Descubierta la primera señal de ondas gravitacionales- Álvaro González Bernal
Un experimento en EE UU asegura ser el primero en confirmar la existencia del "sonido del universo" predicho por Albert Einstein. 11 FEB 2016
La última gran predicción de Albert Einstein sobre el universo se acaba de confirmar un siglo después: las ondas gravitacionales existen y un experimento en EE UU las ha detectado por primera vez.
Según la Teoría General de la Relatividad hay objetos que convierten parte de su masa en energía y la desprenden en forma de ondas que viajan a la velocidad de la luz y deforman a su paso el espacio y el tiempo. La fuente de ondas gravitacionales por antonomasia es la fusión de dos agujeros negros supermasivos, uno de los eventos más violentos que han existido después del Big Bang. El genio alemán las predijo en 1916 pero también advirtió de que, si realmente hay fusiones de este tipo, suceden tan lejos que sus vibraciones serían indetectables desde la Tierra.
Los responsables del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), en EE UU, han anunciado hoy que han captado las ondas producidas por el choque de dos agujeros negros, la primera detección directa que confirma la teoría de Einstein. El anuncio se ha hecho en una conferencia de prensa celebrada en Washington y retransmitida por Internet. Los resultados científicos han sido aceptados para su publicación en Physical Review Letters, según ha informado en una nota en Instituto Tecnológico de California (Caltech).
"Señoras y señores, hemos detectado las ondas gravitacionales. Lo hemos conseguido", ha exclamado el director ejecutivo del LIGO, David Reitze. "Hemos tardado meses en ver que realmente eran las ondas gravitacionales, pero lo que es verdaderamente emocionante es lo que viene después, abrimos una nueva ventana al Universo", añadió.
La primera señal se captó el 14 de septiembre en los dos detectores idénticos de este experimento, situados uno a 3.000 kilómetros del otro. La señal venía de una fusión que sucedió hace 1.300 millones de años y consistió en el violento abrazo de dos agujeros negros cuya masa es entre 29 y 36 veces mayor a la del Sol. Los dos agujeros se fundieron en uno liberando una energía equivalente a tres masas solares, que salió despedida en forma de ondas gravitacionales en una fracción de segundo. Y todo este proceso de masa transformándose en energía en fracciones de segundo lo describe a la perfección la ecuación más famosa del mundo E=mc2 [La energía es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado].
El hallazgo abre un nuevo camino en astronomía. Hasta el momento esta se ha centrado en la luz en todas sus variantes conocidas, pero estas ondas son comparables al sonido y permiten estudiar objetos que eran totalmente invisibles hasta ahora, especialmente los agujeros negros.
Nuestros oídos empiezan a escuchar “la sinfonía del universo”, en palabras de Alicia Sintes, física de la Universitat de les Iles Balears (UIB) y
líder del único grupo español que ha participado en el hallazgo. “Es un descubrimiento histórico, que abre una nueva era en la comprensión del cosmos”, ha resaltado.
Su equipo ha realizado simulaciones con superordenadores que reproducen, según la ley de la relatividad, todos los fenómenos que podrían producir estas ondas: parejas de estrellas de neutrones, supernovas, agujeros negros... Esas simulaciones se han comparado con la frecuencia de la señal real que capta el LIGO y así se sabe qué ha pasado exactamente, cuál es la fuente de las ondas, cómo está de lejos, etc.
“Es parecido a esas aplicaciones que escuchan una canción en un bar y te dicen el artista y el nombre del tema aunque haya mucho ruido alrededor”, explica Sascha Husa, investigador de la UIB y desarrollador de las simulaciones. “Aparte del Big Bang, las fusiones de agujeros negros son los sucesos más luminosos del universo”, asegura.
Confirmar a Einstein no es lo más importante. Este hallazgo abre ahora la posibilidad de usar estas ondas para estudiar el universo de una forma totalmente nueva. Las ondas gravitacionales permitirán estudiar “cómo se forman los agujeros negros, cuántos hay y también conocer en más detalle el ciclo vital de las estrellas y del universo”, resalta Husa. Más aún, este tipo de señales mostrarán si estos violentísimos sucesos ocurren tal y como predice la teoría de la relatividad de Einstein o si debemos buscar otra nueva para entenderlos.
Detector LIGO
Los objetos que producen ondas gravitacionales están a millones de años luz, tan lejos de la Tierra que al llegar a nuestro planeta son ínfimas ondulaciones del espacio y el tiempo. Para captarlas ha sido necesario construir el LIGO avanzado, liderado por los institutos tecnológicos de California y Massachusetts, Caltech y MIT, y en el que participa una colaboración de unos 1.000 científicos de 15 países.
El LIGO es el instrumento óptico de precisión más grande del mundo, con dos detectores separados por 3.000 kilómetros, uno en Luisiana y el otro en el Estado de Washington, en el noroeste de EE UU. Ambos están compuestos por dos haces de luz láser cuya longitud exacta de cuatro kilómetros sería modificada al paso por una onda gravitacional. El instrumento es capaz de detectar una variación equivalente a la diezmilésima parte del diámetro de un núcleo atómico, la medida más precisa hecha nunca por un instrumento científico, según sus responsables.La construcción de este experimento fue propuesta por primera vez en 1980 por Kip Thorne y Ronald Drever, de Caltech, y Rainer Weiss, profesor de física en el MIT. Es muy probable que este descubrimiento les suponga un premio Nobel próximamente.
A partir de ahora habrá que confirmar esta primera detección de LIGO y captar señales de eventos diferentes. En ello están muchos equipos científicos alrededor del mundo. Aparte de LIGO, este año comenzará a funcionar una versión mejorada de otro gran observatorio de ondas gravitatorias en Europa, VIRGO. Además se acaba de lanzar LISA Pathfinder, una misión de demostración para un futuro observatorio espacial de este tipo de fenómenos.
Comentario de texto sobre la notícia
Es un hecho que el descubrimiento de las ondas gravitacionales supone un gran avance, ya que nos abre un camino hacia otro mundo, el Universo.
En un futuro no muy lejano, las ondas gravitacionales nos permitirán conocer el Universo más allá de lo que hemos conocido hasta ahora, ya que ampliarán nuestro campo de visión.
Esto incluye estudiar más a fondo elementos del Universo como los agujeros negros y las estrellas. Así como también descubrir la existencia de otros planetas u otros cuerpos que no conozcamos aún, debido a que se encuentran más lejos de lo que actualmente podemos percibir.
Creo que las ondas gravitacionales son muy útiles, ya que terminan de confirmar la Teoría General de la Relatividad de Einstein, lo que es un verdadero hallazgo. Además, gracias a estas ondas podríamos llegar a detectar las ondas residuales de los eventos ocurridos justo después del Big Bang, es decir, nos proporcionarían información sobre el origen del Universo. Esto sin duda, cambiaría nuestras vidas, ya que finalmente, obtendríamos la respuesta a una gran pregunta, ¿de donde venimos?
Y digo esto porque es muy probable que, conociendo el origen del Universo, también podamos conocer el origen de la vida en la Tierra, ya que tendremos más información de la que tenemos actualmente, y con ella, nos acercaríamos más hacia la teoría correcta del origen de la vida en la Tierra.
Por otra parte, aunque estas ondas supondrán muchos avances, el proceso hasta acceder a ellos, será relativamente largo, pero si que será muy costoso, ya que el LIGO, el instrumento con el cual se han descubierto las ondas gravitacionales, es muy costoso de mantener, tanto económicamente como por su mantenimiento.
En conclusión, podemos afirmar que el descubrimiento de las ondas gravitacionales es el descubrimiento del siglo, ya que, confirman la Teoría General de la Relatividad de Einstein, nos ayudarán a comprender elementos como los agujeros negros y las estrellas, nos proporcionarán información sobre el origen del Universo y nos ayudarán a descubrir planetas y otros cuerpos que no conozcamos aún. A pesar de que será un proceso relativamente largo y costoso
MIDEN POR PRIMERA VEZ EL ESPECTRO ÓPTICO DE LA ANTIMATERIA- José López Navarro
El resultado ofrece pistas sobre por qué el Universo parece formado por materia, en vez de antimateria
Investigadores del CERN han realizado la primera medida del espectro óptico de un átomo de antimateria, lo que permite comparar el color de la materia y la antimateria por primera vez. El resultado está en sintonía con el Modelo Estándar de física de partículas, y ofrece pistas sobre por qué el Universo parece estar formado por materia en lugar de antimateria.
En un artículo publicado en la revista Nature, la colaboración del experimento ALPHA informa de la primera medida realizada del espectro óptico de un átomo de antimateria.
Este logro es el resultado de 20 años de investigación de la comunidad científica del CERN dedicada al estudio de la antimateria, y presenta desarrollos tecnológicos que abren una nueva era en la investigación de alta precisión de la antimateria.
“Usar un láser para observar una transición en el antihidrógeno y compararla con el hidrógeno para ver si obedecen a las mismas leyes de la física ha sido un objetivo clave en la investigación de la antimateria”, dice Jeffrey Hangst, portavoz de la colaboración del experimento ALPHA, en un comunicado del CERN.
Los átomos consisten en electrones que orbitan un núcleo. Cuando los electrones se mueven de una órbita a otra, absorben o emiten luz en longitudes de onda específicas formando el espectro del átomo. Cada elemento tiene un espectro único, que esencialmente determina su color.
Por ello la espectroscopia es una herramienta muy usada en muchas áreas de la física, la astronomía y la química, puesto que ayuda a caracterizar átomos y moléculas y sus estados internos. En astrofísica, por ejemplo, analizar el espectro de la luz emitida por estrellas lejanas permite determinar su composición.
Compuesto por un protón y un electrón, el hidrógeno es el átomo más abundante, sencillo y mejor conocido del Universo. Su espectro se ha medido con mucha precisión, por lo que su color se conoce muy bien.
Los átomos de antihidrógeno, por el contrario, se conocen muy poco. Puesto que el Universo parece estar formado por materia, los constituyentes de los átomos de antihidrógeno (antiprotones y positrones) tienen que producirse y unirse en átomos para que el espectro del antihidrógeno pueda medirse.
Es un proceso concienzudo, pero merece el esfuerzo puesto que cualquier diferencia entre los espectros del hidrógeno y antihidrógeno podría cuestionar los principios de la física y ayudar a entender el puzle del desequilibrio entre materia y antimateria en el Universo.
Primera observación
El resultado de ALPHA publicado ahora es la primera observación de la línea espectral en un átomo de antihidrógeno, lo que permite comparar el color de la materia y la antimateria por primera vez.
Con los límites experimentales, el resultado no muestra diferencia comparando con la equivalente línea espectral del hidrógeno, lo que está en acuerdo con el Modelo Estándar de física de partículas, la teoría que describe mejor las partículas y las fuerzas que actúan entre ellas, que establece que hidrógeno y antihidrógeno deben tener idénticas características espectroscópicas.
La colaboración ALPHA espera mejorar la precisión de estas medidas. Medir el espectro del antihidrógeno con alta precisión ofrece una extraordinaria herramienta nueva para comprobar si la materia se comporta de forma distinta a la antimateria, ofreciendo pistas sobre por qué el Universo parece estar formado por materia en lugar de antimateria, así como para examinar la robustez del Modelo Estándar de física de partículas.
ALPHA es un experimento único en la instalación Decelerador Antiprotón del CERN, capaz de producir átomos de antihidrógeno y mantenerlos en una trampa magnética especialmente diseñada, manipulándolos uno a uno. Atrapar átomos de antihidrógeno permite estudiarlos mediante láseres y otras fuentes de radiación.
“Mover y atrapar antiprotones o positrones es fácil porque son partículas cargadas”, explica Hangst. “Pero cuando los combinas obtienes antihidrógeno natural, que es mucho más difícil de atrapar. Por eso hemos diseñado una trampa magnética muy especial que se basa en el hecho de que el antihidrógeno es un poco magnético”.
Antihidrógeno en transición
El antihidrógeno se forma mezclando plasmas de unos 90.000 antiprotones del Decelerador Antiprotón con positrones, lo que produce alrededor de 25.000 átomos de antihidrógeno cada vez. Los átomos de antihidrógeno se pueden atrapar si se mueven lo suficientemente despacio cuando se crean. Usando una nueva técnica con la que la colaboración junta antiátomos de dos ciclos de mezcla sucesivos, se pueden atrapar 14 antiátomos de media cada intento, comparado con los 1,2 que permitían dispositivos anteriores.
Al iluminar los átomos atrapados con un láser a una frecuencia escogida, se puede observar la interacción con los estados internos del antihidrógeno. La medida se realizó con la observación de la llamada ‘transición 1S-2S’. El estado 2S del hidrógeno atómico es duradero, lo que conduce a una anchura estrecha de la línea natural, por lo que es particularmente adecuado para la medida de precisión.
El resultado actual, junto con límites recientes a la relación de masa antiprotón-electrón realizados por el experimento ASACUSA, y la relación de carga a masa del antiprotón medida por el experimento BASE, demuestra que las pruebas en el CERN para comprobar las simetrías fundamentales con antimateria están evolucionando muy rápidamente.
COMENTARIO
Esto, aunque a simple vista parece un “no hay novedad”, es un avance de fundamental importancia ya que proporcionaría pruebas de la simetría fundamental de las leyes conocidas de la física, llamada simetría CPT (carga-paridad-tiempo), entre materia y antimateria. Básicamente la CPT predice que ambas deben compartir los mismos niveles de energía y cualquier disparidad sería una violación al modelo estándar de la física de partículas. Y como ya se ha demostrado en el experimento nombrado anteriormente, la línea espectral del hidrógeno no muestra diferencias con la del antihidrógeno, por lo que se cumple la simetría CPT.
En mi opinión, esto es un avance importante, ya que aún no conocemos aún el universo (ni mucho menos). No sabemos por qué estamos formados de materia y no de antimateria, y gracias a este experimento podríamos obtener más pistas. Del mismo modo, si pudiéramos conocer a la perfección la antimateria (sus propiedades, su comportamiento, su aplicaciones…), llegando a controlarla y hacer usufructo de ella, se podría innovar con nuevas tecnologías aún más útiles que las que tenemos actualmente (facilitándonos la vida), e incluso con medicamentos que podrían curar enfermedades hasta ahora incurables. También se podría conocer la composición de otras partes del universo que están demasiado lejos de nosotros pero que están formadas (en parte) por antimateria, desvelando que pueda haber cuerpos formados por antimateria, algo que aunque parece impensable puede ser cierto. El universo es muy grande, y nunca se sabe qué sorpresas puede esconder. Por ello, conocer a la perfección cómo se comporta, de qué se compone y qué papel tiene la antimateria en el universo puede ser uno de los mayores descubrimientos hasta ahora.
Noticia extraída de:
http://www.tendencias21.net/Miden-por-primera-vez-el-espectro-optico-de-la-antimateria_a43544.html
Y aquí dos vídeos, uno sobre el experimento y otro sobre la importancia de la antimateria.
https://www.youtube.com/watch?v=AxG_dYEfF5g
https://www.youtube.com/watch?v=AR6Ri-HN7S0
FÍSICOS AFIRMAN HABER CREADO FLUIDO CON MASA NEGATIVA- Raúl Moreno López
Ante esta noticia lo primero que sentimos es confusión. Es muy difícil, por no decir imposible, imaginar un cuerpo con masa negativa ya que va completamente en contra de todo lo que hemos conocido toda nuestra vida. Hasta ahora, la masa negativa tan solo era un concepto hipotético que se usaba en la física teórica para intentar explicar algunos fenómenos como por ejemplo los agujeros negros. Pero con la creación de este fluido la masa negativa se hace una realidad, y aunque en base a nuestro sentido común esto sea imposible y pensemos que rompe con todas las leyes de la física, en la mayoría de casos es posible teóricamente.
La primera pregunta que se nos viene a la cabeza es: ¿qué implicaciones tiene este descubrimiento en la física? Como decíamos, es perfectamente factible la existencia de este tipo de cuerpos sin producir grandes cambios en la física que conocemos, ya que, en principio, las únicas implicaciones que tendría sería la observación de algunos fenómenos nunca antes vistos y que van en contra de nuestra intuición. Observemos, por ejemplo, que pasaría con respecto a la dinámica, tema del cual hablan en la noticia. Fijémonos en la ley fundamental de la dinámica y despejemos la aceleración:
→
Supongamos que siempre que aplicamos fuerza a un cuerpo sea en la misma dirección y sentido del movimiento, y que por lo tanto la fuerza siempre es positiva. Al ser las masas siempre positivas la aceleración también sería siempre positiva en estos casos. ¿Pero qué pasaría si introducimos la existencia de masas negativas?
Pues que la aceleración pasaría a ser negativa. Es decir, si aplicásemos una fuerza positiva (empujásemos hacia delante) a un cuerpo con masa negativa, este aceleraría pero en sentido contrario a la fuerza, hacia atrás, y por lo tanto al empujar un cuerpo en vez de alejarlo de nosotros lo atraeríamos.
Resumiendo, esta al igual que la gran mayoría del resto de leyes serían perfectamente aplicables tanto en la teoría como en la realidad, y solo provocarían una serie de fenómenos que en un principio no tienen sentido pero que son posibles.
Además, el descubrimiento del proceso que se describe en la noticia para hacer que ciertos cuerpos se comporten como si tuvieran masa negativa abre muchas puertas en la investigación de la astrofísica. Como hemos dicho la suposición de la existencia de materia negativa se usaba para realizar hipótesis sobre ciertos fenómenos de nuestro universo pero que no se podían investigar. Sin embargo, ahora se podrán llevar a cabo experimentos en laboratorio para recrear ciertas condiciones del espacio y así investigar estos sucesos y comprender mejor cómo funciona el universo en el que vivimos.
¿CUÁLES SON LAS FRUTAS Y LAS VERDURAS CON MÁS PESTICIDAS?- Nerea González Sánchez
La EWG ha presentado la lista de 2017 de las frutas y verduras que más pesticidas contienen.
La Organización sin ánimo de lucro Environmental Working Group (EWG) de Estados Unidos está especializada en la investigación sobre los productos químicos en los alimentos que consumimos. Cada año, esta organización analiza las pruebas realizadas por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, publicando los productos y pesticidas más frecuentes.
Entre las conclusiones de su examen de 2017, EWG ha descubierto que casi el 70% de las muestras de 48 tipos de productos convencionales cultivados estaban contaminadas con residuos de plaguicidas. Los pesticidas persistieron en frutas y verduras incluso tras ser lavadas y, en algunos casos, peladas.
EWG elabora un catálogo de las 'Dirty Dozen' por orden de mayor a menor contenido en pesticidas.
Las frutas y verduras con más pesticidas
1. Fresas
2. Espinacas
3. Nectarinas
4. Manzanas
5. Melocotones
6. Apio
7. Uvas
8. Peras
9. Cerezas
10. Tomates
11. Pimientos dulces
12. Patatas
Cada uno de estos alimentos dio positivo en distintos residuos de plaguicidas y contenía mayores concentraciones de pesticidas que otros productos. Las peras y las patatas no se encontraban en 2016. Los pepinos han salido del Top12 pero siguen encontrándose entre los que contienen más pesticidas. Los tomates cherry, la lechuga y los arándanos también se encuentran cerca del 'Dirty Dozen'.
Cifras clave:
Más del 98% de las muestras de fresas, espinacas, melocotones, nectarinas, cerezas y manzanas dieron positivo en residuos de al menos un pesticida.
Una sola muestra de fresas mostró 20 plaguicidas diferentes.
Las muestras de espinacas tenían, en promedio, el doble de residuos de plaguicidas por peso que cualquier otro cultivo.
Por otra parte, descubrieron que los pimientos picantes – chiles, guindillas...- estaban contaminados con insecticidas tóxicos para el sistema nervioso humano (acefato, clorpirifós y oxamil).
Para evitar el consumo de frutas y verduras con pesticidas, lo mejor es acudir a la agricultura orgánica o ecológica.
Observan una extraña fuerza capaz de mover nanopartículas a distancia-Yasmin El Onk
Han descubierto que el efecto Casimir puede mover una esfera que no está en contacto con ninguna superficie.
Si una bola muy pequeña gira sobre sí misma dentro de un vacío cuántico se moverá en una dirección concreta - UNIVERSIDAD DE NUEVO MÉXICOABC.ES Madrid11/04/2017 17:08h - Actualizado: 11/04/2017 17:09h. Guardado en: Ciencia
Imagine una pequeñísima esfera que apenas mide unos nanómetros (un millón de veces menos que un milímetro). La esfera está rodando sobre una superficie plana pero no llega a tocarla, por lo que no experimenta ningún rozamiento y se queda en el sitio donde está. Pues bien, existe un extraño fenómeno, llamado
efecto Casimir, que hace que la esfera experimente un desplazamiento lateral, aunque la bola no llegue a tocar la superficie de abajo.
Un equipo internacional de físicos ha publicado un nuevo artículo en la revista «
Physical Review Letters» en el que han tratado de analizar la naturaleza de esta extraña fuerza de Casimir. En concreto, han desarrollado un modelo matemático para describir este efecto cuando una nanopartícula gira sobre sí misma en una superficie plana. ¿Para qué?
«Estos estudios son importantes porque en la actualidad se están desarrollando nanotecnologías donde estamos entrando en distancias y tamaños que son tan pequeños que este tipo de fuerzas pueden dominarlo todo», ha explicado en un comunicado Alejandro Manjavacas, investigador en la Universidad de Nuevo México (Estados Unidos). «Sabemos que esas fuerzas de Casimir existen, así que estamos tratando de averiguar cuál es el impacto que tienen sobre las partículas más pequeñas».
Este efecto de Casimir describe a una fuerza que existe entre objetos separados por un vacío cuántico, una situación de mínima energía en la que se suele considerar que no hay partículas. Sin embargo, estos vacíos pueden estar atravesados por fluctuaciones producidas por ondas electromagnéticas.
Según la concepción clásica de la física, el vacío no produciría ninguna fuerza sobre la esfera. Pero si se usa la
teoría cuántica de campos, el vacío está lleno de fotones. Y resulta que estos sí tienen capacidad para ejercer una pequeña fuerza sobre los objetos. Por eso surge el efecto Casimir. Ahí, a medida que los fotones impactan contra la bola se genera una fuerza lateral.
Útil para la biomedicina
«La nanopartícula sufre una fuerza lateral, como si estuviera en contacto de una superficie, incluso cuando está realmente separada de ella», ha dicho Manjavacas. «Es una reacción extraña, pero creo que podemos concluir que será muy importante para los ingenieros tenerla en cuenta».
Y aún hay más. Los investigadores averiguaron que se puede decidir en qué dirección se mueve la esfera que está girando con tan solo cambiar la distancia que la separa de la superficie situada bajo ella.
Los autores del estudio han sugerido que conocer este extraño fenómeno puede ser interesante para desarrollar nanopartículas útiles para la investigación biomédica o el desarrollo de ordenadores, entre otras áreas.
Los descubrimientos más pequeños dan paso a otros de mayor repercusión. Este descubrimiento estudia la fuerza lateral de Casimir experimentada por una partícula que gira cerca de una superficie plana. La dirección de la fuerza puede controlarse ajustando la distancia entre las partículas y la superficie, que puede ser usada como un nuevo mecanismo para manipular objetos a nanoescala. En algunos comentarios se puede leer que algunos piensan que esta fuerza se debe a la gravedad pero realmente nada es concreto ya que la ciencia nunca prueba nada, sino que crea teorías cada vez más exhaustivas y fiables sobre el mundo, pero que están sujetas a modificaciones y mejoras.