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Examinando la velocidad de la luz

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Examinando la velocidad de la luz

La velocidad de la luz ha cristalizado en el imaginario colectivo, pero no hay varios matices a su alrededor. Y, además, generalmente somos incapaces de imaginar realmente su velocidad. Sirvan estos datos para conseguirlo, al menos en parte.

La luz se ve afectada por el medio que atraviesa, de modo que cuanto más denso es el medio, menor es la velocidad de la luz. Al atravesar un diamante, por ejemplo, que es un medio muy denso, la velocidad de la luz se ve reducida en un factor de 2,417. La velocidad más lenta que se ha registrado para la luz fue cuando ésta atravesó un condensado de Bose-Einstein de rubidio enfriado hasta casi alcanzar el cero absoluto: pudo disminuir la velocidad de un rayo de luz a cerca de 17 m/s. Ocurrió en 1999.

En 2003, Mijaíl Lukin, junto con científicos de la Universidad Harvard y el Instituto de Física Lébedev (de Moscú), tuvieron éxito en detener completamente la luz al dirigirla a una masa de gas rubidio caliente, cuyos átomos, en palabras de Lukin, se comportaron como «pequeños espejos» debido a los patrones de interferencia en dos rayos de control.

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Cosas que van muy, muy rápido

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Cosas que van muy, muy rápido

Para quien no le guste volar, el medio de transporte más rápido del mundo es el tren Shangai Maglev, o Shangai Transrapid, que viaja entre la ciudad de Shanghái y el aeropuerto internacional de Pudong a una velocidad máxima de 431 km por hora.

Con todo, esta velocidad es extremadamente lenta si la comparamos con la velocidad de la luz. Solo para alcanzar 0,6 de la velocidad de la luz, deberíamos multiplicar la velocidad del tren Maglev por nada menos que 1,5 millones. Y si consiguiéramos que el tren viajar a una velocidad próxima a la de la luz, entonces un observador situado en un andén el tren le parecería más corto, y le dará la impresión de lo que pasajeros se mueven a cámara lenta.

Y es que, desde el punto de vista de cualquier objeto que viaje a una velocidad próxima a la de luz, el tiempo se dilata y el espacio se contrae.

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Berna, Einstein, el reloj que le inspiró y los relojes de pulsera

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Berna, Einstein, el reloj que le inspiró y los relojes de pulsera

En uno de mis viajes a Suiza, decidí visitar la capital que no parece una capital: Berna. Un lugar donde no me importaría vivir.

Una vez cruzado el umbral que separa la parte de la ciudad más nueva con la parte antigua, el tráfico de coches desciende hasta casi desaparecer, el silencio se adueña de las calles, y uno se ve invitado a explorar la ciudad a lomos de una bicicleta: no en vano, aquí es posible alquilar bicicletas por un día al increíble precio de 0 euros. Habéis leído bien: completamente gratis. Solo es necesario tu DNI y ya tienes bicicleta en Berna. La lluvia, sin embargo, invitaba a hacer el recorrido a pie, para así disfrutar del mejor paraguas de la ciudad: las llamadas Lauben.

Las Lauben son un circuito de 11 kilómetros de arcadas, uno de los paseos de compras más largos y protegidos contra la intemperie de Europa.

La cuestión es que podías pasarte el día yendo de tiendas sin mojarte ni una gota, lo cual era de agradecer en una región donde los días de sol son el equivalente a un milagro. La oferta hostelera también era muy variopinta: desde el omnipresente McDonalds hasta restaurantes históricos, todo en madera, pasando por los locales más modernos. Y, por supuesto, un inmenso hipermercado de la cadena Coop de varias plantas de altura. Hipermercado en el que aproveché para comprar provisiones (¿os he dicho que viajando así te das cuenta de que el abrefácil y el blister plastificado de muchos productos requieren de los dientes para ser abiertos?) y, por extensión, estudiar antropológicamente a los suizos a través de la oferta de productos consumibles cotidianos. Algo así como si un entomólogo repasara la fauna local, y toda ella tuviera un código de barras impreso.

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Un minuto no siempre es un minuto y otras particularidades del tiempo (y II)

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Un minuto no siempre es un minuto y otras particularidades del tiempo (y II)

Como os explicaba en la anterior entrega de este artículo, el tiempo es elástico. Pero también es mercable. Vamos, que se puede traficar con él.

Incluso se puede traficar con el tiempo. Y no me refiero a lo que ocurre en una película que próximamente se estrenará (y que os recomiendo encarecidamente): “In Time”, del genial Andrew Niccol (Gattacca, El show de Truman), sino a los bancos de tiempo.

El tiempo entendido como moneda de cambio, casi como entidad física (por mucho que proteste Albert Einstein advirtiendo que fue él quien le otorgó dimensión al tiempo definiéndolo como la cuarta dimensión de la realidad) nació en Estados Unidos, en los años 1980, y también en Italia, en ambos lugares como proyectos para que las mujeres pudieran disponer de más tiempo libre.

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Un minuto no siempre es un minuto y otras particularidades del tiempo (I)

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Un minuto no siempre es un minuto y otras particularidades del tiempo (I)

El tiempo se estira y se encoge según nuestro estado de ánimo y según lo rápido que nos movamos; también se compra y se vende tiempo; e incluso se redefine lo que es un minuto para que todo tenga un poco más de sentido en nuestra vida cotidiana. Porque un minuto no es siempre un minuto.

El tiempo es algo psicológico. Cuando lo pasamos bien, transcurre velocísimo. Cuando lo pasamos mal, es lento, casi se paraliza. Cuando viajamos, parece que, en vez de una semana, nos hemos ido un mes. Pero, para los que se quedan, sólo ha pasado una semana (y si les caemos mal, incluso menos de una semana).

Pero estas variaciones en el tiempo no sólo suceden en nuestra cabeza, también existen en la realidad, por mucho que nos vendan que nuestro reloj siempre da la hora precisa.

Bien, el tiempo no nació exclusivamente con el Big Bang o la explosión cósmica que dio inicio al universo sino con la vida moderna, con la carestía del mismo, con la necesidad de administración del tiempo. A partir de entonces, el hombre ha necesitado medir el tiempo. En la actualidad, su medición se considera una cuestión tan minuciosa que en años como el 2008 añadimos un segundo artificial en aras de que todos nuestros sistemas de control y medición del tiempo siguieran bien calibrados.

Ya había sucedido en 1998 y también en 2005; el 31 de diciembre de 2008 fue oficialmente un segundo más largo que el año pasado. La Tierra no es estable en su movimiento y velocidad, sobre todo a causa del viento, que al colisionar con las cordilleras puede llegar a acelerar o decelerar la velocidad de rotación de nuestro planeta.

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El principio de relatividad (y II)

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El principio de relatividad (y II)

La relatividad de Galileo estuvo vigente durante un par de centurias. Pero a principios del siglo XX nos dimos cuenta que no casaba bien con algunas cosas. En particular, con el electromagnetismo.

Por aquel entonces el electromagnetismo era una teoría joven, pero arrancaba con fuerza cosechando éxitos impresionantes. Pero no se llevaba bien con las transformaciones de Galileo. En resumidas cuentas, simplificando mucho, sí un observador inercial realiza una observación sobre un fenómeno electromagnético e intenta usar las transformaciones para.averiguar el resultado obtenido por otro observador inercial diferente, resulta que fracasa estrepitosamente.

Dicho de otra forma, las ecuaciones del electromagnetismo son diferentes en cada sistema de referencia, lo cual es inaceptable para el principio de referencia. Además, nos crea el problema de tener que elegir qué sistema de referencia escoger. Durante algunos años se creyó que era debido a que había algún motivo por el que, en electromagnetismo, hay un sistema de referencia intrínsecamente mejor que los demás, rompiendo de raíz con el principio de relatividad. De esta forma, volvía el concepto de sistema de referencia.absoluto, pero esta vez sin estrellas lejanas.

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El principio de relatividad (I)

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El principio de relatividad (I)

La palabra relatividad es de esas que nunca pasa desapercibida. A mucha gente incluso le suscita hasta miedo. “¡qué difícil!”. Hasta el punto que corren mitos estúpidos, como el que asegura que únicamente tres personas la comprenden totalmente.

Eso quizá era así en la década de 1910, pero desde entonces ha habido un siglo de trabajo; y no sólo a cualquier persona con el título de física se le exige una comprensión meridiana de la teoría, sino que incluso dicha comprensión es mayor de la que nunca llegó a tener el mismo Einstein (si quería saber más, que no se hubiera muerto, ¿no?).

Al oír la palabra relatividad, uno inconscientemente piensa en Einstein. Yo mismo caí en dicha trampa en los párrafos anteriores. Aunque, con uno u otro nombre, el concepto es muy anterior.

¿Qué significa, pues, el concepto de relatividad? No, no vale decir que “todos es relativo”, aunque en cierto sentido los tiros van por ahí. En resumidas cuentas, la idea de la relatividad es que toda observación de la naturaleza está ligada a un observador. Perogrullo, ¿no?

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¡Ya lo decía Einstein!

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¡Ya lo decía Einstein!

Por primera vez, y después de cincuenta años desde que se planteó el proyecto, un experimento de la NASA, el Gravity Probe-B (GP-B), ha conseguido por fin medir con toda precisión dos aspectos cruciales de la Teoría General de la Relatividad de Einstein.

El hallazgo ha sido publicado en la edición online de Physical Review Letters.

El primero de los dos efectos recién demostrados es el geodésico o, lo que es lo mismo, la deformación del espacio y el tiempo alrededor de un cuerpo gravitacional.

El segundo es la torsión por arrastre, que es la cantidad de espacio y tiempo que un objeto en rotación arrastra tras de sí a medida que gira.

Francis Everitt, físico de la Universidad de Stanford e investigador principal del experimento, asegura (ademas de que Einstein sigue vivo) :

En el Universo de Einstein el espacio y el tiempo son deformados por la gravedad. La Tierra distorsiona el espacio que la rodea muy ligeramente a causa de su gravedad

Einstein formuló su teoría hace casi un siglo, mucho tiempo antes de que existiera la tecnología necesaria para comprobarla experimentalmente.

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Singularidades

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Singularidades

La palabra singularidad es ya bastante familiar para todos los consumidores de divulgación científica. E incluso, para los aficionados a la ciencia-ficción. Por otro lado, la palabrita también aparece en clase de matemáticas durante la enseñanza secundaria, aunque no queda muy claro cómo se relacionan sendos usos del término.

Etimológicamente viene de la raíz singular, es decir, que no hay dos, que destaca por encima del resto. Por lo tanto, una singularidad no es menos que algo sobresaliente por su condición de inhabitual.

En el ámbito de las matemáticas de la enseñanza secundaria, el uso más común del término aparece en el tema de funciones. Sí estamos acostumbrados a poder graficar una función con un trazo continuo del bolígrafo, decimos que aquellos puntos en que las características de la función concreta nos obligan a levantar el boli del papel son singulares.

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Simulación del Big Bang afirma que viajar en el tiempo es imposible

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Simulación del Big Bang afirma que viajar en el tiempo es imposible


La posibilidad de viajar en el tiempo ha estado rondando la mente del hombre durante muchísimos años. El gran científico del pasado siglo, Albert Einstein, revolucionó esta idea al publicar su Relavitidad Especial, afirmando que cuando tu velocidad relativa a otros objetos es cercana a la velocidad de la luz, el tiempo transcurre de forma “más lenta” para ti.

Investigadores del departamento de Ingeniería Computacional y Eléctrica de la Universidad de Maryland acaban de publicar un estudio donde afirman que el tiempo se desplaza en una única dirección, y que el viaje en el tiempo es imposible.

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