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Archive for June, 2009

La Gran Máquina de Dios - Parte III (La gravedad de la Gravedad)

June 19th, 2009

Lo que ocurre con la gravedad es grave. Es sabido que utilizando distintos materiales somos capaces de aislarnos de la electricidad, campos eléctricos, campos magnéticos, luz, ondas de radio y radioactividad. Porque no del campo gravitatorio también? La ciencia nunca ha tenido un claro entendimiento de la gravedad y ha sido imposible concebir ni idear el desarrollo de algún material o dispositivo que nos escude de la gravedad. Un invento como éste permitiría a un objeto levitar en el medio del aire simplemente insertando este escudo gravitatorio entre el objeto y el piso. Si la fuerza de atracción de la gravedad no puede pasar el escudo gravitatorio para alcanzar al objeto, entonces cualquier objeto sobre el escudo flotaría y no sería empujado hacia abajo. Sin embargo hasta ahora esto no se ha podido lograr.

 

Veamos un poco de historia:

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La Gran Máquina de Dios - Parte II (La Teoría del Todo)

June 4th, 2009

Para poder analizar la naturaleza del universo es necesario tener claro lo que es una teoría científica. En Ciencia, una teoría es simplemente un modelo con un conjunto de reglas que relacionan las magnitudes del modelo con las observaciones que realizamos. Esto sólo existe en nuestras mentes, y no tiene ninguna otra realidad. 

Albert Einstein escribió en 1938 (Albert Einstein y Leopold Infield, The Evolution of Physics, Nueva York, Simón and Schuster, 1938, pág. 31.):

«Los conceptos físicos son creaciones libres de la mente humana,

y no están, aunque pueda parecerlo, determinados en forma única por el

mundo exterior. En nuestro esfuerzo por comprender la realidad somos

algo así como un hombre que tratara de entender como funciona un reloj

encerrado en su caja. Ve la esfera, las agujas que se mueven y hasta

puede ser que escuche su tic-tac, pero no tiene los medios para abrir la

caja. Si se trata de un hombre de ingenio, puede formarse una idea del

mecanismo responsable de todas las cosas que está viendo, pero nunca

podrá estar seguro de que el modelo, la imagen que se formó en su

mente, sea la única capaz de explicar las cosas que está observando.

Nunca podrá estar en condiciones de comparar el mecanismo real con la

imagen que él se ha formado y ni siquiera imaginar las consecuencias

de tal comparación.»

 

 

 

 

 

Una teoría es una buena teoría siempre que satisfaga dos requisitos:

1)     Debe describir con precisión un amplio conjunto de observaciones sobre la base de un modelo que contenga sólo unos pocos parámetros arbitrarios.

2)     Debe ser capaz de predecir positivamente los resultados de observaciones futuras.

 

Cualquier teoría física es siempre provisional, en el sentido de que es sólo una hipótesis: nunca se puede probar. A pesar que los resultados de los experimentos concuerden muchas veces con la teoría, nunca podremos estar seguros que la próxima vez el resultado no vaya a contradecirla.

Sin embargo, se puede rechazar una teoría en cuanto se encuentre una única observación que contradiga sus predicciones. Cada vez que se comprueba que un nuevo experimento esta de acuerdo con las predicciones la teoría sobrevive y nuestra confianza en ella aumenta. Pero si por el contrario se realiza alguna vez una nueva observación que contradiga la teoría, tendremos que abandonarla o modificarla.

 

Es muy difícil construir una única teoría capaz de describir todo el universo. En vez de ello nos vemos forzados, de momento, a dividir el problema en varias partes, inventando un cierto número de teorías parciales. Cada una de estas teorías parciales describe y predice una cierta clase restringida de observaciones, despreciando los efectos de otras cantidades, o representando estas por simples conjuntos de números. Puede ocurrir que esta aproximación sea completamente errónea. Si todo el universo depende absolutamente de todo el resto de él de una manera fundamental, podría resultar imposible acercarse a una solución completa investigando partes aisladas del problema. Sin embargo, este es ciertamente el modo en que hemos progresado en el pasado. El ejemplo clásico es la teoría de la Gravedad de Newton, la cual nos dice que la fuerza gravitacional entre dos cuerpos depende únicamente de un número asociado a cada cuerpo, su masa, siendo por lo demás independiente del tipo de sustancia que forma el cuerpo. Así, no se necesita tener una teoría de la estructura y constitución del sol y los planetas para poder determinar sus órbitas.

 

La mayor parte de los científicos cree que la búsqueda de una teoría que pueda explicar todo es una búsqueda por entender y unificar lo que hoy día se consideran las 4 fuerzas fundamentales separadas de la naturaleza:

 

Ø       La Gravedad: La atracción familiar entre toda la materia, descripta en primer lugar por Isaac Newton.

Ø       El Electromagnetismo: unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría formulada por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. Además describe la naturaleza ondulatoria de la luz, mostrándola como una onda electromagnética.

Ø       La Fuerza Nuclear Fuerte: una poderosa fuerza de corto alcance que se piensa es la que mantiene unida a los núcleos atómicos. Los núcleos atómicos tienen muchos protones de carga positiva muy próximos entre sí, lo que debería hacer que se repelan fuertemente haciendo que el núcleo se desintegre de acuerdo con la teoría de la carga eléctrica. Por lo tanto fue necesario introducir el concepto de una fuerza nuclear fuerte entre los protones en el núcleo para explicar como el núcleo no se desintegra en aparente violación con la teoría de la Carga Eléctrica.

Ø       La Fuerza Nuclear Débil: otra fuerza nuclear, considerada mucho más débil que la Fuerza Nuclear Fuerte. El fenómeno de decaimiento aleatorio de la población de las partículas subatómicas (la radioactividad) era difícil de explicar hasta que el concepto de esta fuerza nuclear adicional fue introducido.

 

Una de las teorías más populares que intenta esta unificación es la Teoría de Cuerdas (ver video al final).

 

Muchos científicos reconocen que aún carecemos de un entendimiento profundo de nuestro universo, y debido a esto es que hay en marcha esfuerzos para aumentar nuestro conocimiento usando herramientas como los aceleradores de partículas de alta energía (como el Gran Colisionador de Hadrones LHC construido en Suiza) y potentes telescopios espaciales, como el Hubble puesto en órbita en 1990, o más recientemente el 14 de Mayo de este año fue lanzado el Europeo Herschel que tiene una lente de 3.5m de diámetro, un 45% más grande que el del Hubble (ver http://www.esa.int/SPECIALS/herschelplanck/index.html para más información).

 

Sin embargo, hay una pregunta vital e inquietante: así como es imposible que un perro entienda como funciona una radio, estará el ser humano capacitado para entender como funciona el Universo?

 

Continuará…..

(en el próximo post me ocupare de la Gravedad)

 

 

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