27 ene. 2012

LA VELOCIDAD DE LA LUZ ES UNA CONSTANTE UNIVERSAL ¿ O NO... ?

La velocidad de la luz es una constante universal - ¿o no? Algunas pruebas parecen indicar que en realidad podría estar disminuyendo. Vamos pronto a tener que revisar nuestras creencias cosmológicas?
La luz.  Es la velocidad de la luz con el tiempo?  Hipótesis que la evidencia apoya este tipo?  y que podrían ser las consecuencias?

La luz. ¿Es la velocidad de la luz con el tiempo? Hipótesis que la evidencia apoya este tipo? y que podrían ser las consecuencias?

Si la luz se la desaceleración, tendríamos que revisar muchas de nuestras creencias astronómicas: a partir de la edad del Universo con las distancias entre las galaxias, a partir de la materia oscura a la definición de muchas constantes físicas. Lo que un conjunto enorme de consecuencias! Algunas pruebas de que este hecho podría ser el caso comienza a amontonarse, como han informado recientemente Yves-Henri Sanejouand de la Universidad de Nantes en Francia. Por supuesto, hay que destacar que la hipótesis de que la velocidad de la luz, c , puede ser decreciente a lo largo tiempo sigue siendo muy especulativo. Sin embargo, recientemente se ha demostrado que podría arrojar nueva luz sobre algunos de los más difíciles problemas abiertos científico de hoy en día. En primer lugar, que fue observado por el Hubble a principios del siglo XX que las galaxias parecen estar alejándose de la Tierra a una velocidad que es proporcional a su distancia de nosotros. La explicación estándar es que las galaxias se están lanzando, aparte de la expansión del espacio-tiempo. Imagínese la elaboración de unas manchas rojas en un globo y lo infla, las manchas (galaxias) se alejan el uno del otro a una velocidad proporcional a su distancia, debido a la dilatación de los plásticos (espacio-tiempo). El inconveniente de esta hipótesis es que se tiene que postular la existencia de la famosa materia oscura , que nunca ha sido observado y aún constituyen el 70% de la masa del Universo. Sin embargo, si c fueron disminuyendo con el tiempo, el efecto Hubble sería llegar a ser un efecto óptico simple, eliminando la necesidad de postular la existencia de la materia oscura, según lo propuesto por el nuevo PI Wold en 1935 [1]. Otro de los principales cuestiones abiertas en la cosmología moderna es el llamado problema de valor inicial : ¿cómo debería el Universo ha comenzado para nosotros hoy en día para observarlo tal como es? En 1993, John Moffat de la Universidad de Toronto en Canadá, propuso la idea de tiempo variable c para hacer frente a este problema [2,3]: "Tenía curiosidad", explica Moffat, "acerca de si existe una alternativa a la inflación estándar idea para resolver los problemas de valor inicial en la cosmología. " Otro enigma abierto en la comunidad astronómica es la llamada anomalía de las Pioneer . Las naves espaciales Pioneer 10 y Pioneer 11 fueron enviados en la década de 1970 por la NASA para explorar los planetas exteriores y luego, eventualmente abandonaron el sistema solar. Estas son consideradas como las misiones de gran éxito y han traído un montón de datos, que sigue manteniendo los astrónomos hoy en día ocupado. Sin embargo, ambas naves espaciales parecen ser ligeramente y de forma inexplicable aceleración hacia el Sol, con una aceleración que aumenta con la distancia. Una vez más esto se puede explicar una vez c se toma como no constante en el tiempo, como Sanejouand propuesto recientemente. A pesar de la constancia de la velocidad de la luz es hoy ampliamente aceptado, desde una perspectiva histórica, no siempre ha sido así. Durante mucho tiempo la propia naturaleza de la luz era sólo vagamente comprendido. Los antiguos filósofos griegos estaban interesados ​​en la luz, principalmente como parte del proceso de la visión. Es de notar que la palabra griega Optika se refiere a la ciencia de la visión y no la ciencia de la luz, como lo hace ahora. La idea dominante era que la luz era el vehículo que transportaba a los colores de los objetos a los ojos - y lo hizo de forma instantánea. En una versión de una teoría de los propios ojos que emiten la luz para tocar los objetos.En cualquier caso, la velocidad de la luz se asumió tácitamente que es infinito. No es sino hasta el Renacimiento que los primeros intentos de medir la velocidad de la luz se llevó a cabo. En 1676, el matemático y astrónomo danés Ole Rømer dio la primera estimación razonable. Señaló que el tiempo transcurrido entre los eclipses de las lunas de Júpiter, con sus cortos se convirtieron en la Tierra se movía más cerca de Júpiter y se convirtió en más que la Tierra y Júpiter hizo más alejados. Se podría utilizar esta observación para estimar c . El hecho de que la luz podría tener una velocidad finita, más que su valor exacto, se encontró con una feroz resistencia en la comunidad científica, aunque algunos felizmente hizo suya, en particular, Newton y Leibniz. Estaba a sólo unos cincuenta años más tarde, y veinte años después de la muerte de Romer, que las mediciones el astrónomo británico James Bradley, definitivamente podría ser que la velocidad de la luz era de hecho finito, era 1727. Más mediciones se realizaron durante el siglo XIX, incluyendo los de Fizeau (1849) y Foucault (1862). Finalmente, en 1879, Albert Michelson estimó un valor de 299.940 kilometros / s para la velocidad de la luz en el vacío, muy cerca del valor aceptado hoy en día. En ese momento, los científicos cree comúnmente que la luz viajaba en una especial, que aún no observado, medio: el éter. Se supone que las ondas de luz propagados a través del éter al igual que las ondas sonoras se propagan en el aire. Dado que la Tierra viaja a través del éter, sino que también supone que la velocidad de la luz debe haber diferido en varias direcciones. En 1887, Michelson y Morley se propuso demostrar que finalmente la existencia del éter todavía no observados. Para ello, su experimento quería demostrar que la luz viaja a diferentes velocidades en distintas direcciones. Sin embargo, su experimento fracasó: la luz estaba propagando exactamente a la misma velocidad en todas direcciones y sin importar el movimiento de la fuente o del observador! Luz logró conmocionar a la comunidad científica - de nuevo! Después de largas discusiones y verificaciones experimentales, el hecho de que la luz es una constante universal fue aceptada.En 1905 Albert Einstein propuso la teoría de la relatividad: los conceptos de larga data de tiempo y espacio absolutos fueron abandonados definitivamente con el fin de conservar la constancia de la velocidad de la luz de forma independiente del movimiento de la fuente o del observador. Ahora está claro que la velocidad de la luz debe ser constante, independientemente de la dirección de propagación o el movimiento de la fuente o del observador - de hecho este es uno de los postulados de la relatividad de Einstein. La constancia de la velocidad de la luz es tan fundamental y aceptado ahora que en 1983 la 17 ª Conferencia Générale de Pesos y Medidas decretó que "El metro es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1 / 299 792 458 de segundo. " En este punto c no puede cambiar , por definición . Es en este punto de la historia que la nueva pregunta que surge es: ¿Qué pasa si la velocidad de la luz no es constante a lo largo del tiempo? ¿Qué pasa si se está desacelerando? La consecuencia primera sería que nuestra definición de metro iba a cambiar con el tiempo: un metro sería un poco más corto, y en consecuencia sería un poco más alto. Por supuesto, dada la alta precisión con la que c se ha medido cualquier posible variación en el tiempo debe ser muy pequeña y probablemente no tendría consecuencias en nuestra vida cotidiana. La evidencia reportada por puntos Sanejouand hacia una posible desaceleración de la c de alrededor de 0.02-0.03 m / s por año. Esto es extremadamente pequeño en comparación con el valor real de c : sería como tener mil millones de dólares en una cuenta bancaria y la pérdida de unos pocos centavos al año. Sin embargo, "la constancia de la velocidad de la luz es uno de los pilares fundamentales de la física contemporánea", explica Sanejouand ", por lo que la posibilidad de que en su lugar puede variar (aunque a un ritmo lento) tiene consecuencias de largo alcance (aunque sobre todo en el teórico lado).

" A pesar de que la hipótesis de la desaceleración de la velocidad de la luz sigue siendo muy especulativo, "gente como Barrow, Magueijo, así como John Moffat," Sanejouand concluye, "han abierto el camino al mostrar que las teorías de física coherente en el que la velocidad de la luz es variable en el tiempo realmente se puede desarrollar de una manera segura y rigurosa ". [1] PI Wold, en el turno de Redward de las líneas espectrales de las nebulosas , Phys.. Rev. 47 , 217-219 (1935). [2] JW Moffat, Superluminary Universo: una posible solución para el problema del valor inicial de la Cosmología , int. J. Mod. Phys.. D 2 , 351-365 (1993).[3] JW Moffat, la gravedad cuántica, el origen del tiempo y la flecha del tiempo , se encuentra. Phys.. 23 , 411 a 437 (1993).

FUENTES : Optics & Photonics Focus :: Is Light Slowing Down? :.


22 ene. 2012

CUCARACHA CYBORG " GENERA SU PROPIA ELECTRICIDAD "




Hemos visto en varias oportunidades cómo los científicos implantan chips en un insecto y lo convierten en una versión radiocontrolada de sí mismos. En general, este tipo de cyborg tiene una utilidad limitada por requerir de una batería o fuente de alimentación externa que complica la movilidad de la criatura. Pero en la Case Western Reserve University han ido un paso más allá, consiguiendo que la energía eléctrica necesaria para alimentar la electrónica que estos insectos llevan encima sea producida por los químicos de sus propios órganos internos.

Sí. Suena a película de ciencia ficción barata pero es real: los insectos cyborgs están muy cerca de convertirse en realidad. Si bien desde hace bastante tiempo se ha conseguido controlar y dirigir a varios tipos de insectos de forma remota gracias al implante de algún chip en su cuerpo, casi siempre eran experimentos limitados al ámbito del laboratorio, ya que estos componentes electrónicos debían ser provistos de la electricidad necesaria a partir de pesadas baterías o mediante un cable. En estas condiciones, el insecto está muy limitado en sus movimientos, convirtiéndose en una curiosidad con poca utilidad práctica. Pero el trabajo de los científicos de la Case Western Reserve University es distinto. Han conseguido generar la electricidad necesaria para alimentar sensores, chips y demás elementos electrónicos a partir de los elementos químicos internos del propio insecto.

El trabajo, que ha sido publicado en la edición digital del Journal of the American Chemical Society, es clave para convertir los ciber-insectos en realidad. Daniel Scherson, profesor de química en la Case Western Reserve y miembro del equipo que llevó a cabo estos experimentos, dice que “es prácticamente imposible empezar de cero y hacer algo que funcione como un insecto. Partiendo de un insecto vivo es mucho más fácil (conseguir un insecto robótico), pero se necesita energía eléctrica para los sensores y para excitar las neuronas del insecto para que éste haga lo que uno quiere”. Gracias al trabajo de su equipo, esta energía podría generarse en el mismo insecto. Scherson ha trabajado codo a codo con la estudiante Michelle Rasmussen, el profesor de biología Roy E. Ritzmann, la profesora de Química y Biología Irene Lee y el asistente de investigación Alan J. Pollack para desarrollar esta especie de “celda de biocombustible” capaz de generar electricidad en una cucaracha.
Electrodos en el abdomen

El secreto reside en la utilización de dos enzimas. La primera de ella es capaz de romper las moléculas de un azúcar que se encuentra en el interior de la cucaracha, dividiéndolas en dos moléculas más simples. La otra se encarga de oxidarlas, liberando electrones. Estos conforman una corriente que se dirige hacia el cátodo, donde se combinan con el oxígeno del aire produciendo agua. Para que esto funcione se requiere insertar un par de electrodos en el abdomen de la cucaracha, en una zona que se encuentra lejos de los órganos internos críticos.

“Los insectos tienen un sistema circulatorio abierto para que la sangre no esté sometida a mucha presión. A diferencia de lo que ocurre con los vertebrados, si se coloca una sonda la sangre no sale expulsada por la presión. Básicamente, se trata de un proceso bastante benigno y no es raro que el insecto se pare por sí mismo y camine o corra inmediatamente después de ser modificados”, dice Ritzmann. Segun estos investigadores, las cucarachas no sufrieron ningún daño a largo plazo, por lo que podrían -en el futuro- ser convertidas en “cyborgs” y ser utilizadas en tareas de espionaje o vigilancia.

FUENTES : ABC CIENCIA

TITAN " MAS PARECIDO A LA TIERRA DE LO QUE SE CREIA "


La luna más grande de Saturno, Titán, ha acaparado en los últimos tiempos la atención de astrónomos y astrobiólogos por la compleja actividad química que tiene lugar en su superficie, hasta el punto de que este enigmático satélite se ha convertido en uno de los lugares del Sistema Solar donde existen más probabilidades de encontrar, con todas las cautelas que suscita una idea semejante, alguna forma de vida extraterrestre. Ahora, los científicos han encontrado otra prueba sobre este mundo que aumenta aún más su interés. Y es que la atmósfera de Titán es sorprendentemente parecida a la Tierra.


Titán tiene una densa atmósfera de nitrógeno, con lluvia, ríos, lagos y mares. Es un mundo mucho más frío que el nuestro, y el metano líquido y el etano ocupan el lugar del agua, pero sus procesos hidrológicos son muy similares a los que conocemos aquí. Además, es posible que esconda un gran océano líquido bajo su superficie. Por si esto fuera poco, ahora científicos del Centro Nacional Francés de Investigación Científica (CNRS) y de la Universidad de Sao Paulo en Brasil han descubierto que la atmósfera de Titán está dividida en capas inferiores similares a las de la Tierra, según un estudio publicad en Nature Geoscience.

Los investigadores ya sabían que la atmósfera de Titán es tan densa que ni siquiera puede verse la superficie, oculta bajo una espesa niebla compuesta en su mayor parte por hidrocarburos. Como resultado, la baja atmósfera tiene dos capas distintas y la más baja, como en la Tierra, se conoce como la capa límite y es la que tiene más influencia sobre el clima.
Vientos y dunas

Los científicos han llegado a esta conclusión tras desarrollar un modelo climático en 3D. Datos previos obtenidos por las sondas Voyager 1, Cassini y Huygens habían dado resultados contradictorios, ya que la atmósfera inferior no puede ser observada directamente porque la alta es muy opaca. El nuevo modelo climático muestra que hay dos capas bajas distintas entre ellas y también diferentes a la superior. La más baja, de unos 800 metros de espesor, está causada por el calor y el enfriamiento diarios de la superficie y varía en altura durante el día, mientras que la siguiente tiene unos 2 kilómetros y está provocada por el cambio estacional en la circulación global del aire. Controlan los patrones de viento, la separación de las dunas y la formación de la nubes a baja altitud.

Titán recibe mucha menos energía solar que la Tierra. Este aislamiento del Sol, que determina las variaciones de temperatura en la atmósfera, es mil veces más débil en Titán que en la Tierra. Para los científicos, encontrar esta atmósfera tan dinámica en la luna de Saturno ha sido algo inesperado, pero puede dar pistas sobre la formación de nuestra propia atmósfera y quizás sea un anticipo de lo que podemos encontrar en otros planetas fuera de nuestro Sistema solar.

FUENTES : ABC CIENCIA


21 ene. 2012

LA MUERTE DE UN COMETA


SOHO (ESA & NASA)


El cometa, cerca del Sol

El pasado 16 de julio, un cometa fue pillado en un acto nunca antes visto con tanta claridad: su muerte cuando se acerca demasiado al Sol. Que una roca espacial tenga este fatal destino no es ninguna sorpresa, pero la oportunidad de capturarlo en vídeo supone todo un acontecimiento para los amantes de la astronomía. Lo ha logrado el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA (SDO).

«Los cometas son generalmente demasiado débiles para ser vistos en el resplandor de la luz del Sol», dice Dean Pesnell, del Centro Goddard de Vuelo Espacial en Greenbelt, Maryland. Pero un cometa ultra brillante, de un grupo conocido como Kreutz, ha anulado todas las nociones preconcebidas. El cometa se puede ver claramente en movimiento en el lado derecho del Sol, desapareciendo 20 minutos más tarde cuando se evapora debido al calor abrasador.

El vídeo es más que una novedad. Como se detalla en un artículo publicado en la revista Science, observar la muerte del cometa ofrece una nueva forma de estimar su tamaño. El cometa tiene la masa de un portaaviones y mide entre 45 y 91 metros de largo. «Se movía a 643 kilómetros por segundo a través del intenso calor del sol y, literalmente, se evaporó», explica Karel Schrijver, un científico solar de Lockheed Martin en Palo Alto, California, autor principal del estudio.

Por lo general, los observadores de cometas del grupo Kreutz solo pueden verlos a través de imágenes tomadas por coronógrafos de telescopios especializados. Como promedio, un nuevo miembro de la familia Kreutz se descubre cada tres días. Algunos de los más grandes se observan durante 48 horas o más antes de desaparecer detrás del disco de ocultación, para nunca más ser vistos. Obviamente, los cometas se destruyen cuando se acercan al Sol, pero el caso nunca había sido registrado en una película.

Los seres humanos han observado cometas durante miles de años, pero conocer sus dimensiones ha requerido una visita directa de una sonda que volara cerca. Esta película ofrece la primera oportunidad de medir un cometa desde lejos. El hecho de que el cometa se evaporase una cierta cantidad de tiempo después de recorrer una determinada distancia permite determinar su tamaño antes de llegar a la atmósfera del Sol.
Una cola de 16.000 kilómetros

El artículo de Science señala que el cometa viajaba a unos 643 kilómetros por segundo y ha recorrido casi 100.000 kilómetros sobre la superficie del Sol antes de evaporarse. Antes de su agonía final, en los últimos 20 minutos de su existencia, cuando fue visible para SDO, el cometa pesaba unos 45 millones de kilos, y se dividió en una docena de trozos embebidos en una coma -la nube difusa alrededor del cometa- de aproximadamente 1.287 kilómetros de diámetro, seguido por una cola brillante de unos 16.000 kilómetros de longitud.

En realidad, es la coma y la cola del cometa lo que se ve en el video, no su núcleo. Un examen minucioso muestra que el cometa parece emitir pulsos de luz, que pueden ser causados por las rupturas sucesivas de cada uno de los pedazos que se iban desintegrando por el calor del Sol. Entender los detalles exactos de por qué sucede esto es uno de los misterios restantes del vídeo.
El misterio de su brillo

Según Battams, este cometa es, probablemente, uno de los quince cometas más brillantes vistos por el observatorio solar SOHO, que ha detectado más de 2.100 cometas cerca del Sol hasta la fecha. Pero que sea tan fulgurante es extraño, ya que normalmente los cometas absorben la luz del Sol y deberían verse como puntos negros, no como algo brillante. Segun los científicos, entender este punto no solo nos ofrecerá información sobre el material del cometa, sino también sobre la atmósfera de la estrella que nos da calor.




FUENTES : ABC CIENCIA