La Física de lo Imposible (review)

El pasado 11 de Mayo, recibí gracias a mi amigo Humberto Reynaga, una copia autografiada del nuevo libro del Dr. Michio Kaku: “Physics of the Impossible”. A casi ya una semana de tenerlo, debo decir que se trata de un texto bastante divertido y no por ello falto de información e interesante.

Aquellos que conozcan el trabajo de divulgación del Dr. Kaku, (que es quizás uno de los más vastos junto con Carl Sagan) lo habrán escuchado decir que existen solo un par de fenómenos que resultan imposibles para la ciencia. El Dr. Kaku toma todo aquello que el día de hoy nos resulta ciencia ficción y lo agrupa en 3 grandes clases de imposibilidades. Cada una de estas se define de acuerdo a ciertas características especiales.

La clase I de imposibilidad es todo aquello que resulta “imposible” hoy en día pero que no rompe ninguna ley física conocida. Es posible que quizás en este siglo o en el próximo logremos dominar este tipo de imposiblidades, como son: teletransportación, motores de antimateria, alguna forma de telepatía, telequinesis y la invisibilidad.

La clase II de imposibilidades, se compone de tecnologías que están en el borde de nuestro conocimiento actual de las leyes y fenómenos físicos. Lograr dominarlas nos tomaría miles o millones de años de desarrollo y estudio. Dentro de esta clase están: las maquinas del tiempo, viajes hiperespaciales y viajes en agujeros de gusano.

La clase III de imposibilidades, son aquellas que violan las leyes de la física. “Sorpresivamente” como dice el Dr. Kaku, son muy pocas las imposiblidades de esta índole, si llegasen a ser dominadas implicaría un giro completo en el entendimiento que tenemos de la física. Aquí caben los fenómenos como: Las maquinas de movimiento perpetuo y la premonición.

El libro con 316 páginas, incluyendo notas para cada capítulo, está dividido en 3 partes correspondientes a las 3 clases de imposibilidades, cada una de estas partes cuenta con capítulos dedicados a tecnologías en específico: campos de fuerza, phasers y estrellas de la muerte (si como la de Star Wars), antimateria y antiuniversos, viajes en el tiempo, premonición entre otros.

Quizás lo más interesante y divertido es que a través de todo el libro existen referencias a textos, documentos y series de ciencia ficción, desde relatos de Julio Verne, citas de películas y referencias a capítulos de Star Trek y Star Gate. La redacción se aventura con términos simples y concretos sobre temas de física que resultan complejos. Enfocado a lectores interesados en la física deja totalmente de lado las explicaciones mediante postulados y ecuaciones, prefiriendo ejemplificar los fenómenos mediante descripciones simplificadas de los fenómenos involucrados.

Definitivamente, son 16 dólares bien gastados, cualquier persona que se sienta atraído hacia estos temas debería de leer el material del Dr. Kaku, quien cuenta con 5 títulos más aparte de “La Física de lo Imposible”, para mayor información pueden ir al sitio oficial del Dr. Kaku: www.mkaku.org, donde encontrarán noticias y eventos en los cuales pueden conocer y escucharlo.

Paconavarro

Europa envia Telescopios Espaciales

Ya que hablamos del Telescopio Espacial Hubble, quice poner una nota sobre el esfuerzo de La Agencia Espacial Europea.  Hershel y Plank persiguen el mismo esfuerzo:

"..understand the formation and origins of the universe, as well as the formation of stars and galaxies."

Es este caso, estos telescopios están especializados en el espectro no visible de la luz. Su aporte será muy interesante en complemento al esfuerzo global.

Hubble: Un paso más en los origenes del universo..

Paco inició su blog con el tema central del CERN o específicamente el proyecto del LHC. El más avanzado proyecto de física experimental en la historia del hombre que nos tiene en espera, ya que debido a un fallo en septiembre de 2008, aún no entra en operaciones para continuar con sus ambiciosos experimentos.

El segundo proyecto de importancia para entender la física, es el telescopio Hubble. Que al igual que el LHC, comenzó con el pié izquierdo, primero retardos en su lanzamiento al espacio de 1983 al 1990, entre problemas de presupuesto el desastre del Shuttle espacial Challenger, una vez puesto en órbita se encontró un problema en el espejo principal, problema solucionado en 1993 en la primera misión de servicio al Telescopio Espacial Hubble.

En estos momentos, se está llevando a cabo la cuarto misión de mantenimiento del Hubble y tal vez la última, ya que está en su última fase de servicio, programado para ser reemplazado por James Webb Space Telescope (JWST) para el 2014. Otro día hablaremos de este nuevo proyecto.

Una de las cámaras principales y más explotadas de Hubble, instalada en 2002, presentó una falla de alimentación de poder en 2007 y desde la tragedia del Shuttle Espacial Columbia, en 2003, que puso en pausa el proyecto de la estación espacial internacional, desplazó cualquier misión relativa al Hubble como baja prioridad.

Pero las oportunidades se reactivaron, este último servicio al Hubble, permitirán que sus últimos años, sean de los más productivos y innovadores.

¿Qué podemos esperar de esta inedita actualización y reparación del telescopio Hubble además de impactantes imágenes del universo profundo?

A diferencia del CERN, el telescopio Hubble no realiza experimentos, si no recolecta información útil para el análisis de la misma historia del universo, el experimento más enigmático de la naturaleza.

Desde pequeño, me intrigó ¿cómo era posible obtener tantos detalles de objetos tan lejanos, como galaxias, nebulosas y estrellas, relativos a su composición química, movimiento, evolución, etc?, ¿No se tratará de otra historia de ficción? ¿Cómo el "ver" por un telescopio una galaxia podía hablarme del origen del mismo universo?

La respuesta también explica la importancia de uno de los nuevos componentes que están siendo instalados en el Telescopio Espacial Hubble en este momento: El COS (Cosmic Origins Spectrograph). Ideado en los noventas en la universidad de Colorado.

COS es el Espectroscopio (Instrumento para analizar el espectro de luz) más sensible costruido, responsable de enlazar la física con la astrofísica. Aun cuando no genera fotos impresionantes como las cámaras trandicionales del Hubble, ofrecerá información invaluable.

Si quieres obtener datos sobre algo observable en el espacio como: material por el cual está compuesto, ¿qué tan duro es?, ¿cuál es su densidad o temperatura?, a que velocidad de mueve o rota, entre mucha otras cosas, realizas un análisis del espectro de luz. El COS, permitirá realizar estos análisis a través del universo, más allá de lo permitible en la historia.

¿Cuáles son las bases de este análisis en peras y manzanas?

Todo se lo debemos a Isaac Newton, entre sus múltiples descubrimientos, fue la composición de la luz y todo mundo ha visto el arcoiris en algún momento y entiende que la luz blanca, realmente es la composición de muchos colores que conforman el espectro de luz.

El concepto es realmente muy sencillo, cuando se analiza un espectro de luz blanca, se obtiene algo como la siguiente imagen, un espectro completo.

La luz, al pasar por una nube de hidrógeno digamos, localizada entre una estrella y el Telescopio Espacial Hubble, por poner un ejemplo, se vé mermada en su espectro. Esto es, debido a las propiedades de los átomos, cada tipo de átomo (material) se "roba" componentes de la luz blanca, de manera que cuando analizamos la luz generada o que ha pasado por ciertos materiales, dejan su "firma" en el espectro, como en la siguiente imagen.

Las líneas negras intercaladas, representan la absorción de luz, en este caso del hidrógeno. Cada elemento tiene su propia gama de absorción y varía de acuerdo a su densidad, temperatura e incluso velocidad en cierto sentido.

El COS, permitirá hacer análisis avanzados de las ondas de luz del material en el espacio que nunca fué colapsado en las galaxias, así como de material que ha sido expulsado de las galaxias por supernovas (muerte de estrellas) . De esta manera, la medida de las propiedades nos ilustra la historia del universo, la evolución de los materiales en las estrellas y galaxias a través del tiempo y que fueron dando origen a las propiedades que permiten la composición de la vida.

Entre más profundo podemos ver en el espacio, más historia antigua encontramos sobre nuestro origen.