Ciencia (Ficción)

Einstein tenía una foto de él para inspirarse, junto con retratos de Faraday y Newton y es cierto que James Clerk Maxwell era inspirador. Su trabajo hizo que muchos puentes se volvieran estables, creó la primera fotografía a color en 1821 (con cierto parecido a una obra de arte abstracto) y sus ecuaciones acerca de la luz y el electromagnetismo demostraban que son el mismo fenómeno y predecían la existencia de ondas oscilantes las que denominó campo electromagnético, con simples experimentos fue capaz de medir la velocidad de estas en unos 310,749,000 m/s que coincidía con la velocidad de la luz, Maxwell determinó que la luz debía ser al igual, una onda, sin embargo, nunca pudo determina como es que la luz se propagaba en el vacío. Aún así con mucho tiempo de ventaja predijo que tanto la luz como el fenómeno electromagnético se comportaban de manera oscilante, lo cual sería confirmado por Heinrich Hertz y Albert Einstein creo toda una teoría dedicada a la luz.

Maxwell acertó con éxito en otro problema de su época que involucraba a Saturno y la composición de sus anillos, demostró en 1857 que no podía ser un anillo sólido porque no sería estable, ni tampoco un fluido por que se rompería en gotas; concluyó que los anillos estaban compuestos de partículas sólidas, su trabajo era tan detallado y convincente que se convirtió en la última palabra hasta 1980 cuando el Voyager mandó fotos que le daban la razón a Maxwell.

Hacer predicciones en las teorías científicas no es inusual, pero definitivamente (con algo de resentimiento) aquellas que se pueden comprobar de manera empírica tienen un impacto más contundente que un papel lleno de números. Muchas de estas predicciones nos ayudan a resolver algunos problemas técnicos que pudiésemos encontrar.

Es el caso del GPS, en el espacio el tiempo transcurre más lento debido a que la gravedad es menor en alturas mayores esto se conoce como dilatación temporal y Einstein lo propuso en 1907 (alzándose en los hombros de gigantes como Hendrik Lorentz y Henri Poincaré) en su ya famosa Teoría de la Relatividad. En 1959 se comprobó midiendo el ligero cambio a rojo de una fuente de luz de rayos gamma enviada del sótano de un edificio de 22 metros hasta el techo, este cambio a rojo es un cambio a una frecuencia más lenta y se conoce como cambio de frecuencia gravitacional, el GPS sería viable sin estos principios pero al ser lanzado al espacio descubriríamos discrepancias entre el tiempo aquí en la tierra y el que marca el satélite, la dilatación temporal desfasa 8 microsegundos al día al satélite y el cambio de frecuencia gravitacional agrega 30 más, puede no sonar a mucho, pero sí no lo corrigiéramos cada día que pasara el satélite erraría su posición por 10 Km. y eso en una guerra puede ser la diferencia entre acabar con una batería anti-aérea enemiga o bombardear un refugio de personas.

Estás teorías no sólo funcionan aquí en la tierra sino que las hemos extrapolado hasta tener resultados que no podemos comprender, la misma teoría de la relatividad dicta que incluso el movimiento de la luz es afectado por la gravedad. Cuando la atracción gravitacional de un punto de masa fue resuelta por Karl Schwarzschild, si la masa era suficientemente densa se creaba un escenario peculiar donde algunos de los términos de las ecuaciones de Einstein se volvían infinitos un escenario donde siquiera la misma luz pudiese escapar aunque esta singularidad no fue bien comprendida en los tiempos de Einstein e incluso fue ignorada por personas como Landau arguyendo que habría mecanismos para que no ocurriera, pero Oppenheimer demostró que no había principio que detuviera a una estrella increíblemente másiva a colapsar en lo que, muchos años después, Wheeler denominaría un hoyo negro.

 

Nuestro entendimiento de los hoyos negros nos ha llevado a hacer complicadas simulaciones para detectarlos observando el espacio.

 

 

Los hoyos negros son interesantes, conocemos su termodinámica, lo que ocurre un poco antes del punto de no-retorno, pero son un misterio, ¿Cómo es que el tiempo se detiene dentro de ellos? ¿La información física desaparece? son unas cuantas de las preguntas que quedan sin respuesta, adicionado al hecho de que nunca hemos visto uno, lo dejan como uno de los objetos del espacio más misteriosos ¿Algún día podremos detectar su radiación como Hawking predijo que tendrían en 1974? ¿Mandar una nave y probar sus termodinámicas? Suena a ciencia ficción pero alguna vez el láser, el GPS e incluso la radio cayeron en esa categoría gracias y al trabajo de grandes científicos que se atrevieron a imaginarlos y traerlos a esta realidad.

Este tipo de comprobaciones e inventos a través de la ciencia nunca termina,  el CERN es uno de esos institutos encargados de comprobar lo que los físicos y matemáticos ponen en papeles, ellos también han sido los encargados de probar la dilatación del tiempo a través de sus aceleradores de partículas, descubrir los bosones W y Z que son los responsables de la fuerza nuclear débil la que hace que las partículas decaigan con el tiempo algo que aprovechamos en los reactores nucleares y fueron los primeros en 1994 en crear antihidrógeno, un átomo de antimateria, termino que en 1898 Arthur Schuster, un colaborador de Maxwell, utilizaría en dos cartas a Nature para describir antiátomos que se aniquilarían con átomos para crear grandes cantidades de energía, donde seguro resonó fuertemente con el termino ciencia ficción.

El labor del CERN sigue dando frutos, este año su enfoque es encontrar el bosón de Higgs que se presume es la sub-partícula que hace la diferencia entre que una partícula tenga masa como un electrón o no la tenga como es el caso de los fotónes ¿Qué implicaciones pudiera tener el bosón de Higgs? Algunos estiman que aunque lo descubramos hoy, no tendrá un impacto en nuestra vida hasta que pasen décadas de su descubrimiento, pero en este momento uno puede soñar con que  nos lleve a la tan ansiada fusión nuclear limpia, o a un motor que nos deje visitar las estrellas.

Tal vez Einstein no tenía en mente una red de satélites que supieran nuestra posición a todas horas al desarrollar la teoría de la relatividad y Maxwell nunca llegó a inventar el láser pero definitivamente nos abrieron la puerta a estos descubrimientos prácticos que ahora usamos frecuentemente cada día de nuestra vida, lo único que uno tiene que hacer es abrir la bandeja de un reproductor de CDs para ver el ingenio de Einstein (y varios más) en funcionamiento, vivimos en un tiempo donde lo que poblaba la ficción ahora puede ser historia.

Para saber más:

  • Un video sobre como colisionan las partículas en el Large Hadron Collider, el acelerador de partículas del CERN.
  • Do you know what time it is? Un documental de  BBC Horizon acerca del tiempo.
  • El experimento de Pound-Rebka para la comprobación de la dilatación temporal en Wikipedia.
  • Las fotos del Voyager en el sitio del Jet Propulsion Laboratory.

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