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miércoles, 14 de marzo de 2018

Conoce los aportes de Hawking a la ciencia






Murió Stephen Hawking: Sus 5 grandes aportes a la ciencia

Los agujeros negros, el origen del universo y el estudio e interpretación de la teoría de la relatividad de Einstein fueron algunos de sus aportes

Stephen Hawking
La enfermedad fue paralizando lentamente a Stephen Hawking, dejándolo con movimiento sólo en dos dedos y algunos músculos faciales. (Foto: AFP)
Stephen Hawking, el físico y cosmólogo británico que puso las teorías sobre el origen del universo al alcance de todos, murió este miércoles a los 76 años de edad.

Hawking fue uno de los científicos más populares desde Albert Einstein, no sólo por sus descubrimientos y teorías, sino también por las circunstancias de su vida.
Cuando tenía 21 años, comenzó a notar que sus movimientos eran cada vez más torpes y se le diagnosticó un tipo de Esclerosis Lateral Amiotrófica.

Los médicos le dieron entre dos y tres años de esperanza de vida como máximo, pero el británico desafió los pronósticos y siguió haciendo ciencia durante más de cinco décadas.

Aunque la enfermedad fue paralizándolo lentamente, pudo seguir trabajando en sus teorías y seguir difundiéndolas, además de participar en foros y expresar su opinión sobre los últimos avances de la ciencia.

BBC Mundo hace un repaso de sus aportes científicos más destacados, que en su mayoría están relacionados entre sí.

1. Los agujeros negros

Hawking dedicó toda su vida a investigar las leyes que gobiernan el universo.

Muchos de sus trabajos giran en torno a los agujeros negros, por lo que no se extrañen al verlos aparecer también en los siguientes puntos.
Stephen Hawkings
(Foto: AFP)
Un agujero negro es una región del espacio con una cantidad de masa concentrada tan grande que no existe la posibilidad de que algún objeto cercano escape a su atracción gravitacional.

La idea de los agujeros negros es muy anterior a Hawking.

De hecho, las primeras nociones datan del siglo XVIII, pero fue la teoría de la relatividad general de Einstein, publicada en 1915, la que hizo que estas regiones espaciales empezaran a ser tomadas en serio.

En los años 70, Hawking tomó como base los estudios de Einstein para lograr una descripción de la evolución de los agujeros negros desde la física cuántica.

"Creo que mi mayor logro será que los agujeros negros no son completamente negros", dijo el físico el año pasado a la BBC.

"Efectos cuánticos —continuó— hacen que brillen como cuerpos calientes con una temperatura que es más baja cuanto más grande sea el agujero negro. Este resultado fue completamente inesperado y mostró que existe una profunda relación entre la gravedad y termodinámica".
Stephen Hawking
Cuando se inauguró el Gran Colisionador de Hadrones en 2008, se esperaba que lograran confirmar una de las teorías de Hawking, pero aún no ha pasado. (Foto: Getty)
Y agregó: "Creo que esto será clave para entender cómo las paradojas entre la mecánica cuántica y la relatividad general pueden resolverse".

2. La radiación de Hawking

Según Hawking, los efectos de las física cuántica hacen que los agujeros negros brillen como cuerpos calientes, de ahí que pierdan parte de su negritud.

En 1976, siguiendo los enunciados de la física cuántica, concluyó en su "teoría de la radiación" que los agujeros negros son capaces de emitir energía, perder materia e incluso desaparecer.

Roland Pease, periodista científico de la BBC, explica: "A un agujero negro le tomaría mucho tiempo evaporarse de esta manera, pero en sus últimos años, Hawking sostuvo que expiraría en un estallido de energía equivalente a un millón de megatones de bombas de hidrógeno".
Stephen Hawking
En 2004 Stephen Hawking rectificó su propia teoría y concluyó que los agujeros negros no lo absorben todo. (Foto: Getty)
Por eso, cuando en 2008 se inauguró el Gran Colisionador de Hadrones (LHC por su sigla en inglés) en las afueras de Ginebra, se generó una alta expectativa de que el acelerador de partículas pudiera crear agujeros negros microscópicos y así probar las ideas de Hawking.

De ser así, Pease afirma que el británico "con certeza" habría recibido el premio Nobel. Pero el LHC no ha conseguido dicha prueba.

3. Confirmación del Big Bang

El trabajo que hizo Hawking sobre los agujeros negros ayudó a probar la idea de que hubo una Gran Explosión o Big Bang al principio de todo.

Aunque había sido desarrollada en la década de los 40, la teoría del Big Bang aún no había sido aceptada por todos los cosmólogos.

Sin embargo, en colaboración con el matemático británico Roger Penrose, Hawking se dio cuenta de que los agujeros negros eran como el Big Bang al revés.
Stephen Hawking
En 2004 Stephen Hawking rectificó su propia teoría y concluyó que los agujeros negros no lo absorben todo. (Foto: Getty)
Por lo tanto, según el físico, las matemáticas que había usado para describir los citados agujeros negros también servían para describir el Big Bang.

Como explica Pease, "mientras otros investigadores luchaban por describir un breve momento en la vida de una molécula usando leyes cuánticas, Hawking (junto con el físico James Hartle) demostró que era posible encapsular toda la historia de todo el universo en una sola expresión matemática".
"Aún si el universo llega a su fin, esto no ocurrirá hasta dentro de al menos 20 mil millones de años"

Stephen Hawking
Si bien a esta expresión se la conoce como el estado Hartle-Hawking, el británico solía llamarle "función de onda del universo".

Pease escribe: "Debido a que la expresión es autosuficiente, comienza en una singularidad al principio de los tiempos y se cierra con otra al final de los tiempos, y si es necesario, la historia puede rebotar hacia adelante y atrás entre estos dos extremos".

Uniendo todos estos conceptos, una de las afirmaciones más atrevidas de Hawking fue considerar que la teoría general de la relatividad de Einstein implicaba que el espacio y el tiempo tuvieron un principio en el Big Bang y tienen su fin en los agujeros negros.

4. La teoría del todo

Fue quizá su "teoría del todo", que sugiere que el universo evoluciona según leyes bien definidas, la que atrajo la mayor atención.
Stephen Hawking
El trabajo de Hawking ayudó a probar la existencia de un Big Bang. (Foto: PA)
"Este conjunto de leyes puede darnos las respuestas a preguntas como cuál fue el origen del universo", declaró Hawking.

"¿Hacia dónde va y tendrá un final? Y de ser así, ¿cómo terminará? Si encontramos las respuestas a estas preguntas, entonces conoceremos la mente de dios", prometió.

5. Breve historia del tiempo

Pese a la complejidad de todos estos conceptos, Hawking hizo un gran esfuerzo por difundir la cosmología en términos fáciles de comprender para el público general.

Su libro "Una breve historia del tiempo", publicado en 1988, vendió más de 10 millones de copias en el mundo.

Aun así, el físico era consciente de que las ventas no se traducían directamente en lecturas completas y años después publicó una versión más breve y fácil de comprender.

El gran talento de Hawking, que para muchos le hizo merecedor de un premio Nobel que no le llegó en vida, fue haber combinado campos diferentes pero igualmente importantes de la física: la gravitación, la cosmología, la teoría cuántica, la termodinámica y la teoría de la información.

La Ciencia hoy...





Murió Stephen Hawking: ¿Cómo revolucionó la ciencia?

Una de sus afirmaciones más osadas se dio en torno a la Teoría General de la Relatividad formulada por Einstein


Stephen Hawking cumple 75 años en la cúspide de la fama
La suya se había convertido en la imagen de la ciencia, pero también de la humanidad.
El físico británico Stephen Hawking falleció este miércoles a los 76 años, según informó su familia.
Se va uno de los científicos más prestigiosos y uno de los divulgadores más populares de las últimas décadas.
"Estamos profundamente tristes por la muerte de nuestro padre hoy", dijeron sus hijos Lucy, Robert y Tim.

"Era un gran científico y un hombre extraordinario cuyo trabajo y legado vivirá por muchos años", señalaron en un comunicado.

Nacido el 8 de enero de 1942 en Oxford, en Reino Unido, estaba considerado como uno de los científicos más influyentes desde Albert Einstein, no sólo por sus decisivas aportaciones al progreso científico, sino también por su constante preocupación por acercar la ciencia al público y su coraje frente la enfermedad degenerativa que padecía y que le postró en una silla de ruedas.

Hawking necesitaba un sintetizado electrónico para poder hablar, pero su voz acabó escuchándose en todo el mundo.

Para desplazarse, usaba su silla, que controlada con el movimiento de cabeza y ojos.

Hijo de un biólogo que decidió sacar a su familia de Londres para ponerlos a salvo de los bombardeos alemanes durante la Segunda Guerra Mundial, Hawking creció en la ciudad de St Albans.

Como estudiante, no tardó en demostrar su valía. Se graduó con honores en Física en Oxford y más tarde obtuvo un posgrado en Cosmología en la Universidad de Cambridge.

Al joven Hawking le gustaba montar a caballo y el remo.

Pero a los 21 años todo se torció. Comenzó a notar que sus movimientos eran cada vez más torpes y se le diagnosticó Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), una enfermedad motoneuronal.

Por aquel entonces planeaba la boda con Jane Wilde, su primera esposa.

Los médicos vaticinaron que no viviría más allá de dos años.

"El compromiso me salvó la vida. Me dio una razón para vivir", contó él años más tarde.

La pareja tuvo tres hijos.

Hawking desafió todos los pronósticos y la enfermedad avanzó más lentamente de lo previsto, pero con los años acabó dejándolo con movimiento sólo en dos dedos y algunos músculos faciales.

Esto no impidió que siguiera trabajando en sus teorías y difundiéndolas por medio de libros y eventos públicos.

En 1988 había completado su "Breve Historia del Tiempo", que con más de 10 millones de copias vendidas en todo el mundo se convirtió en un éxito absoluto.
--- Sus teorías ---

Había demostrado que la pasión a la que dedicó toda su vida, estudiar las leyes que gobiernan el universo, también podía ser atractiva para el gran público.

Logró que su hándicap se convirtiera en una de las claves de su obra científica. Cuando perdió la movilidad de los brazos, se empeñó en ser capaz de resolver los cálculos más complejos solo con la mente, sin anotar ni resolver ecuaciones.

Pronto empezó a proponer tesis revolucionarias que cuestionaban los cánones establecidos.

Una de sus afirmaciones más osadas fue la de considerar que la Teoría General de la Relatividad formulada por Einstein implicaba que el espacio y el tiempo tuvieron un principio en el Big Bang y su fin en los agujeros negros.

En 1976, y siguiendo los enunciados de la Física cuántica, Hawking concluyó en su "Teoría de la Radiación" que los agujeros negros -esas regiones con tal fuerza de gravedad que ni la luz puede escapar de ellas- eran capaces de emitir energía y perder materia.

En 2004 se refutó a sí mismoy llegó a la conclusión de que los agujeros negros no lo absorben todo.

"El agujero negro sólo aparece en silueta pero luego se abre y revela información sobre lo que ha caído dentro. Eso nos permite cerciorarnos sobre el pasado y prever el futuro", dijo el científico.
--- Más breve aún... ---

Hawking jugó un papel definitivo en la difusión de la cosmología en términos fáciles de comprender para el público general.

Consciente de que su libro había vendido mucho, pero debido a su complejidad había sido terminado por pocos, Hawking sacó una versión más breve (de la ya breve historia del tiempo) y más "legible".

El físico británico intentó por todos los medios que la gente se acercara a los misterios del universo y en busca de este objetivo no dudo en recurrir al humor.

En una aparición en el popular programa de televisión "Los Simpsons", el científico le advertía a Homero que le iba a robar su idea de que el universo tiene forma de rosca.

Otra muestra de su manejo de la ironía está presente en su propio sitio en internet, con anécdotas contadas por él mismo.

"Cuando tuve que dar una conferencia en Japón, me pidieron que no hiciera mención a un posible colapso del universo, porque esto podría afectar el mercado bursátil... ", escribió.

"Sin embargo, puedo asegurarle a cualquiera que esté preocupado por sus inversiones que es un poco temprano para vender: aún si el Universo llega a su fin, esto no ocurrirá hasta dentro de al menos 20.000 millones de años".

--- Postrado por una enfermedad ---

La ciencia hoy...





Stephen Hawking, famoso físico británico, murió a los 76 años

La noticia fue confirmada por un portavoz de la familia del científico británico, cuyo legado lo convirtió en una de las figuras más influyentes en el mundo de la ciencia

Stephen Hawking

Stephen Hawking nació el 8 de enero de 1942 en el Reino Unido. (Foto: AFP)
El reputado científico y físico británico Stephen Hawking murió este martes a los 76 años, confirmó un portavoz de su familia.
"Estamos profundamente entristecidos porque nuestro querido padre haya fallecido", declararon los hijos del profesor Hawking, Lucy, Robert y Tim, en un comunicado publicado por la agencia británica Press Association.
"Fue un gran científico y un hombre extraordinario cuyo trabajo y legado perdurarán muchos años", agrega el documento.
Stephen Hawking se convirtió en una de las figuras más influyentes en el mundo de la ciencia por su destacado rol, no solo como teórico y astrofísico, sino también como divulgador científico.
Escribió de manera tan lúcida sobre los misterios del espacio, el tiempo y los agujeros negros, que su libro “Breve Historia del Tiempo”, se volvió un éxito de ventas a nivel internacional, convirtiéndolo en una de las mayores celebridades del mundo científico desde Albert Einstein.
Stephen Hawking nació el 8 de enero de 1942 en el Reino Unido. A los 21 años se le detectó esclerosis lateral amiotrófica, una enfermedad que en su caso no fue letal. Vivió más de medio siglo con ella.
Hawking reconsideró su propia teoría sobre los agujeros negros en 2004 y expuso una nueva, que cuestiona que sean una especie de pozo sin fondo, como él mismo había mantenido.
En julio de 2015 presentó en la Royal Society de Londres un proyecto de búsqueda de vida extraterrestre.
La noticia de su deceso se ha propagado rápidamente a medios electrónicos de todo el mundo gracias a la Internet.
SU HISTORIA FUE LLEVADA AL CINE
La vida de Stephen Hawking fue llevada a la pantalla grande en una película de nombre "La teoría del todo", basada en el libro "Travelling to Infinity: My life with Stephen" de Jane Hawking.

Stephen Hawking

El físico británico Stephen Hawking al lado de Eddie Redmayne, quien lo interpretó en "La teoría del todo". (Foto: Agencias)
El filme dirigido por James Marsh tuvo como protagonista a Eddie Redmayne, quien por su trabajo ganó el Premio Oscar a Mejor Actor.
El Comercio/Agencias

martes, 6 de marzo de 2018

Misterios sin resolver...






Seis grandes misterios del universo que aún no tienen solución

Los científicos han establecido teorías que, aunque no han podido ser comprobadas directamente, son la única explicación para que algunas cosas encajen

Física
Los científicos creen que harán falta años, tecnologías más precisas y fenómenos astronómicos que puedan probar que existe lo que en realidad nunca ha podido verse. (Foto: Getty)
Incluso a ellos se les escapa.

Los astrofísicos, al igual que muchos científicos, no paran de preguntarse cosas. Y a pesar de los avances que se han hecho en el campo de la ciencia en general, hay cosas que ni ellos pueden explicar.

Por eso han establecido teorías que, aunque no han podido ser observadas o detectadas directamente, son la única explicación que han encontrado para que las cosas funcionen como lo hacen. La única solución para que todo encaje.

Te nombramos y explicamos algunas de ellas.

1. La materia oscura

La materia oscura, como bien indica su nombre, no tiene luz. No absorbe ni emite radiación, por lo que no puede verse directamente.

Pero los científicos saben que existe por el efecto gravitacional que ejerce sobre otros elementos con materia y sobre la estructura del universo.

Muchos expertos creen que está compuesta de partículas masivas que interactúan de forma muy débil entre ellas y, precisamente por esta razón, nunca han podido detectarse.
Física
La materia oscura carece de luz y a los astrofísicos les ha sido imposible detectarla pero saben que está ahí. (Foto: Getty)
2. La energía oscura

Los científicos creen que hay algo que contrarresta la fuerza gravitacional de atracción y, además, explica algo aparentemente ilógico: la constante expansión del universo. La gravedad por sí misma debería evitar que esto se produjera. Y sin embargo, sucede.

No puede detectarse y los científicos no han podido comprobar que realmente existe, pero es la única explicación que han encontrado. Creen también que esta energía representa un 70% del universo.

3. La inflación cósmica

Para poder explicar algunos enigmas que dejaba la teoría del Big Bang, los físicos idearon un conjunto de teorías que llamaron inflación cósmica.

De esta manera, explicaron cómo el universo se expandió de manera uniforme y de forma muy rápida hace 13.800 millones de años.

Si miramos al universo, podemos ver una esfera que parece extenderse por partes iguales en todas las direcciones.

Parecía tener una temperatura uniforme y esto era algo que los científicos no podían entender. ¿Cómo dos partes distantes del universo pueden tener la misma temperatura y densidad sin haber estado en contacto?
Física
Tras la inflación cósmica hubo partes de universo que resultaron más densas en materia, es sí como se explican las galaxias y otros fenómenos. (Foto: Getty)
La inflación cósmica lo explica. Ésta sugiere que esas partes llegaron a estar realmente unidas, y que menos de una billonésima de segundo después del Big Bang, el universo sufrió un crecimiento exponencial que las separó a una velocidad superior a la de la luz debido a la expansión espacio-temporal.

Es como si el universo fuera un globo deshinchado que se infló de forma repentina y a gran velocidad expandiendo su materia.

En esa expansión se crearon pequeñas diferencias de temperaturas, puntos de mayor densidad que se materializaron en galaxias y grupos de galaxias. También se produjeron las ondas gravitacionales predichas por Albert Einstein.
Física
Las ondas gravitacionales se generan por las distorsiones en el espacio-tiempo. (Foto]: NASA)
Por tanto, los físicos no pueden explicar con seguridad — porque han sido incapaces de observarlo — qué formó estos conjuntos de estrellas y estas ondas, pero un fenómeno como la inflación cósmica puede hacerlo comprensible.

4. El destino del universo

Una de las preguntas fundamentales para los científicos es hacia dónde vamos. La creencia general es que en realidad eso depende de un factor desconocido que mide la densidad de la materia y la energía que hay en el cosmos.

Si consideramos que ese factor es mayor que la unidad, el universo sería una esfera. Sin la energía oscura mencionada antes, el universo dejaría de expandirse y tendería a contraerse. Y eso provocaría el colapso absoluto.

Pero como sí existe esa energía, los científicos confían en que el universo seguirá extendiéndose de manera infinita.
Física
En nuestro Universo, espacio y tiempo son inseparables y se modifican mutuamente. (Foto: Getty)
5. La entropía

En teoría, el tiempo va siempre hacia adelante. Esto se explica por una propiedad de la materia llamada entropía que viene a ser la cantidad de desorden de un sistema, en este caso de las partículas del universo.
Física
Los científicos dudan de que el tiempo haya ido siempre hacia adelante, pero todavía no pueden probar lo contrario. (Foto: Getty)
Este movimiento es irreversible pero eso suscita un nuevo enigma para los científicos: ¿por qué el universo era tan ordenado durante su inicio? Si como han confirmado otras teorías, había una gran cantidad de energía acumulada en un espacio tan reducido, ¿por qué la entropía (el desorden) era tan baja en los orígenes del cosmos?

Todavía no hay respuesta para eso.

6. Los universos paralelos

Nada nos asegura que el universo en el que vivimos y que observamos (el universo visible) sea el único que existe. Al parecer, el espacio-tiempo es una extensión plana infinita y no curva.

Muchos científicos apoyan la hipótesis de que es posible que lo que llamamos universo sea solo uno entre infinitos espacios.

Las leyes de la física cuántica dicen que la configuración de las partículas dentro de cada espacio es finita y que esta configuración debe, necesariamente, repetirse, lo que implica que hay infinidad de universos paralelos.