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lunes, 5 de diciembre de 2016

WERNER HOFMANN / FÍSICO. “Queremos estudiar los límites de las teorías de Einstein”

El director del Instituto Max Planck de Física Nuclear en Heidelberg habla sobre las posibilidades que ofrecen los rayos gamma para conocer el universo

En el año 1800, el astrónomo alemán William Herschel descubrió que había más luz que la que ven nuestros ojos.
Midiendo las distintas temperaturas de los colores que tomaba la radiación del Sol al pasar a través de un prisma, colocó un termómetro justo en el extremo del arcoiris, un poco más allá de la luz roja. El objetivo era medir la temperatura ambiente de la habitación, pero el resultado del experimento fue inesperado. La temperatura medida por ese termómetro era superior a la de la luz visible y el científico concluyó que debía haber algún tipo de luz invisible que hacía subir el mercurio. Había descubierto la radiación infrarroja.

Aquel hallazgo abrió, entre otras cosas, una nueva ventana a la observación del universo. Los telescopios que capturan la luz infrarroja han permitido observar procesos cósmicos invisibles con la luz normal.  Herschel, por ejemplo, un telescopio de la Agencia Espacial Europea lanzado en 2009, ha permitido observar la formación de galaxias y estrellas con un detalle imposible para los telescopios ópticos.

Con los años, se descubrieron otros tipos de radiación que han ampliado nuestra capacidad de observación del cosmos. Es el caso de los rayos gamma, cien trillones de veces más energéticos que los fotones visibles, un tipo de luz que se encuentra más allá del límite violeta del arcoiris. Este rango es el que va a servir a físicos como Werner Hofmann (Baden-Baden, Alemania, 1952) para explorar algunos fenómenos superenergéticos y, quizá, revolucionar la física.

Hofmann, director del Instituto Max Planck de Física Nuclear en Heidelberg (Alemania), participó el martes en el ciclo de astrofísica y cosmología de la Fundación BBVA, en Madrid, para hablar de la Red de Telescopios Cherenkov (CTA, por sus siglas inglés), dos observatorios gemelos que explorarán hasta su límite las posibilidades de los rayos gamma. Uno de esos observatorios estará en la isla canaria de La Palma.

Pregunta. ¿Qué podemos aprender observando el universo a través de los rayos gamma?

Respuesta. La forma en que se producen los rayos gamma es muy diferente de la de la luz normal. La luz normal surge de cuerpos calientes que irradian porque están calientes y no hay nada lo bastante caliente en el universo para irradiar rayos gamma. Lo que creemos es que se producen cuando hay partículas muy energéticas en el universo que se aceleran de alguna manera interactúan con la materia y producen rayos gamma. Los rayos gamma nos hablan de estas partículas de muy alta energía en el universo y nos cuentan dónde han sido creadas, cómo se propagan o cómo interactúan con su entorno.

Hasta hace algo más de una década, se pensaba que procedían de algún rincón exótico del cosmos que no tenía un gran impacto, pero ahora, la actual generación de instrumentos nos ha mostrado que hay un gran número de aceleradores de partículas cósmicas en el universo. Estos aceleradores crean partículas muy energéticas y estas partículas también influyen en la forma de evolucionar de nuestro universo. Porque hay mucha energía en estas partículas y la galaxia tendría un aspecto diferente y habría evolucionado de otra manera sin estas partículas.

P. ¿Qué tipo de objetos producen este tipo de radiación?
R. La fuente clásica predicha para los rayos gamma eran las supernovasHemos visto cómo estos objetos aceleran las partículas, lo que no sabemos es si solo con ellas se puede justificar la cantidad de partículas de alta energía que hay en el universo o si hay otros objetos.

P. ¿Cuáles son los principales objetivos para los nuevos observatorios de rayos gamma que se van a empezar a construir?
R. Tenemos tres grandes objetivos científicos para la CTA. 
Uno es entender cómo se crean las partículas de alta energía, especialmente en nuestra galaxia. Intentar comprender la formación y la propagación de rayos cósmicos.

El otro gran objetivo es intentar entender lo que sucede cerca de los agujeros negros. Sabemos que los agujeros negros producen unos chorros de eyecciones altamente relativistas, pero no sabemos cómo se generan estos chorros o cómo se aceleran las partículas en el chorro. También estamos intentando entender cómo se convierte en radiación el material que cae en los agujeros negros.

El tercer gran objetivo es buscar nueva física. Uno de los fenómenos fundamentales que queremos estudiar es la aniquilación de materia oscura. En el centro de la galaxia hay partículas de materia oscura que son nuevas partículas elementales. En algunos modelos se predice que cuando colisionan se aniquilan y crean rayos gamma que producen una señal distinguible. Si esas partículas existen, la CTA debería ser capaz de detectarlas.

También queremos estudiar los límites de las teorías de Einstein en energías muy elevadas.
Hay teorías que predicen que en escalas de distancia muy cortas el espacio tiempo tiene una estructura espumosa. Los rayos gamma tienen longitudes de onda muy cortas, así que sienten ya un poquito esta estructura espumosa. En algunos modelos los rayos gamma de alta energía se propagan más rápido o más lento que la luz normal, lo que significa que la velocidad de la luz no es constante dependiendo de la energía, algo que violaría la ley de Einstein. Eso sería un indicio de que hay algo como esta espuma del espacio tiempo de gravedad cuántica. Tanto la gravedad cuántica como la materia oscura serían ambos grandes descubrimientos que revolucionarían nuestra forma de pensar sobre el universo.

P. ¿Pueden existir fuentes de rayos gamma que envíen señales de objetos cósmicos que aún no conocemos?
R. Entre las fuentes de rayos gamma que conocemos, hay algunas donde no vemos cuál es el objeto que los produce. Es una zona oscura del universo y de allí vienen rayos gamma. Puede ser que tengamos que mirar con nuevos instrumentos o que se trate de un mecanismo totalmente nuevo.

P. ¿De qué nuevos objetos podríamos estar hablando?
R. Una posibilidad serían conglomerados de materia oscura. La materia oscura es muy densa en el centro de la galaxia, pero también hay conglomerados en otras zonas y podría ser que fuesen el origen de algunos de esos rayos gamma porque solo lo ves en forma de aniquilación de rayos gamma. De todos modos, es mucho más probable que sea de un tipo de fuente que conocemos, como una estrella de neutrones que acelera las partículas y aún no hayamos encontrado esa estrella de neutrones.

http://elpais.com/elpais/2016/11/23/ciencia/1479900732_768230.html?rel=lom
vídeo sobre la vida de Einstein.
https://youtu.be/pItb8zKxnW0

lunes, 15 de agosto de 2016

Neil DeGrasse Tyson: “Es difícil enseñar ciencia a los niños porque los responsables no tienen idea de lo que es”

Cuando tenía siete años, Carl Sagan visitó el Planetario Hayden de Nueva York y quedó impactado. La visión de las estrellas, constelaciones, planetas, cometas y asteroides inflamó de tal forma su imaginación que le hizo tomar la decisión, siendo sólo un niño, de dedicar su vida a la ciencia. 75 años después de aquella visita, cada vez que Neil DeGrasse Tyson atraviesa las puertas del Museo de Historia Natural de Nueva York para acceder a su despacho como director del planetario de la ciudad, seguro que recuerda la imagen de su maestro y mentor. Como si un agujero de gusano -ese monstruo teórico que todo astrofísico quisiera demostrar- doblara el eje temporal, Sagan y DeGrasse dialogan a diario. Profesor y alumno pisan los mismos lugares y sus vidas están conectadas desde que el joven DeGrasse viajara hasta Ithaca para conocer la universidad de Cornell donde deseaba estudiar. Sagan, entonces ya un científico reconocido y una celebridad por sus libros y apariciones en televisión, causó tal impresión en el aspirante a astrofísico que desde aquel día “no sólo supe que quería ser científico, sino el tipo de persona que quería ser”. Finalmente DeGrasse estudió en Harvard, pero de Sagan aprendió el compromiso con todo aquel que esté interesado en la ciencia. Una lección que ha venido aplicando en sus muchos años como profesor universitario y divulgador científico.

DeGrasse Tyson, que tiene voz de cantante de soul y planta de luchador (deporte que practicó en el instituto), nació en el popular barrio del Bronx y no es difícil imaginarle defendiéndose de una banda callejera lanzándoles logaritmos neperianos. Porque, a pesar de su extraordinario expediente académico y sus aportes científicos en el campo de la astrofísica, DeGrasse siempre parecerá un tipo normal. Tal vez de ahí venga su gran éxito como divulgador científico: su capacidad para explicar las cosas más complejas con la sencillez de un conductor de autobús o de un tendero mientras te despacha unas uvas. The New Yorker, rendido a esa familiaridad socarrona del astrónomo, le dedicó un perfil en el que comparaba su estilo con el de su predecesor en la serie Cosmos: “Sagan tenía una gran deferencia hacia la alta cultura: sus comparaciones siempre estaban extraídas de la Historia Antigua y su vocabulario provenía de la literatura. Tyson prefiere referirse a la cultura pop. Pero eso no significa que no tenga gustos sofisticados (…) Posee una biblioteca de libros de ciencia raros y antiguos, que incluye una tercera edición de los Principia de Isaac Newton, que considera el libro más importante que jamás se haya escrito. Pero cuando explica temas de ciencia prefiere ilustrar sus ejemplos con películas como Bichos”.

Tal y como aprendió de Carl Sagan, DeGrasse Tyson continúa comprometido con los jóvenes que desean acercarse a la ciencia. Su carácter y seductora capacidad para brillar en el showbusiness le permite además a expandir este mensaje a cualquier terreno: ha aparecido en un episodio de The Big Band Theory, en películas (como Batman vs Superman o Zoolander 2) y presta su voz a uno de los personajes de Ice Age: el gran cataclismo. Cuando le preguntan cómo hacer para que los niños se enamoren de la ciencia, responde con la ironía que le caracteriza: “Nos pasamos el primer año de la vida de un niño enseñándole a hablar y caminar. Y el resto de sus vidas les decimos que se callen y se estén quietos”. Un consejo que debería hacer reflexionar porque el método científico -les guste o no a esos mayores que prefieren que los niños estén quitecitos- consiste en probar. Probar siempre. Los genios siempre son inquietos.
Edición: Juanlu Ocampos / George Karja Texto: José L. Álvarez Cedena

http://one.elpais.com/neil-degrasse-tyson-dificil-ensenar-ciencia-los-ninos-los-responsables-no-tienen-idea-lo/

viernes, 22 de julio de 2016

MIRAR LAS ESTRELLAS

Los astrofísicos son los exploradores modernos y se internan en los secretos esenciales. La ‘terra incognita’ de nuestros días está ahí fuera.

SIEMPRE HE sentido una especial fascinación por la astronomía, probablemente porque a los seis años viví un suceso maravilloso. Me recuerdo de noche y en la calle, una situación ya en sí poco usual para mi corta edad. Yo colgaba de la mano de mi madre y a mi lado se encontraban mi padre y mi hermano. Los cuatro estábamos parados en mitad de la acera y contemplábamos el cielo sin pestañear, al igual que otras decenas de personas que ocupaban la avenida, todas quietas, todas en silencio, todas mirando hacia el firmamento. Hasta que al fin apareció allá arriba una estrellita luminosa que recorría a buen ritmo el arco de la noche. Era el Sputnik de los rusos, el primer satélite artificial colocado en órbita, el primer objeto lanzado por los humanos más allá de la atmósfera. Nuestra primera salida de la Tierra.

La mágica visión de aquella estrella que habíamos sido capaces de poner en el cielo me hizo decidir aquella noche que de mayor sería astronauta. Evidentemente no lo he sido, pero aquel suceso fundacional debió de ser la base de mi amor por la ciencia-ficción y quizá por la ciencia. Aunque he estudiado letras, la ciencia me encanta y siempre he lamentado el tremendo acientifismo de la sociedad española. Por eso considero un precioso regalo el proyecto del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en el que he tenido el privilegio de participar.

Pero empezaré por el principio. Los tres mejores lugares del mundo para observar las estrellas están en Chile, para el hemisferio sur, y en Hawái y Canarias para el norte. Y por una vez en nuestra historia, y en buena medida gracias al empeño visionario del astrofísico Francisco Sánchez en los años sesenta, España supo aprovechar estas circunstancias geográficas para crear y desarrollar el IAC, que es uno de los diez mejores centros de astrofísica del mundo. Posee dos observatorios, uno en el Teide y otro en el Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, ambos a unos 2.400 metros de altitud. En cada uno hay dos decenas de telescopios cuya propiedad se reparte entre 20 países. Nosotros tenemos ahí el Gran Telescopio óptico e infrarrojo Canarias, el mayor del mundo, un bicharraco resplandeciente y monumental. Somos una potencia en astrofísica, pero como vivimos de espaldas a la ciencia no lo sabemos.

Para intentar paliar esta ignorancia, al IAC se le ha ocurrido la preciosa idea de invitar a una serie de escritores a visitar sus instalaciones y pedirnos que después escribamos un cuento para un libro. Durante cuatro días me he paseado por esos territorios espectrales de belleza salvaje. El Teide y el Roque tienen una geografía primordial y volcánica que te remite al principio del mundo y que se une a la tecnología más rompedora del planeta, a la ciencia del futuro. Sé que la noche que pasé en el Roque será inolvidable: al atardecer, los observatorios, que eran solitarios búnkeres blancos cerrados a cal y canto, empezaron a abrir sus bóvedas con bostezo de gigantes, y por las aberturas asomaron los telescopios como bichos colosales que salían de sus crisálidas, como grandes lenguas de insectos dispuestos a lamer los lejanos secretos del universo. Y todo en la más completa oscuridad, porque cualquier fuente artificial de luz empeora la calidad de lo observado, y en un silencio apenas rasgado por el chirrido de las cúpulas al girar, de las lentes al rotar para apuntar a las estrellas. Era mágico, era extraño, era sobrecogedor. Era la indecible menudencia del ser humano enfrentándose a la enormidad del universo.

Los astrofísicos son los exploradores modernos y se internan en los secretos esenciales. La terra incognita de nuestros días está ahí fuera, en lo muy grande y lo muy pequeño, desde las galaxias con miles de millones de soles a los quarks infinitesimales. En el IAC se estudia el principio de lo que somos, el corazón mismo de la vida; y, de paso, se desarrolla nuestra capacidad tecnológica y científica, se crean empresas competitivas, se coloca a España en el siglo XXI. Deberían obligarnos a todos los ciudadanos a visitar los observatorios al menos una vez al año. Para que aprendamos a mirar a Andrómeda en vez de estar absortos en nuestro ombligo.

 http://elpaissemanal.elpais.com/columna/mirar-las-estrellas/

jueves, 21 de julio de 2016

NEIL DEGRASSE TYSON / ASTROFÍSICO: “Quizás el próximo Einstein se está muriendo de hambre en Etiopía”. El sucesor de Carl Sagan incide en que la educación y la ciencia son la mejor arma contra el fanatismo religioso.

Neil deGrasse Tyson (Bronx, EE UU, 1958) es uno de los divulgadores científicos más reconocidos del mundo. Este astrofísico ha sido el relevo del gran Carl Sagan al frente de la nueva versión de la serie Cosmos, que despertó tanto éxito como vocaciones científicas en todo el mundo. De Grasse estudió en el Instituto de Ciencia del Bronx (Nueva York), un centro público de enseñanza media muy selectivo especializado en matemáticas y ciencia. Al terminar, el propio Carl Sagan lo llamó para que fuera a verle con la intención de ficharlo para su universidad, Cornell. De Grasse prefirió Harvard, pero dice que aprendió de Sagan “el tipo de persona en quien quería convertirse”. El astrofísico asiste por primera vez al festival Starmus, que se celebra hasta el sábado en Tenerife, donde ofreció esta entrevista a Materia.

Pregunta. España atraviesa una crisis económica durante la que se ha recortado mucho en ciencia y conocimiento ¿Qué le diría al próximo presidente del Gobierno de España si le pidiera consejo?
Respuesta. No, mis palabras no serían para el presidente, sino para quienes le han elegido. Necesitas que entiendan por qué un político debería o no tomar ciertas decisiones. Parecería que lo eficiente es hablar con el líder del Gobierno porque él está al mando, pero supón que tu presidente dice: ”Sí, vamos a invertir más en investigación y desarrollo”, y el público dice: “No, pero espera, tengo hambre ahora, soy pobre”. Entonces deja de funcionar, las políticas no consiguen hacerse realidad. Tienes que entender el valor de la investigación y el desarrollo. Y entonces, cuando el jefe de Gobierno decida hacerlo, todo el mundo le apoyará, no habrá debate, porque todo el mundo entiende la importancia. Si pones en marcha una serie de inversiones, unas que esperas rentabilizar en el corto plazo, otras a medio y otras a largo, siempre hay un flujo de descubrimientos que puedes señalar como resultados de tu inversión. Eso podría funcionar, siempre habría algo de qué hablar, algo inventado en España, una nueva máquina, un nuevo tratamiento médico, tecnología... Esas son las economías que liderarán la civilización a lo largo del siglo XXI.

P. Usted dice que del instituto del Bronx (Nueva York) en el que estudió han salido ocho premios Nobel, igual que en toda España, y la mayoría no son de ciencia, sino de literatura ¿Qué supone eso?
R. Los Nobel en literatura son algo muy bueno. Comunicación, ideas, historias. Es una parte fundamental de ser humano, compartir las historias de otros. Pero os tenéis que preguntar si en España os conformáis con eso, o queréis más. Si la gente no quiere más, está bien, pero entonces no os podéis quejar de que la economía no sea tan competitiva como otras en Europa o el resto del mundo. Yo preguntaría, ¿tenéis ferias de ciencia donde los estudiantes hacen sus proyectos y reciben reconocimiento por pensar de forma científica sobre el mundo? Por ejemplo, ahora estamos en el festival Starmus. Me pregunto dónde están las grandes empresas que deberían estar apoyando un evento así. Posiblemente crean que esto no es importante. Se equivocan. Importa a todo el mundo, para su futuro, incluido el económico. Puedes elegir no hacerlo, pero irás a remolque del resto del mundo, de los que inventan. Tus enfermedades se curarán gracias a los esfuerzos en investigación de otros países. No hay nada malo, pero tendréis que pagar por ello.

P. Igual los empresarios piensan que no hay un retorno económico en este tipo de iniciativas…
R. Ah claro, el retorno no vendrá en este trimestre, nada en el informe anual de actividad, es algo que llegará mucho después. La reina Isabel la Católica sabía eso. Cuando envió a Colón a su expedición no estaba pensando en recuperar su inversión el próximo año. Sabía que estaba apostando a largo plazo en el futuro de España. Y en ese caso particular podemos discutir si el imperio español fue algo bueno o malo, pero desde luego fue algo, reflejaba una visión de país. Así que si no reinviertes tus beneficios en investigación verás cómo van a cero...

P. ¿Cree que los humanos nos hacemos cada vez más irracionales, más fanáticos?
R. Lo primero que puedes pensar es culpar a la gente que se comporta de esa forma, pero yo soy un educador y tengo una visión algo diferente. Creo que hay comunidades enteras que se sienten totalmente olvidadas. Hay un grupo de gente perfectamente formada inventando cosas, ganando más riqueza porque ellos han innovado. Si no eras bueno en tus clases de matemáticas o ciencia, si lo rechazabas o simplemente fuiste formado en otros valores, la primera reacción es rechazar todo eso, pensar: Eestáis todos equivocados, sois mis enemigos". Eso es muy humano. Esto nos lleva a un cambio en el sistema educativo para enseñar a la gente qué es la ciencia y cómo y por qué funciona. No es solo un conjunto de información que podrías ignorar o apartar porque así lo eliges. ¡La ciencia es la vida! Hay ciencia en todas partes, en todo lo que nos rodea, los materiales, los tejidos, los teléfonos, los automóviles... tu móvil se comunica con satélites GPS para que sepas dónde está la casa de tu abuela y que tienes que girar a la izquierda para llegar. Esto nos recuerda que tenemos que involucrar a todo el mundo en los nuevos descubrimientos tecnológicos, no crear un planeta donde unos los tienen y otros no. Porque estos últimos los rechazarán.

P. ¿Y el hecho de que se enseñe religión en las escuelas?
R. Hay dos tipos de verdades en este mundo. Están las personales, las cosas que sabes que son reales porque las sientes. Y luego hay verdades objetivas, esas que existen independientemente de lo que sientas por ellas. E=mc2, esa es una verdad objetiva. No importa si estás o no de acuerdo con ella, es una verdad. Las religiones son verdades personales. Para conseguir que alguien esté de acuerdo con tu verdad personal tienes que adoctrinarlos o hacerlo por la fuerza, por la amenaza de muerte. Ha habido muchísimas guerras en la historia porque unas personas tenían una verdad personal y otras otra. No había forma de resolver el conflicto de forma objetiva, así que se mataron para ver quién acaba dominando a quién. Esto es malo para la civilización. Lo mejor es que te guardes tu verdad personal para ti solo. Y si consigues llegar a ser el jefe del Estado, o alguien con poder y tienes que dictar nuevas leyes, en una sociedad libre no deberías basarlas en tus verdades personales, porque las estarías forzando sobre otros que quizás no las compartan. Si vives en un país con católicos, protestantes, musulmanes, hindúes y haces una ley que no se basa en una verdad objetiva, entonces se convierte en una receta para la guerra. Es el comienzo de una teocracia, no de una democracia. Es el principio del final de una democracia informada.

P. ¿Como civilización cree que evolucionaremos a un punto en el que dejemos de exterminarnos unos a otros?
R. Vivimos en el tribalismo. Los antropólogos saben que los humanos somos tribales por naturaleza. Está mi familia y mi pueblo y, si estás fuera, eres mi enemigo. Puedes preguntarte cómo de grande quieres que sea tu tribu. ¿Incluye a todo el mundo en la Tierra? ¿A todos los humanos? Esa es probablemente la mejor solución para la sociedad. Más que mi familia, mi ciudad, la gente que habla mi idioma, los que tienen mi aspecto... Y así tomas decisiones que benefician a todos y no son excluyentes. Para eso necesitamos que nuestra civilización evolucione, como dice.

P. Stephen Hawking cree que no duraremos otro milenio en este planeta. ¿Está de acuerdo?
R. Yo no estoy de acuerdo con la utilidad de esa idea. Puede que destrocemos este planeta y que tengamos que irnos a vivir a Marte. Pero antes habrá que transformarlo para que sea como la Tierra y enviar a unos cuantos miles de millones de personas allí. Si tienes la capacidad de transformar Marte de esa forma, también puedes cambiar la Tierra para que vuelva a parecerse a lo que era. No hay necesidad de irse. Puedes arreglar las cosas aquí antes que convertir otro planeta. Así que la solución de Hawking funciona muy bien como titular de prensa, pero en la práctica nadie haría eso, simplemente arreglaríamos la Tierra.

P. Antes ha hablado de la desigualdad como razón de rechazo de la ciencia y como raíz de radicalismo. ¿Estamos mejorando o empeorando en ese aspecto?
R. La educación es clave: tener líderes bien formados, ilustrados, no corruptibles. En muchas naciones en desarrollo es su propia corrupción la que impide que todo el país crezca como debería. Podría verlo desde una postura muy egoísta y decir que quizás el próximo Einstein se está muriendo de hambre en Etiopía y nunca lo sabrás porque es un niño sin comida. Como científico quiero que todo el que tenga una posibilidad de pensar en cómo mejorar nuestra civilización tenga una oportunidad. Si Isaac Newton hubiese nacido en África, creo que nunca habría conseguido llegar a donde llegó. Se hubiera preocupado solo de no morir. Es cierto que él se mudó al campo para evitar la peste de Londres, así que sí sabía lo que hacer para sobrevivir en ese contexto. Pero si perdemos gente así en su infancia, estamos reprimiendo el avance de nuestra propia civilización. Es una de las grandes tragedias de la actualidad, que no todo el mundo tenga la oportunidad de ser todo lo que pueden.

P. ¿Qué cuestiones de la astrofísica le interesan más en la actualidad?
R. Amamos lo desconocido. Me interesan las ondas gravitacionales, la materia oscura, la energía oscura, la búsqueda de vida, ¿hay un multiverso? ¿podemos crear un agujero de gusano? ¿hay vida en Europa, una de las lunas de Júpiter?, ¿y en Marte? Me encantan todas esas preguntas. Pero la que más me gusta es esa que ni siquiera sé cómo formular aún.

http://elpais.com/elpais/2016/06/30/ciencia/1467281442_280683.html?rel=lom