Excitando el vacío… a hostia limpia

En capítulos anteriores de Puré de bytes

“fotos guarras”
“Construirán un láser gigante para perforar el Universo”
“¿Y qué harán con esa GRAN cantidad de energía?”
“Podrían separar estos pares de partícula y antipartícula para poder detectarlos de forma directa.”

Como vimos en un post anterior, el vacío es un lugar muy bizarro en el cual aparecen constantemente y de forma espontánea pares de partículas y antipartículas que se aniquilan al instante. Estas fluctuaciones del vacío se manifiestan en muchos fenómenos físicos. Algunos de estos efectos tienen muchísimo glamour (un glamour extremadamente friki, de acuerdo), como la radiación de los agujeros negros. Otros son de lo más pedestre (de nuevo, desde el frikismo), como la fuerza electrostática (sí, sí, la de frotar el boli con el jersey y atraer trocitos de papel).

Para los que son demasiado vagos para hacer clic y leérselo, el otro día hablamos de ELI, un proyecto para construír un mega-láser que permitiría dar suficiente energía a estas partículas virtuales como para hacerlas observables directamente. Hoy nos desayunamos la noticia de que un equipo Sueco-Australiano ha conseguido observar estas partículas de una forma relativamente sencilla basada en el efecto Casimir.

No, Casimiro no, Casimir.

El efecto Casimir es una manifestación de las fluctuaciones cuánticas del vacío. Tiene la gracia de ser al mismo tiempo muy glamouroso (su existencia fue propuesta en 1948 pero no pudo medirse con precisión hasta 1997) y relativamente simple: para observarlo bastan dos placas metálicas paralelas sin ninguna carga eléctrica, separadas por una distancia muy pequeña de espacio vacío. Según el electromagnetismo clásico, al no haber cargas eléctricas no hay ningún campo actuando entre las placas y por tanto no habrá ninguna fuerza entre ellas. Pero en realidad sabemos que el espacio vacío entre las placas no está vacío, y la presencia de las placas afecta a los fotones virtuales que aparecen entre ellas. Esta interacción se traduce en una fuerza entre las placas, que puede ser de atracción o repulsión dependiendo de la configuración del sistema.

El efecto Casimir

¿Y esto qué tiene que ver con el mega-láser del otro día? Pues resulta que hay una variante de este efecto llamada Efecto Casimir Dinámico, propuesta los años 1970, que hasta hace muy poco era tan sólo un experimento mental. Para observar este efecto habría que tomar un espejo, colocarlo en el vacío y hacerlo girar a gran velocidad. Aquí hay que apuntar que cuando un físico dice “una gran velocidad” se suele referir a una GRAN velocidad, digamos una fracción apreciable de la velocidad de la luz. Este espejo sería capaz de amplificar las fluctuaciones cuánticas del vacío, transmitiendo energía a los fotones virtuales cual patada giratoria superveloz. Estos fotones saldrían despedidos y podrían ser observados por medios convencionales.

¿Y por qué era un experimento mental? ¿Podemos mandar gente a la Luna y no podemos hacer girar un espejo lo bastante rápido? La respuesta es muy gallega: depende. Depende del espejo y de la velocidad. Hacer girar un espejo corriente a una velocidad cercana a la de la luz requeriría una enorme cantidad de energía (y recordemos que cuando un físico dice enorme bla bla bla bla), por no hablar de las dificultades técnicas que implicaría (si ya es complicado que la lavadora centrifugue a 600 rpm sin salir caminando, imagínate). Wilson y compañía han empleado un ingenioso truco: en lugar de un espejo material han usado un dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID).

Aunque suene a pieza del De Lorean de Regreso al Futuro (justo debajo del condensador de fluzo), un SQUID es relativamente sencillo de construír y puede usarse como un espejo muy caro. ¿La ventaja respecto a un espejito normal? En lugar de ser un trozo de metal, el espejo en este caso es un campo magnético que puede hacerse “girar” cambiando el sentido de una corriente eléctrica, y esto sí que sabemos hacerlo muy rápido. ¿Cómo de rápido? Pues muchos millones de veces por segundo, por eso tenemos Ghz detrás de los numeritos que dicen cómo de caro es un ordenador. En la práctica, el “espejo” de este experimento gira a un 25% de la velocidad de la luz, suficiente para dar unos buenos zurrigazos a las partículas virtuales que se cruzan en su camino.

Y con esto, niñas y niños, acaba la lección de física cuántica de hoy. Sed buenos, mirad The Big Bang Theory y no compréis nada de lo que os diga la tele. Para los más valientes aquí está el artículo de Wilson et al, está sorprendentemente bien escrito.


Excitando el vacío

Disclaimer 1: en este post no hay fotos guarras, no estamos hablando de excitar lectores sino de excitar partículas fundamentales y campos cuánticos.

Disclaimer 2: mis conocimientos de cuántica alcanzan para entender los artículos de la wikipedia y poco más. Si eres un experto en el tema te invito a destripar este post en los comentarios.

En los próximos meses se decidirá la ubicación del próximo gran instrumento científico europeo, la Instalación de Campo Ultra Alto, dentro del proyecto de Infraestructura de Luz Extrema (ELI para los amigos). Esta nueva mega-instalación dará lugar a infinidad de:

  • Ttitulares apocalípticos: Científicos pretenden romper el espacio-tiempo, Construirán láser gigante para perforar el Universo
  • Artículos de suplemento dominical con trágicos errores de fondo, escritos por un becario a partir de un teletipo de EFE que fue escrito por otro becario a partir del artículo de la Wikipedia que a su vez fue escrito por una profesora de secundaria muy friki, un ex-candidato al Nobel de física y unos cuantos talibanes otrográficos.
  • Acalorados debates de codo en barra sobre los criterios y prioridades en la inversión pública, la arrogancia de los científicos y la de cosas que haría yo con todos esos millones en lugar de gastarlos en linternas gigantes.

Pero ¿qué es exactamente la ELI? Lo que se pretende conseguir es obtener información sobre lo que hay realmente en el vacío. Según la física cuántica no existe el vacío como lo entendemos intuitivamente, es decir, “nada de nada”: si observamos con suficiente atención una pequeña región del espacio veremos aparecer parejas de partículas y antipartículas que se aniquilarán mutuamente casi de inmediato.

Antes de que los filobudistas se pongan a tocar la pandereta –¡el vacío no existe, lo han dicho unos científicos!– esto no tiene nada de esotérico. Esta característica de nuestro universo produce, por ejemplo, la radiación que emiten los agujeros negros: un par partícula-antipartícula aparece cerca del límite del agujero negro (el horizonte de sucesos); una de las partículas cae hacia el agujero negro, mientras que la otra sale despedida y escapa.

Total, la idea es construír unaDeath Star serie de fuentes de luz láser y un sistema que concentre los haces provenientes de 10 de esas fuentes en un único pulso. De esta forma se conseguirá concentrar una gran cantidad de energía en un área muy pequeña del espacio durante una minúscula fracción de tiempo.

Hay que tener en cuenta que cuando un físico habla de “una gran cantidad de energía” se refiere a una GRAN cantidad. En este caso se refieren a energías del orden de los exavatios (1018 watt) , una potencia equivalente a unas 100,000 veces la producción mundial de electricidad. ¿El truco? El pulso tendría una duración de menos de una trillonésima de segundo y está concentrado en un área de una millonésima de centímetro, lo que lo haría comparable a la energía que consume una bombilla incandescente durante 1 segundo.

¿Y qué harán con esa GRAN cantidad de energía? Pues muchas cosas extremadamente interesantes, al menos para un buen puñado de físicos. Una instalación como ésta permitiría observar nuestro universo en condiciones totalmente nuevas, y aportaría información muy valiosa sobre las características de la espuma cuántica que constituye supuestamente el tejido fundamental del espacio-tiempo. Esta energía, por ejemplo, podría separar estos pares de partícula y antipartícula durante un tiempo suficiente para poder detectarlos de forma directa. También podría proporcionar información sobre la materia oscura y su relación con la energía del vacío.

Más allá de la oportunidad de una inversión de este calibre y de su utilidad práctica, la perspectiva de poder someter al universo a estas condiciones de forma controlada es apasionante.

Vía reddit


Perspectiva

Tal vez el coche de delante se pare en segunda fila bloqueando el tráfico para comprar el pan, en lugar de hacerlo 50 metros más allá sin molestar a nadie. Tal vez el periódico informe sobre la cantidad de lava desprendida por un volcán usando piscinas olímpicas como unidades de volumen. Tal vez se te siente al lado en el tren un proyecto veinteañero de ejecutivo agresivo, con corbata morada y deportivas de 200 euros, hablando sin pausa con el manos libres mientras escribe un email en el mismo teléfono y apesta el vagón con su after shave.

Hay momentos en que es necesario parar, respirar hondo, mirar a lo lejos y tomar perspectiva de las cosas. Esta fotografía se titula Los Pilares de la Creación:

Los Pilares de la Creación

Fue tomada en 1995 por el telescopio espacial Hubble, uno de los instrumentos más maravillosos creados por el hombre. Las dos estructuras que se observan en la imagen son cúmulos de hidrógeno y polvo en la Nebulosa del Águila, a unos 7.000 años luz de la Tierra. Cada una de estas espectaculares columnas de materia interestelar mide entre 5 y 7 años luz de altura (como comparación, la luz del Sol tarda unos 8 minutos en alcanzar la Tierra). El interior de los Pilares es una región de formación de estrellas muy activa. O mejor dicho, lo era hace 7.000 años, cuando partió de allí la luz que observamos ahora.

De hecho Los Pilares de la Creación ya no existen: en 2007 el telescopio espacial Spitzer permitió observar la onda expansiva de una explosión de supernova de 6.000 años de antigüedad. Esta onda expansiva ya ha alcanzado Los Pilares, pero la luz que muestre el nuevo aspecto de la región no alcanzará la Tierra hasta dentro de 1.000 años.

¿A que ya te habías olvidado del idiota del after shave?


La carrera del suero de Nome – Parte I

Un relato épico en cómodos fascículos

Iditarod, la última Gran Carrera

Perros Iditarod 2010

Inauguración de la edición de 2010 de Iditarod

Hace ya 40 años que cada primavera se celebra en Alaska una de las carreras más duras del mundo. Docenas de mushers recorren con sus trineos tirados por perros más de 1800 km por uno de los territorios más duros de América. La carrera conmemora los tiempos en que esta era la única forma de transporte durante los meses de invierno en la mayor parte de Alaska, allí donde no llegaba el ferrocarril.

Iditarod empieza en Anchorage, la ciudad más grande de Alaska, y termina en Nome, una población de 3000 habitantes a orillas del Mar de Bering. De este modo se rinde homenaje a los protagonistas de una historia no muy conocida por estos lares… Leer el resto de esta entrada »


Internet a prueba de idiotas

Escribo esto a raíz de un post en la lista de correo nettime (a menudo demasiado sesuda para mi estómago). En este hilo se discute sobre el futuro de Diaspora, una red social de código libre que pretende ser una alternativa abierta y descentralizada a Facebook. Este mensaje de Morlock Elloi es muy interesante (traducción cutre):

Interfaces bonitas, “amistosas con el usuario”, “aptas para idiotas”, “de baja fricción”, desencadenan respuestas emocionales de bajo nivel y acciones reflexivas. Para eso existen. En consecuencia, el discurso en tales interfaces tiende a volverse infantil, benigno y domesticado. (…) El que las interfaces sean bonitas no es para nada neutral. Insistir en ello es como seguir usando chupete al llegar a adulto. Es difícil hablar con esa cosa en la boca.

Es decir, que los sistemas a prueba de idiotas tienden a atraer usuarios idiotas, y/o hacen comportarse como idiotas a usuarios que podrían no serlo. Las interficies con efectos 3D, los botones de bordes redondeados, los colores pastel, tanta suavidad tiende a alejar la atención de quien escribe y de quien lee del propio mensaje.

Esta situación empeora aún más cuando la interactividad de la tan cacareada web 2.0 se reduce a apretar un botón de !mola! al lado de una noticia.

Mi gatito se ha caído del sofá jugando con una pelusa🙂 –> ¡mola!
pingüinos jugando a fútbol con focas –> ¡mola!
Un terremoto sacude Bangladesh, 500 muertos y más de 10000 desaparecidos –> ¡mola!
Bisbal se tropieza en el aeropuerto y se rompe el coxis –> ¡mola!

Esta trivialización del mensaje cuenta con la complicidad de los usuarios, es más, depende de ellos para cumplir el objetivo de vaciar el mensaje de contenido real.

La Neutralidad de la Red es lo que hace grande a Internet. Es lo que permite que cualquiera pueda usar la Red para convertirse en emisor, en creador de mensajes, es lo que diferencia a Internet de una tele con muchos canales y un botón de ¡mola!. En los últimos tiempos esta Neutralidad está recibiendo palos desde varios frentes: distribuidores de contenido que quieren a sus clientes comiendo palomitas y no escribiendo críticas o compartiendo archivos, proveedores de acceso a la red que quieren quedarse una parte más gorda del pastel a base de priorizar algunos contenidos y capar ciertos servicios, políticos que quieren un mayor control sobre lo que podemos ver y decir…

Lo triste no es que Internet esté cerca de perder su carácter neutral y horizontal. Lo triste es que, mientras nos dejen poner smileys y haya tetas y vídeos de gatitos, nadie se dará cuenta.