Relatividad General cumple 100 años

einsteinEn noviembre de 1915, Albert Einstein presentó una serie de charlas en la Academia Prusiana de Ciencias en Berlín. Un día como hoy, 25 de noviembre, Einstein describió su obra maestra, lo que hoy conocemos como la Teoría de la Relatividad General. Una década después de su annus mirabilis, cuando estableció la relatividad especial, la equivalencia entre masa y energía (con la famosa fórmula E=mc²), además de explicar teóricamente el efecto fotoeléctrico (que le dio el Premio Nobel en 1921) y el movimiento Browniano, Einstein se presentaba ahora como un respetado físico describiendo una de las maravillas del siglo XX.

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Estamos en el futuro

BTTF2Llegó el 21 Oct 2015, o como me gusta escribir la fecha desde niño cuando vi Back to the Future: Oct. 21, 2015. Esta es sin dudarlo mi película favorita y cuando mi abuela llegó a la celebración de mi sexta vuelta en torno al Sol con un modelo a escala de un diseño futurista de un BMW deportivo de color gris y cuyas puertas se abrían como el DeLorean no tardé en transformarlo agregando un Mr. Fusion, condesador de flujo y hasta ruedas que rotaban 90° para la configuración de vuelo. En tiempos pre-internet, la única forma de obtener los detalles del interior y exterior del DeLorean era gracias a una versión en VHS de la trilogía, pausar, dibujar y repetir tantas veces como fuese necesario. En mis años de enseñanza básica construí también un modelo de la plaza y la Torre del Reloj, con pararrayos incluído el que conectaba directamente a una de las salidas de los 220V del enchufe (algo muy peligroso, no recomiendo hacerlo). Del pararrayos salía un cable que llegaba hasta una conexión sobre la calle similar al mostrado en Back to the Future I. La otra salida de los 220V iba conectada a la calle, donde un auto de juguete con un cable cerraba el circuito a través de un gancho de metal. Al hacer contacto el cortocircuito lanzaba chispas y trozos de cable incandescente los que encendían apropiadamente dos líneas de fuego en la calle previamente humedecidas con un perfume de bebé altamente inflamable. Me arriesgué varias veces con esta travesura, una de ellas en mi escuela donde el cortocircuito y el fuego porsterior sacaron aplausos. Eran buenos tiempos aunque una vez más, no recomiendo la arriesgada experiencia recién descrita. Esta película probablemente motivó mi interés por las tormentas eléctricas que en cierto momento me llevó a considerar ciencias atmosféricas como carrera. El fanatismo me llevó también a copiarle otra idea a Doc Brown: tuve un perro llamado Einstein.

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Premio Nobel de Física 2015: oscilación de neutrinos

Nobel_medalEsta mañana el Comité Nobel ha anunciado el Premio Nobel de Física de este año. Los galardonados son Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald “por el descubrimiento de la oscilación de neutrinos, lo que muestra que estas partículas poseen masa”. Kajita es profesor en la Universidad de Tokio en Japón y McDonald es profesor en Queen’s University en Canadá.

nobel2015

Neutrinos son partículas fundamentales que en el Modelo Estándar de física de partículas no poseen masa. Una de las más intensas fuentes de neutrinos es el Sol, por lo que en los años 60 el físico teórico John Bahcall se propuso calcular los detalles de las reacciones nucleares en el Sol y su relación con los neutrinos. Bahcall se dio cuenta que los neutrinos producidos en el centro del Sol escaparían en una fracción de segundo por lo que los neutrinos permitirían “ver” el corazón de nuestra estrella casi en tiempo real. Al contrario, los fotones demoran miles de años en escapar. Detectar neutrinos es muy difícil, pero el físico-químico Ray Davis se propuso medir los neutrinos calculados por Bahcall. Desde el principio un problema fue identificado con los neutrinos provenientes del Sol. Seguir leyendo

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Café y un video con neutrones

mokaEn mis primeros años de universidad, uno de los mejores aliados en las largas noches de estudio, además de buenos compañeros de estudio, era una vieja cafetera moka. Nunca antes había visto una y admito que me costó comprender cómo funcionaba, a pesar de que entre ejercicios de cálculo y electromagnetismo mis compañeros me explicaron muchas veces que el agua hierve y sube pasando a través del café gracias a la presión del vapor. Esta animación ilustra el proceso bastante bien. Una de las muchas locas ideas surgidas en las largas discusiones y elucubraciones fruto de mucho café tarde en la madrugada fue la siguiente: sería espectacular que la cafetera moka fuese transparente para ver directamente cómo funciona. Sin embargo, estas clásicas cafeteras se fabrican de aluminio, el que no es transparente para la luz visible.

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Un año con un segundo extra

Actualización: ocurrirá nuevamente la noche del 31 Diciembre 2016.

Algunos años son literalmente más largos que otros porque tienen un segundo extra. En términos astronómicos, el llamado día solar corresponde al tiempo de rotación que toma a la Tierra de tal manera que el Sol aparece en la misma dirección en el cielo. Esto es lo que llamamos comúnmente día y tiene una duración de 24 horas. Es importante mencionar que la Tierra demora 23 horas y 56 minutos en completar una rotación en torno a su eje, esto se llama día sideral. Aunque tiene poco uso cotidiano, es la medida de tiempo fundamental para astrónomos y físicos ya que indica cómo rota nuestro planeta con respecto a las estrellas lejanas en vez del Sol.

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La Luna, Venus y Júpiter son protagonistas en el cielo de junio.

Una de las cosas que más disfruto desde niño al mirar el cielo es comprender la naturaleza tridimensional de nuestro Sistema Solar a partir de la observación de los movimientos de los astros siguiendo sus órbitas durante el tiempo. ¿Cómo podemos hacer esto?

Desde este 19 de junio hasta fin de mes tendremos la posibilidad de observar el movimiento de los planetas Venus y Júpiter en el cielo, lo que culminará en una hermosa conjunción planetaria el día 30 de junio. Además, al dúo de planetas se sumará la Luna los días 19 y 20.

¿Cómo observar? Debemos mirar hacia el noroeste, desde una media hora después de la puesta de Sol, y hasta alrededor de las 9 de la noche (dependiendo de la facilidad con que puedan ver el horizonte). Conocido popularmente en Chile como “el Lucero“, Venus es el planeta que más destaca en el firmamento (y que puede llegar a verse a plena luz del día), y aparece más brillante que cualquier estrella, exceptuando al Sol. Luego, unos pocos grados más arriba, encontrarán al planeta Júpiter, el segundo más brillante. A simple vista, estos planetas se ven como estrellas muy brillantes, aunque pareciera que no titilan. La manera más simple de encontrarlos será si observamos este 19 o 20 de junio, pues la Luna se encontrará a unos pocos grados de ambos planetas (figuras 1 y 2), lo que podríamos calificar como una conjunción triple. Sin embargo, la conjunción entre Venus y Júpiter no ocurrirá sino hasta el 30 de junio, con una separación mínima de casi 20 minutos de arco (¡2/3 del diámetro aparente de la Luna llena!). Seguir leyendo

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Serie: Mensajeros cósmicos

Partículas bombardean nuestro planeta continuamente. La más conocida de todas es el fotón, partículas de luz emitidas por estrellas que nacen, gas y polvo interestelar, estrellas que mueren, etc. Durante siglos astrónomos han aprendido a recolectar e interrogar a estos fotones en diferentes energías, desde ondas de radio, microondas, luz visible y ultravioleta, hasta las altas energías de los rayos X. Cada uno de estos tipos de radiación es una ventana al universo que revela diferentes propiedades de los fenómenos que la emiten así como del espacio que recorren hasta llegan a nuestros telescopios en la Tierra y a bordo de satélites en órbita. Existen, sin embargo, otras partículas que llegan desde remotos lugares en el cosmos, cada una con una historia distinta que contar. En esta serie de tres partes contaré la fascinante historia de estos tres tipos mensajeros cósmicos que prometen una nueva clase de astronomía, una que revelará los eventos más energéticos en el universo.

Estas tres partículas han dado origen a lo que hoy se conoce como astropartículas, una disciplina que combina siglos de métodos desarrollados en astronomía y astrofísica con los detectores y teorías usados en física de partículas, además de nuevas metodologías originadas en diferentes disciplinas. Como dije en algún momento, estas tres partículas son las que me quitan el sueño por estos días ya que son a lo que me dedico actualmente. Estudiando para mi propio trabajo me he encontrado con estas historias que quiero compartir.

Estas historias no tendrán un único personaje principal ya que la idea es justamente mostrar cómo la observación de extraños fenómenos y los diferentes intentos por comprenderlos involucraron a muchas personas, un gran esfuerzo colectivo que llevó a su descubrimiento y comprensión. Mucha gente tiene una visión algo idealizada de la ciencia, en la que grandes descubrimientos o ideas nacen espontáneamente en la mente de genios, sin embargo la gran mayoría de los avances científicos son el resultado de pequeños pasos dados por muchas personas, no genios sino que científicos y científicas con pasión y curiosidad por comprender la naturaleza, además de mucho esfuerzo para realizar cuidadosos y muchas veces arriesgados experimentos. Contaré también el estado actual de cada una de estas modernas ventanas para explorar explosivos eventos del universo.

Esta serie estará divida en tres partes:

Mensajeros cósmicos I: rayos cósmicos
Mensajeros cósmicos II: rayos gamma
Mensajeros cósmicos III: neutrinos

 

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