compuestos de átomos, y son la manera que tiene el átomo de saber sobre los átomos.

Saber porque existimos en este universo, no es sólo curiosidad, es fundamental para nuestro devenir. Es un conocimiento más noble y primordial que ensalzar nuestros egos entre falsos valores y luchas hediondas para alcanzar el poder entre arteros reconocimientos.