Los experimentos de la física de partículas tratan de descubrir los constituyentes últimos de la materia, intentan averiguar de qué está hecho el universo. El método es esencialmente acelerar fragmentos de materia a velocidades enormes y hacerlos chocar. Rompe primero y averigua después.

Básicamente eso es lo que hacen los aceleradores de partículas, y en esta conferencia verán la explicación de lo que se pretende conseguir con el mayor acelerador jamás construido: el Gran Colisionador de Hadrones, o también conocido por sus siglas en inglés: LHC.

Unos datos sobre el LHC, para poner un poco de contexto a lo que escucharán en la conferencia:

- La máquina más grande del mundo

Tiene 26,659 metros de circunferencia, con un total de 9,300 magnetos en su interior. Estos magnetos se pre-enfrían a -193.2º C utilizando 10,080 toneladas de nitrógeno líquido, antes de ser llenados con casi 60 toneladas de helio líquido para llegar a los -271.3º C.

- La pista de carreras más rápida del mundo

Cuando esté a su completa potencia, trillones de partículas recorrerán el anillo completo del LHC 11,245 veces por segundos, viajando a 99.99% la velocidad de la luz, con alrededor de 600 millones de colisiones ocurriendo cada segundo.

-  El lugar más vacío del Sistema Solar

Para evitar que las partículas que viajan en el acelerador choquen con moléculas de gas, el interior del anillo se mantiene en un súper-vacío, como el que existe en el espacio interplanetario. La presión en el interior del LHC es 10 veces menor que la que existe en la superficie de la luna.

- Con los sitios más calientes de la galaxia, pero más frío que el espacio exterior

Cuando dos haces de partículas colisionen, generarán temperaturas más de 100,000 superiores a la del núcleo del Sol, estas temperaturas estarán concentradas en un diminuto espacio. Por otra parte, el sistema de refrigeración del LHC, mantendrá al anillo a -271.3º C, temperatura inferior a la del espacio exterior.

- El sistema de supercomputadoras más grande del mundo

Los datos producidos por los experimentos del LHC generarán serán suficientes para llenar 100,000 DVDs de doble capa cada año. Para que los científicos que se encuentran esparcidos alrededor del planeta puedan colaborar en el análisis de dichos datos, decenas de miles de computadoras alrededor del mundo están siendo conectadas en una red de cómputo distribuido llamada Grid.

El ponente

Brian Cox es un físico de partículas, miembro investigador de la Sociedad Real para el Avance de la Ciencia Natural del Reino Unido, y profesor de la Universidad de Manchester, Inglaterra. También es miembro del grupo de investigación de física de alta energía de la Universidad de Manchester, y trabaja en el experimento ATLAS en el LHC.

Es conocido como presentador de programas científicos en la BBC, y a principios de la década de los noventa fue miembro de una banda de rock, los D-Ream.

Conferencia: Una historia de la creación y el LHC

Descarga* este video en resolución media (432×240): BrianCox_2008_spanish.zip (video 57.9 MB)
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-Para la versión HQ, reunir las 2 partes en la carpeta deseada y extraer con WinRAR.
Video: mp4, audio: AAC
Traducción y subtitulado: Ajmme Kajros

También disponible en YouTube

En TED: Brian Cox: An inside tour of the world’s biggest supercollider.

Extra:

La imagen sobre la que Brian Cox narra la historia del universo vale la pena ponerla aquí para que la vean en español.

Historia del Universo (NASA)

(El satélite y la leyenda WMAP al final de la línea de tiempo se refiere al proyecto de la NASA, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe -enlace en español).

*Archivo subtitulado y distribuido bajo los términos de uso de TED Conferences LLC.

Esta es la descripción, traducida al español,  que acompaña a este asombroso cortometraje sobre el Sol en la página de Goddard Multimedia (NASA), desde donde puede descargarse el original:

El 3 de abril de 2009, países de todo el mundo participaron en el webcast “100 Horas de Astronomía” para celebrar el Año Internacional de la Astronomía. Esta película fue utilizada para introducir el segmento SOHO/TRACE. Alex Young y Dawn Meyers, científicos de la NASA, describen cómo SOHO y TRACE ven al Sol en su propio y único estilo.

Un poco más de información antes del corto, con enlaces a las páginas oficiales (en inglés):

SOHO

SOHO

Es el Observatorio Solar Heliosférico (Solar and Heliospheric Observatory), una sonda espacial lanzada en diciembre de 1995 y que comenzó a operar en mayo de 1996. Lleva más de diez años funcionando, a pesar de haber sido originalmente planeada como una misión de dos años. En la actualidad, es la fuente principal de datos en tiempo real sobre la actividad solar.

TRACE

TRACE

Es el Explorador de Región de Transición y de Corona (Transition Region and Coronal Explorer), un pequeño satélite explorador de la NASA. Fue diseñado para obtener información sobre las capas externas del Sol, mediante fotografía a alta resolución. La órbita de TRACE le permite la observación ininterrumpida de regiones del Sol hasta por dos semanas, lo que habilita analizar la evolución del campo magnético solar.

El video: SOHO y TRACE

Descarga* este video en resolución media (640×360): SOHO_TRACE_Intro_spanish.zip
Archivo en formato .zip (descomprimido 48.5MB)
Video: mp4, audio: AAC
Subtítulos en español: Ajmme Kajros

También lo pueden ver en YouTube.

Descarga del video original sin subtítulos: Goddard Multimedia: SOHO/TRACE Intro

*Archivo distruibuido y subtitulado bajo las indicaciones de uso de la NASA

El borde del mundo

Pero de la misma manera que hace no mucho tiempo las personas imaginaban vivir en una tierra plana, o en dioses viviendo en el cielo entre las nubes, o estaban totalmente convencidas de que el sol era más pequeño que la tierra y que giraba alrededor de ella, también nosotros todavía creemos en el mito de los objetos sólidos y de la realidad objetiva de las cosas.

Sin lugar a dudas, como especie hemos adquirido muchos conocimientos sobre la naturaleza y el mundo; la prueba está en el poder que hemos alcanzado para controlar y dominar al resto de los habitantes del planeta.

No obstante, preguntas fundamentales aún permanecen sin responder, e incluso muchas cosas que conocemos no las relacionamos con nuestra vida cotidiana. En particular dos teorías del siglo XX, cuyas implicaciones afectarían fundamentalmente como vemos al universo, si fuéramos conscientes de ellas. Me refiero a la mecánica cuántica y a la teoría de la relatividad.

Consideremos a la primera de ellas: Que todo lo que veamos esté formado por “cosas” que más que objetos son campos de probabilidad; que no podamos saber si están en algún lugar hasta que nos acercamos a verlas, o peor aún, que cuando las veamos reaccionen ubicándose en un lugar, como si supieran que están siendo observadas; que todo, si lo observas de cerca, se parece a la nada.  Son impresiones que quedan cuando intentas entender la teoría cuántica. (Pero bueno, hay que recordar que si crees que entiendes la teoría cuántica, es que no entiendes la teoría cuántica.)

El cluster de galaxias Coma, Crédito: NASA

O que el tiempo depende de la velocidad con que algo se mueve, que burbujas de tiempo separan a los objetos si su velocidad relativa se acerca a la de la luz, la cual por cierto, se dobla y gira siguiendo dobleces en el espacio. Que ese mismo espacio en el que nosotros vivimos pueda plegarse, curvarse o colapsar… ¿cómo te imaginas que el espacio se pliegue, que las cosas que hay en él sigan igual, que el espacio sea el que se curve?

Son cosas fuera de nuestra percepción, no podemos atestiguarlas, pero ese hecho no las hace menos reales, “solamente” nos resultan desconcertantes. Estamos en un lugar del cual solamente empezamos a comprender el pequeño nicho en que vivimos, nicho definido por la escala de tiempo y de tamaño en que vivimos.

Pero aunque queramos entender las implicaciones de estas teorías del siglo XX, aún seguimos rezagados. Nos queda todavía pendiente de integrar una teoría revolucionaria del siglo XIX, la teoría de evolución darwiniana. Hay tanta evidencia de este fenómeno como de los otros ya mencionados, y sin embargo en muchas sociedades aún no podemos aceptar, o siquiera considerar, las implicaciones de ser productos de un proceso evolutivo que, en mi opinión, es más cercano, accesible y visible que los procesos cuánticos o que los agujeros negros.

A final de cuentas, el origen del hombre, la realidad de lo que nos rodea, en fin, el universo entero siguen siendo misterios en muchos aspectos, lo cual encuentro expresado como pocas veces en la siguiente charla de Richard Dawkins.

El universo es más sorprendente de lo que nos podemos imaginar

Richard Dawkins

Richard Dawkins es uno de los científicos y escritores más influyentes de nuestra época. Etólogo, biólogo evolutivo, divulgador científico y doctor en Ciencias por la Universidad de Oxford, Dawkins se volvió famoso en 1976, con la publicación de su libro “El gen egoísta” (en inglés The Selfish Gene), donde explica el proceso de la evolución usando un enfoque en el que los genes son la unidad básica de la selección natural (enfoque que no es universalmente aceptado), y donde introduce el término meme. Su apasionada defensa de la teoría de Darwin hace que en los medios de comunicación (británicos principalmente) se le mencione frecuentemente como el “Rottweiler de Darwin”.

Sus aportaciones en teoría de la evolución, y en divulgación científica, lo han hecho acreedor a varios doctorados honoríficos tanto en ciencias como en literatura, así como a numerosos reconocimientos de diversas instituciones científicas y culturales.

No puede mencionarse a Dawkins sin incluir sus ataques frontales contra las pseudo-ciencias y la charlatanería, y en contra del fanatismo religioso por no decir en contra de toda forma de religión. Se auto-describe como “un ateo militante”, posición a la que dedica varios de sus libros, pero expuesta de manera más directa en su libro más exitoso a la fecha, “El espejismo de Dios” (en inglés The God Delusion), publicado en 2006.

Con ustedes, Richard Dawkins en TED, 2005.

Descarga este video en alta resolución*: Richard Dawkins: Un universo sorprendente

Archivo comprimido en formato .zip (82.3 MB)
Video: mp4, audio: AAC
Subtítulos en español: Ajmme Kajros

Original en inglés sin subtítulos en TEDTalks:
Richard Dawkins: The universe is queerer than we can suppose.

*Archivo subtitulado y distribuido bajo los términos de uso de TED Conferences LLC.

Pero el lugar donde existen más probabilidades de vida pluricelular quizás sea el tercer mayor satélite de Júpiter: Europa.

Vida en Europa

Según los expertos, este satélite reúne todas las características para albergar vida. Se piensa que hay evidencia de la existencia un océano bajo la capa de hielo que forma la superficie de Europa.

La vida sería posible en ese oscuro y subterráneo océano, en particular después del descubrimiento en 1977 de criaturas que habitan sin necesidad de luz solar (en las profundidades del mar en la Tierra, se forman ecosistemas alrededor de las fumarolas negras, más información sobre estas formaciones en este enlace).

Una expedición a este satélite abarcaría lo siguiente (según una petición de presupuesto de la NASA en 2006):

1. Confirmar un océano subterráneo utilizando medidas de gravedad y altimetría.
2. Aclarar el origen de las características de la superficie mediante la fotografía a alta resolución de gran parte de la superficie.
3. Delimitar la composición química de los materiales de la superficie utilizando espectroscopia.
4. Explorar en busca de agua líquida subterránea utilizando radar capaz de penetrar el hielo.
5. Transportar una pequeña sonda para determinar la composición química directamente, y para medir ondas sísmicas, a partir de las cuales el nivel de actividad y el grosor del hielo puedan ser determinados.

A continuación veamos una exposición sobre otra forma de buscar vida fuera de nuestro planeta.

El ponente

Freeman Dyson es un físico y matemático de origen inglés, nacionalizado estadounidense, que es famoso por su trabajo en mecánica cuántica, en física del estado sólido y en ingeniería nuclear.

Es defensor del uso de la energía nuclear con fines pacíficos, y del uso extendido de la biotecnología así como de la ingeniería genética para mejorar la calidad de vida del ser humano. Ha publicado una serie de libros con observaciones y especulaciones sobre la ciencia, la tecnología y el futuro.

Conceptos famosos introducidos por Dyson:

-La esfera de Dyson: Una estructura gigantesca construida alrededor de una estrella para capturar la energía emitida en forma de luz y calor. Esta estructura sería un paso lógico para adquirir energía en una civilización lo suficientemente avanzada. Idea propuesta para la búsqueda de vida extraterrestre inteligente.

-El árbol de Dyson: Una planta creada con ingeniería genética, capaz de vivir en un cometa. Su propósito sería construir espacios huecos en el interior de los cometas para producir una atmósfera respirable, y crear de esta manera, un hábitat autosustentable para la humanidad en el Sistema Solar exterior.

En el momento de escribir este artículo, Freeman Dyson tiene 84 años.

Busquemos vida en el Sistema Solar Exterior

[Charla completa en YouTube por cortesía de Keny.]

*Descarga la conferencia (720×400): Parte 1 Parte 2

Video: Xvid, audio: mp3, tipo: AVI, tamaño: 140MB.
>> Compatible con reproductores certificados DivX.
Descarga las partes a la misma carpeta y descomprime con WinRar.
Traducción y subtítulos: Ajmme Kajros

En TED: Freeman Dyson says: let’s look for life in the outer solar system

*Video subtitulado y distribuido bajo los términos de uso de TED Conferences LLC.

Buena prueba de ello es la historia de Giordano Bruno y su trágica muerte en la hoguera, lo que ha hecho que algunos lo consideren el primer ‘mártir de la ciencia’.

(Nota: Giordano Bruno (1548-1600) fue un filósofo, monje, ocultista y cosmólogo italiano. Propuso que el universo era infinito y homogéneo, lo que implica la existencia de muchos mundos similares a la Tierra. Por no retractarse de esta afirmación, base de su filosofía, fue condenado y llevado a la hoguera por la Inquisición en Roma.)

Cuatro siglos más tarde, el avance en el conocimiento humano ha demostrado que Giordano Bruno estaba cerca de la verdad: Existen infinidad de estrellas en el universo, y con bastante probabilidad muchos de ellas son orbitadas por planetas. Si tienen vida o no, es una de las más importantes interrogantes por responder de nuestro tiempo.

Lo que los científicos tienen claro, es que, de existir vida inteligente (que sería lo más interesante de comprobar), lo más probable es que sea totalmente distinta a lo que conocemos.

Posibilidades para el origen de la vida en el universo

*La vida se ha originado en muchos lugares a la vez, bajo distintos principios químicos. Supone que la vida es un fenómeno común que aparece con cierta frecuencia en el universo.
*La vida tiene un solo lugar de origen, desde el cual se ha ido esparciendo en el universo. Esto es llamado panspermia, y se basa en la suposición de que la vida es algo excepcional que solamente ha surgido una vez.
*Una combinación de las anteriores.

Métodos para intentar localizar vida extraterrestre

Pueden clasificarse en dos grandes categorías:

*Búsqueda directa: En otras palabras ir hasta el lugar y verlo, ya sea con tripulación, o lo más probable, con la ayuda de una sonda. Ejemplo de esto son las actuales expediciones a Marte.

*Búsqueda indirecta: Analizar la luz de otros planetas, en busca de señales que indiquen la existencia de vida en ellos. Esto es posible utilizando la espectroscopia astronómica, la cual permite determinar la composición de la fuente de una señal electromagnética. La tecnología actual aún no permite analizar detectar las señales de planetas de tamaño similar a la Tierra.

*Una subdivisión de la búsqueda indirecta, es la escucha de señales artificiales. Se realiza bajo la suposición de que toda civilización tecnológica transmite información en forma de radiación electromagnética. El proyecto SETI se dedica a este tipo de búsqueda.

Vida extraterrestre en el Sistema Solar

Pero sin ir muy lejos (relativamente hablando), es posible que exista vida cerca de la Tierra. Algunos de los lugares en el Sistema Solar que pueden albergar vida son:

*Marte: Una reciente exploración por parte de una sonda que orbita Marte, encontró evidencia de la existencia de agua en abundancia hace 4,000 millones de años en ese planeta. Se piensa que hay bastantes posibilidades de que existiera (y exista) vida unicelular. Antes de eso, la sonda Phoenix al parecer encontró agua en la superficie del planeta.

*Mercurio: La expedición MESSENGER descubrió que en la exosfera de Mercurio existen grandes cantidades de agua.

*Saturno y Júpiter: Posiblemente habitados por animales flotantes, que habitarían en la atmósfera. Estos seres vivos, propuestos por Carl Sagan, estarían basados en amoníaco, en lugar de estar basados en agua como los organismos terrestres.

*Titán : Esta luna de Saturno, es la única luna conocida que posee una atmósfera significativa. Al parecer no tiene ningún océano, pero gracias a la sonda Huygens se han detectado pequeños lagos de hidrocarburos en la superficie (posiblemente metano o etano). Estos lagos son los primeros en ser descubiertos fuera de la Tierra.

*Venus: Recientemente, se ha especulado que existan microbios en las capas de nubes ubicadas a 50 kilómetros sobre la superficie. Esta hipótesis se originó en los extraños desequilibrios observables en la atmósfera venusina.

*Encélado, Ganímedes, Calisto y Europa: El primero es satélite de Saturno, los tres restantes de Júpiter, y tienen en común que es posible que exista un océano subterráneo en todos ellos.

–

En la segunda parte de este artículo comentaré un poco más sobre la posibilidad de vida en Europa, los planes que se están elaborando para explorar este satélite, y les traeré una excelente conferencia sobre la búsqueda de vida extraterrestre, por el físico y matemático Freeman Dyson.

Hasta este siglo se consideraba a Plutón el noveno planeta, pero a raíz de una revisión de la definición de planeta en el año 2006 por la UAI (Unión Astronómica Internacional), se convirtió en un planeta enano.

En cuanto a los planetas, abajo de estas líneas pueden ver a escala y en orden por su distancia del Sol a: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

La historia que hoy nos ocupa, consiste en que astrónomos creen en la posibilidad de encontrar cuerpos del tamaño de Plutón, o incluso tan grandes como Mercurio o Marte, en el “vecindario exterior” del sistema solar (eso de vecindario es de mi parte).

Para empezar debo explicar que después de la órbita de Neptuno, empieza una zona conocida como “Cinturón de Kuiper“, este cinturón empieza a partir de la órbita de Neptuno, a 30 UA del Sol y termina aproximadamente a una distancia de 55 UA.

(Una unidad astronómica o UA, es la distancia promedio de la Tierra al Sol.)

Regresando al Cinturón de Kuiper, en este lugar es donde orbitan numerosos objetos del tipo cometa, y otros similares a Plutón, aunque de menor tamaño, excepto por Eris (el culpable de que Plutón perdiera su estatus de planeta ^_^).

Por años, los astrónomos han buscado sin éxito en este Cinturón al soñado décimo (o noveno) planeta.

Sin embargo, puede ser que el planeta oculto del sistema solar se encuentre más allá de esta zona. Veamos.

Después, mucho después de terminar el Cinturón de Kuiper, se encuentra otra zona conocida como “Nube de Oort“, la cual está compuesta por cometas, y que se piensa ocupa el espacio desde una distancia de 3,500 UA del Sol hasta aproximadamente los 150,000 UA. La nube de Oort constituye el límite del Sistema Solar.

Ahora bien, en el año 2003 fue descubierto el objeto más remoto conocido del Sistema Solar: Sedna. Este cuerpo se ubica a 90 UA del Sol, es decir en el espacio supuestamente vacío entre el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort.

El descubrimiento de Sedna, hace pensar a los científicos que es posible que otros objetos de tamaño similar a Plutón o mayores, existan en ese mismo espacio. Hay que considerar que si Sedna fue descubierto, fue gracias a que en estos momentos se encuentra en la parte más cercana de su órbita al Sol, por lo que encontrar cuerpos similares no será sencillo.

Sin embargo, la misma órbita de Sedna hace pensar a los científicos que algún objeto de masa importante está afectándolo.

Abajo, un diagrama de la NASA (traducido por un servidor), mostrando al Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort en perspectiva. ^_^

Nota: El objeto binario 1998 WW31 que se vé en el diagrama, es el primer objeto binario transneptuniano descubierto después del descubrimiento de Plutón en 1930. También es el sistema binario más simétrico conocido del Sistema Solar.

Lectura inicial en:

• MSNBC: Large ‘Planet X’ may lurk beyond Pluto
• Space.com: Solar System Surprise: A New View of What’s Out There

Fuentes para escribir esta anotación:

• Wikipedia en Español: Nube de Oort, Cinturón de Kuiper, y artículos relacionados.
• Wikipedia en Inglés: Oort Cloud, Kuiper Belt, y artículos relacionados.