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TERCER MILENIO #497MARTES 13.ENE.2009HERALDO DE ARAGON

ASTRONO>A AÑOS L

“HAY MÁS COSAS EN ELAÑOS DESPUÉS DE QUE WSE NOS OCURRE MEJOR MLISTA DE ALGUNAS DE LACOSMOLOGÍA, QUE SIGU

El Big Bang se suele representar como una gran explosión que ocurre dentro del espacio, al inicio de los tiempos. Pero, en realidad, fue el espacio en sí el que surgió en elBig Bang y comenzó a expandirse. Ningún lugar del Universo fue el centro de la explosión: el Big Bang ocurrió en todo el Universo al mismo tiempo. GSFC-NASA

PREGUNTAS EN EL AIRE ¿Es nuestro Univeúnico que existe? Algunos físicos teóriconan que nuestro Universo es tan solo un

te de un gran ‘multiverso’, que hay una infiniduniversos paralelos cuya existencia influyenuestro y es inferible.

¿Qué produjo la inflación? Un instante posal Big Bang se produjo una expansión increíblte acelerada del Universo de corta duración qterminó la geometría global del espacio-tiemrealmente fue así, ¿qué la motivó?

¿Por qué existe más materia que antimateria

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¿POR QUÉ HAY ALGO EN VEZ DE NADA?EL COMIENZO A los 10-43 se-gundos del nacimiento delUniverso no existía ni ma-

teria ni energía; tan solo un mise-rable e ínfimo espacio vacío, in-creíblemente deformado y plega-do sobre sí mismo conocido co-mo ‘falso vacío’. ¿Cómo hemos po-dido llegar, desde ahí, al comple-jo Universo que observamos en laactualidad? Muchos científicospiensan que el primer paso fue unfenómeno conocido como ‘roturade simetría’, una transición muy

>frecuente en sistemas que pierdenenergía o que se enfrían, comoocurre durante la solidificacióndel agua.

En el instante inicial de la for-mación del Universo, existía la si-metría más perfecta que podemosimaginar: la nada. En rigor, los fí-sicos piensan que existían camposasociados a partículas, pero convalor cero. Metafóricamente ha-blando, nuestro universo teníauna cuenta corriente, pero sinfondos. Trabajando en física de

¿EXISTEN LAS ONDAS GRAVITATORIAS?UN PROBLEMA SIN RESOLVERDe igual forma que cuandonos sentamos en nuestra

cama el colchón se deforma, lateoría de la Relatividad Generalestablece que la masa de los cuer-pos celestes deforma el espacio-tiempo alrededor suyo, y que es-to es lo que interpretamos comofuerza de la gravedad. En nuestracama, esa deformación se extien-de por toda la superficie del col-chón. En el inmenso colchón quees el Universo, la deformación seextiende hasta el infinito. Pero¿qué ocurre si cambiamos el culode sitio? Ahora la deformación esalgo diferente, pero no se trans-mite a todo el colchón instantá-neamente, sino que lo hace a la ve-locidad del sonido en el colchón.De igual forma, cuando un plane-ta cambia de posición, la nuevadeformación que se produce no

>se propaga instantáneamente, si-no que lo hace a la velocidad de laluz. Esa deformación que se pro-paga es una onda gravitatoria y esuna de las principales prediccio-nes de la teoría de la RelatividadGeneral. Hasta el momento, no sehan encontrado, pues la propiateoría predice que las ondas gra-vitatorias son muy débiles. Lasmás fuertes que se podría esperarobservar en la Tierra serían gene-radas por acontecimientos cata-clísmicos como un choque entreagujeros negros. Por si acaso, ex-perimentos como LIGO o TAMA300 estarán a la atenta escucha pa-ra intentar confirmar la predic-ción de Einstein que, de momen-to, sigue siendo uno de los proble-mas sin resolver de la ciencia.

MÁS INFORMACIÓNes.wikipedia.org/wiki/Onda_gravitacional

ATMÓSFERAS MISTERIO¿HEXÁGONOS EN SATURNO, DO-BLES VÓRTICES EN VENUS YPUNTUALES BORRASCAS MAR-

CIANAS? Si hay un reino de lo im-predecible, ese es la atmósfera.Aunque ha mejorado mucho, laprevisión del tiempo sigue come-tiendo errores inevitables, queson inherentes a este tipo de sis-temas caóticos. Para mejorar losmodelos, los astrónomos estu-dian las atmósferas de otrosmundos a fin de contar con másejemplos de sistemas atmosféri-cos. Y es ahí donde surgen lassorpresas.

Al estudiar otros mundos, des-cubrimos una gran cantidad deestructuras y fenómenos que notienen parangón con lo que suce-de en el nuestro. El Polo Norte deSaturno, cuando lo observamosen infrarrojo, muestra una extra-ñísima estructura nubosa de for-

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ma hexatros de ansu Polo Smenta ence un hu

En Ventramos u

partículas, en 1964 el teórico Pe-ter Ware Higgs predijo la existen-cia de una partícula, llamada hoybosón de Higgs, “capaz de surgirde la nada”. Por alguna razón des-conocida, el universo primigeniocomenzó a expandirse muy, muydespacio. El enfriamiento asocia-do a este proceso provocó la pri-mera rotura de simetría de la his-toria, que creó una cantidad enor-me de bosones de Higgs, marcan-do el comienzo del Big Bang.

La confirmación experimental

de la existencia y propiedades delbosón de Higgs, uno de los pro-pósitos del gran acelerador departículas LHC, cuya puesta enmarcha ha sido noticia reciente-mente, sería el primer paso en fir-me para responder a “¿por quéexiste algo en vez de nada?”, unapregunta que parecía relegada ala metafísica.

MÁS INFORMACIÓNmatap.dmae.upm.es/Astrobiologia/Curso_online_UPC/Inicio.htm Doble vórtice atmosférico sobre el Polo Norte de Venu

Hexágonoen una imaCassini. NA

Simulación artística de ondas gravitatorias creadas por un cuerpo esférico enrotación. NASA

OMÍALUZ DE SABERLO TODO

CIELO Y EN LA TIERRA, HORACIO, DE LAS QUE SUEÑA NUESTRA FILOSOFÍA”. MÁS DE CUATROCIENTOSWILLIAM SHAKESPEARE LA PUSIERA EN BOCA DEL PRÍNCIPE HAMLET, ESTA FRASE SIGUE VIGENTE. Y NOMANERA DE HOMENAJEAR EL 2009, AÑO INTERNACIONAL DE LA ASTRONOMÍA, QUE CON LA SIGUIENTEAS PREGUNTAS MÁS RELEVANTES, DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA ASTRONOMÍA, LA ASTROFÍSICA Y LA

UEN SIN RESPUESTA. TEXTO FERNANDO J. BALLESTEROS Y BARTOLO LUQUE

erso loos opi-na par-dad dee en el

sterioremen-

que de-mpo. Si

a? ¿Có-

mo serán las leyes cuántico-gravitatorias que rigenen los agujeros negros? ¿Cómo se formaron las ga-laxias? ¿Se formaron primero las galaxias o las es-trellas? Y, ya que estamos: ¿cómo se forman los pla-netas? Aunque pueda parecerle mentira, estas tresúltimas ‘sencillas’ cuestiones siguen sin tener unarespuesta totalmente satisfactoria para la comuni-dad científica. Y, por acabar: ¿existe o ha existido vi-da en el Sistema Solar aparte de en nuestro plane-ta? ¿Existe vida en otros lugares del Cosmos? ¿Con-tactaremos algún día con otros seres inteligentes?

Es mucho lo que la Astronomía, en dos milenios,

nos ha desvelado sobre el origen y evolución denuestro universo, pero la lista de cuestiones sin res-puesta que acaba de leer es impresionante, ¿verdad?Pues obviamente no están todas y, lo mejor: faltanaquellas preguntas que aún no sabemos ni siquieraformular. Los astrónomos tienen trabajo aseguradopara otros dos mil años más. Larga vida a la Astro-nomía.

FERNANDO J. BALLESTEROS PERTENECE AL OBSERVATORIO ASTRONÓMICO DE LAUNIVERSIDADDEVALENCIABARTOLOLUQUE,ALAESCUELATÉCNICASUPERIORDEINGENIEROS AERONÁUTICOS DE LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

¿Y SI LAS CONSTANTES DE LA NATURALEZA NO LO FUERAN?¿SON CONSTANTES LAS CONSTANTESDE LA NATURALEZA? ¿POR QUÉ TIENENLOS VALORES QUE TIENEN? En la ac-

tualidad, las constantes de la naturale-za no están especificadas por ningunateoría.

Si, por ejemplo, la fuerza electromag-nética fuera mucho más fuerte, loselectrones no rondarían en torno al nú-cleo, sino que caerían en su interior.Una fuerza nuclear fuerte más débilharía que buena parte de los átomosfueran radiactivos y solo los más lige-ros se mantendrían estables.

Si la fuerza de gravedad fuera más in-tensa, las estrellas serían mucho máspequeñas y se consumirían mucho másdeprisa. Por el contrario, si hubiera si-do más débil, las galaxias se habríandisgregado.

Parece que la menor modificación delas leyes de la naturaleza cambiaría demanera radical la realidad. Al hilo deestos argumentos, en 1973 el cosmólo-

go Brandon Carter enunció el llamadoPrincipio Antrópico Fuerte: las cons-tantes de la naturaleza deben situarsedentro de unos rangos muy limitadospara conseguir que la vida pueda apa-recer en el Universo y justo los valoresque tienen son los que permiten laexistencia de observadores.

Algunos teóricos piensan que tal vezel Universo no puede ser de otra forma:aunque nuestra física no sea capaz dedemostrarlo todavía, razonan, cual-quier otra elección de las constantesuniversales debe ser contradictoria ló-gicamente.

Otros investigadores opinan que talvez las constantes de la física no seanconstantes. Se especula con la posibi-lidad de que sea la expansión del espa-cio la que cambie el valor de las cons-tantes. Por ejemplo, que la velocidadde la luz decrezca de forma inversa-mente proporcional a como aumentael factor de escala del Universo. Seme-

jante variación podría explicar la apa-rente aceleración de la expansión delUniverso, de la que tenemos constan-cia desde hace poco tiempo: no sería laexpansión la que se aceleraría, sino lavelocidad de la luz, que es quien nosaporta esa información, la que dismi-nuiría.

LA CAJA DE PANDORA Abrir la posibilidadde que las constantes de la naturalezano sean constantes sería como abriruna caja de Pandora: toda nuestra cien-cia está fundamentada en la constan-cia de las constantes. Sin duda, si algúndía dejara de ser una especulación y seprobara que es cierto que las constan-tes de la naturaleza no son constantes,nos hallaríamos ante un nuevo cambiode paradigma científico.

MÁS INFORMACIÓNiopscience.iop.org/1402-4896/2001/T95/011/pdf?ejredirect=.iopscience

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¿PODREMOS VIAJARA LAS ESTRELLAS?

UNA LARGA, PELIGROSA Y CARA EXCURSIÓNLa vi-da tiende de forma natural a expandirse:cada generación tiene más descendencia

que progenitores, es la estrategia que sigue todaforma de vida en la Tierra. Es de esperar que si,en algún momento, una especie es capaz de via-jar entre las estrellas y establecer colonias, si-guiendo esta tendencia natural se expandirá, conun crecimiento exponencial debido a la falta decompetidores. De momento, que sepamos, a laTierra aún no han llegado exploradores de otrosmundos. Este hecho, bautizado como la parado-ja de Fermi, nos lleva a pensar que quizás el via-je interestelar sea imposible. Tal vez, los peligrosque entraña el desplazarse entre sistemas este-lares son tan elevados que esta estrategia estáabocada al fracaso Para hacer el viaje en un tiem-po corto (unas décadas) se ha de viajar a enor-mes velocidades, lo que aumenta el riesgo (y laviolencia) de cualquier colisión. Por otra parte,el coste económico de tal expedición quizá seainasumible para una civilización. ¿Estaremos portanto condenados a habitar solo nuestro Siste-ma Solar?

MÁS INFORMACIÓNwww.amazings.com/ciencia/articulos/paradoja_fermi.html

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EL REVERSO TENEBROSODEL UNIVERSO

¿ESLAENERGÍAOSCURALARES-PONSABLE DE LA ACELERACIÓNQUE PARECE ESTAR SUFRIENDO

EL UNIVERSO? ¿Existe una materiaoscura culpable de las discrepan-cias entre los valores teóricos yobservacionales para la densidadde la materia en el Universo?

El Universo es, en sí mismo,una lección de modestia científi-ca. Desconocemos en qué con-siste el 96% de su contenido.Descubrimientos provenientesde distintas direcciones, como elbrillo de supernovas lejanas, laforma de la radiación cósmica defondo (residuo fósil del BigBang) o la estructura a gran esca-la del Universo coinciden en queel 73% de este está compuestopor una misteriosa energía delvacío, que hace que el espacio serepela a sí mismo. No sabemosqué es esa energía, bautizada porello como energía oscura. Solovemos sus supuestos efectos ace-lerando la expansión del Univer-so. La física cuántica predice untipo de energía del vacío, que he-mos incluso llegado a medir (através del efecto Casimir), peroque sorprendentemente es 10120

veces (¡un 1 seguido de 120 ce-ros!) más grande que el valor es-timado por los cosmólogos parala energía oscura.

MATERIA OSCURA, ESA DESCONOCIDAPor su parte el otro 27% del Uni-verso es materia, pero de un tipoque desconocemos; solo un 4%consiste en materia ordinaria(protones, neutrones, electrones,átomos...), el otro 23% es un tipodesconocido de materia que noencontramos en la vida cotidiana,bautizada como materia oscura, ycuya existencia determinaría elvalor exacto de la densidad delUniverso y, por ende, su topolo-gía espacio-temporal y su posiblefinal.

Estos reversos tenebrosos delUniverso son hoy día el mayormisterio de la cosmología. Aun-que no faltan los científicos aquienes les recuerda demasiadoal éter que, en el siglo XIX, secreía que llenaba el Universo.

MÁS INFORMACIÓNwww.iac.es/gabinete/iacnoticias/winter2002/esp.pdfwww.astroseti.org/vernew.php?codigo=414

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OSAS DE OTROS MUNDOS

gonal de 25.000 kilóme-ncho; por el contrario, en

Sur encontramos una tor-n forma de ojo que pare-racán.nus, en cada polo encon-un doble sistema tormen-

Distribución de materia oscura en un cúmulo de galaxias. ESA/NASA/JEAN-PAUL KNEIB

(OBSERVATOIRE MIDI-PYRENEES, FRANCE/CALTECH, USA)

us, sobrevolado por la sonda espacial Venus Express. ESA/AOES MEDIALAB

toso formado por dos vórticesque giran uno en torno al otro,como el pelo de un niño traviesoque tuviera un doble remolino.

Mientras tanto, en el planetaMarte, todos los años por las mis-mas fechas (marcianas) aparecela misma borrasca junto a su Po-lo Norte, exactamente en la mis-ma zona. Esto es tan sorprenden-te como si predijéramos que to-dos los 12 de diciembre, impepi-nablemente, lloverá en el oestede Europa. Todos estos fenóme-nos atmosféricos son por ahorainexplicables con los conoci-mientos de que, hoy por hoy, dis-ponemos.

MÁS INFORMACIÓNwww.astroenlazador.com/article.php3?id_article=327www.elmundo.es/elmundo/2007/03/28/ciencia/1175094658.html

en el Polo Norte de Saturno,agen tomada por la naveASA/JPL/UNIVERSITY OF ARIZONA