Seguimos buscando extraterrestres

El instituto SETI^[1] de Estados Unidos sigue buscando vida extraterrestre. Es un proyecto lleno de seguidores entusiastas y que alimenta la imaginación de los creadores de películas; lo cual, a su vez, genera una baja reputación para el instituto y para los seres que su equipo espera encontrar. Por ello, su actual director ve su papel como un agente de relaciones públicas tanto para el instituto como para sus potenciales colaboradores extraterrestres.

Pero, aunque la primera impresión es que la gente que se dedica a esto es un poco rara o friki, resulta que hay ciencia y científicos tras este proyecto. La misión de SETI es "explorar, entender y explicar el origen, naturaleza y prevalencia de la vida en el universo". Y se trata de una empresa que, ayudada por el crecimiento exponencial de la tecnología, podría no estar tan lejos de lograr resultados.

Con los nuevos telescopios, la capacidad de encontrar nuevos mundos que pudieran contener alguna forma de vida ha aumentado. Actualmente, se han confirmado cientos de exoplanetas. Y, sin embargo, no se trata más que de un vaso de agua en el océano cuando se lo compara con tantas estrellas como hay en una sola galaxia.

Por ello, siempre se está intentanto mejorar los métodos actuales e introducir otros nuevos o mejores. Por ejemplo, las nuevas técnicas que se planea implementar ahora van a aumentar enormemente el número de tipos de señales diferentes (literalmente, miles de millones de tipos nunca explorados antes) que se pueden detectar.

En el pasado, se pensaba que había posibilidad de civilización en torno a cada una de las estrellas. Ahora, los científicos del SETI pueden afirmar que no es así, que la vida es poco frecuente, incluso las bacterias. Cuanto más se conoce sobre este tema, más se da uno cuenta de qué especiales somos en comparación con el resto del universo.

A pesar de ello, el director del SETI piensa que hay vida extraterrestre inteligente en nuestra galaxia: es demasiado grande como para que no la haya. Además, no tendrán nuestro aspecto; pero su tecnología de radio será similar a la nuestra porque la física es la misma. Tal vez E.T., allí donde esté, esté pensando algo similar.
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201301/profilesjan2013.cfm

1. ^{^} Search for ExtraTerrestrial Intelligence (Búsqueda de inteligencia extreterrestre).

Antiguas tablas astronómicas mayas

Allá por el año 800 d. C., los mayas que habitaban la zona de Petén (Guatemala) llevaron a cabo un proyecto de renovación urbana, para lo cual llenaron una serie de viviendas de escombros y tierra antes de empezar a construir sobre ellas. Pasaron los años y finalmente los arqueólogos empezaron a redescubrir la belleza oculta del sitio: el yacimiento arqueológico de Xultún.

Un equipo multidisciplinario, con el arqueólogo William Saturno (Universidad de Boston) a la cabeza, se ha encontrado no hace mucho con un tesoro intelectual en las paredes de una de esas estructuras enterradas. Se trata de dos tablas, aparentemente de cálculos astronómicos antiguos.

Una tabla de jeroglíficos incluye docenas de columnas, cada una con tres dígitos. La mayoría de las columnas no son legibles, pero las tres últimas (todas con símbolos de la Luna sobre los dígitos) es evidente que representan una secuencia de números separados por 177 o 178, según el número de días del "semestre" maya de seis meses lunares.

Representación de la segunda tabla, debida a M. Alesmo.

La otra tabla tiene cuatro columnas y cada una presenta una figura sobre cinco dígitos que expresan un número en base 20. Los números grandes de cada columna están relacionados con periodos de tiempo importantes para los mayas, incluyendo el año de 365 días. Pero cada número es también un múltiplo entero o semientero de los periodos sinódicos (periodos orbitales aparentes según se perciben desde la Tierra) de Venus y Marte.

Unos códices que datan de entre el 1300 y el 1521 d. C. muestran que los mayas buscaban la armonía entre sucesos astronómicos y sus rituales sagrados. Las tablas de Xultún, según Saturno y sus colegas, pueden haber estado inspiradas siglos antes por el mismo deseo.
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Fuente:
http://www.physicstoday.org/resource/1/phtoad/v65/i7/p18_s2

Materiales que manipulan el flujo del calor (II/II)

(Este artículo es continuación de Materiales que manipulan el flujo del calor (I/II). Te recomiendo que lo leas primero). 

La solución al problema estaba en usar un material con conductividad térmica anisótropa. Para hacerlo, apilaron de forma alternativa muchas capas finas de dos materiales ordinarios, uno un buen conductor térmico y el otro un buen aislante térmico. En dirección perpendicular a los planos de las capas, sus resistencias térmicas se suman en serie; y en dirección paralela a los planos, se suman en paralelo. Si se escogen bien los dos materiales, de forma que el producto de sus conductividades térmicas sea igual al cuadrado de la conductividad del material de fondo, las capas apiladas se combinan con el fondo y apenas producen distorsión en el gradiente de temperatura que las rodea.

Si se colocan las capas en círculos concéntricos, se crea un escudo térmico que aisla la región interior del cilindro de cualquier gradiente térmico. Si se ordenan de forma radial, el efecto es el contrario: se amplifica el efecto del gradiente térmico en el interior del cilindro, una tarea útil en muchas aplicaciones energéticas.

Dentro del cilindro, el calor fluye en sentido
contrario a lo que sucede fuera.

Pero cuando se disponen las capas en forma de espiral, se consigue un efecto inesperado: una inversión local de la dirección del flujo, de modo que el calor fluye de derecha a izquierda dentro del cilindro en respuesta a un flujo externo de izquierda a derecha. El calor fluye hacia la parte más fría (como siempre), sólo que las posiciones de la fuente de calor y el disipador se invierten dentro del cilindro.

Narayana y Sato están tratando de incorporar otras técnicas de ingeniería de materiales para diseñar sus materiales térmicos. Asimismo, investigan el potencial de materiales con conductividades térmicas que dependen considerablemente de la temperatura.
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Fuente:
http://www.physicstoday.org/resource/1/phtoad/v65/i7/p16_s1

Materiales que manipulan el flujo del calor (I/II)

El flujo del calor es algo que sucede a diario, allí donde hay una diferencia de temperatura. Es un concepto relativamente fácil de comprender, al menos en el nivel más básico: el calor fluye hacia la zona más fría; lo hace más rápido cuanto mayor es la diferencia de temperatura; y hay algunos materiales que favorecen el flujo más que otros.

El calor fluye de la zona caliente (rojo) a la fría (azul).

Pero si lo comparamos con el caso análogo de la corriente eléctrica, el calor es mucho más difícil de controlar o de aprovechar. Un mayor control del flujo del calor podría ayudar a proteger los sensibles componentes electrónicos de las temperaturas extremas, a sacar mejor provecho de la energía térmica solar o incluso, tal vez, a crear los análogos térmicos de los diodos y los transistores electrónicos.

Sin embargo, que sea difícil no quiere decir que sea imposible, como así lo demuestra el trabajo de Yuki Sato y su ayudante postdoctoral Supradeep Narayana, del Instituto Rowland de la Universidad de Harvard. En su investigación, han usado técnicas del campo de metamateriales para manipular el flujo del calor. Se han inspirado en los dispositivos que hacen a algunas regiones "invisibles" a ondas electromagnéticas, ondas acústicas, campos estáticos y otras señales.

Se pusieron la meta de diseñar un cilindro hueco de paredes gruesas que, cuando se le introdujera en un material con un gradiente de temperatura uniforme y perpendicular al eje del cilindro, pudiera alterar drásticamente el flujo del calor dentro del cilindro sin afectar al flujo fuera del mismo. Pero rápidamente se dieron cuenta de que ninguna sustancia ordinaria podría lograr este efecto. Un cilindro hueco de un material con una conductividad térmica mucho mayor o menor que la del material de fondo, podría disminuir el gradiente de temperatura dentro, pero a costa de distorsionarlo enormemente fuera.

¿Qué hacer entonces? ¿Se trataba de un callejón sin salida? Sal de dudas leyendo la segunda parte de este artículo.
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Fuente:
http://www.physicstoday.org/resource/1/phtoad/v65/i7/p16_s1

Las mejores noticias de física del 2012 (IV/IV)

(Este artículo es continuación de Las mejores noticias de física del 2012 (III/IV). Te recomiendo que lo leas primero).

Hielo marítimo
En septiembre, el Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo (NSIDC por sus siglas en inglés) anunció que en el 2012 se batió el récord de 2007 de la cantidad más baja de hielo marítimo. El hielo sólo cubría 3,42 millones de kilómetros cuadrados del ártico, 18% menos que en el 2007 y 49% menos que la media entre 1979 y 2000. Los climatólogos dicen que esto es más evidencia de que el cambio climático es muy preocupante y que el aumento de las temperaturas globales afectan al medioambiente.

Retractaciones
Ha habido dos importantes este año 2012. En febrero, el CERN anunció que la controvertida afirmación del año precedente de que los neutrinos parecían viajar más rápido que la luz, era probablemente el resultado de un cable suelto. Dos meses después, el científico principal del equipo que hizo el anuncio dejó su cargo. En octubre, Moses Chan se retractó oficialmente de su declaración del 2004 sobre el descubrimiento de los supersólidos. En un experimento diseñado para eliminar una fuente de error que se identificó por primera vez en 2007, Chan fue incapaz de recrear los efectos observados en sus primeros experimentos.

Saturno y Titán arriba a la izquierda.

Agua
Durante todo el año ha habido noticias sobre el descubrimiento de agua en sitios inesperados del sistema solar. En junio, apareció un artículo en Science que decía que la nave espacial Cassini había encontrado indicios de un océano líquido de agua por debajo de la capa helada de Titán, un satélite de Saturno. En septiembre, el vehículo explorador Curiosity de la NASA encontró capas de cantos rodados, evidencia de que posiblemente hubo agua fluyendo por arroyos profundos sobre la superficie de Marte. También en septiembre, un grupo de científicos afirmó haber encontrado agua de forma inesperada en el asteroide Vesta. Y en noviembre la nave espacial Messenger de la NASA halló indicios de agua congelada bajo la superficie del planeta más cercano al Sol: Mercurio.
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201302/topphysicshead.cfm

Las mejores noticias de física del 2012 (III/IV)

(Este artículo es continuación de Las mejores noticias de física del 2012 (II/IV). Te recomiendo que lo leas primero).

"Teletransporte"
¿Cuál es la mayor distancia que dos partículas cuánticas pueden mantenerse en un estado entrelazado? ¿Un metro, diez, cien,...? En mayo un equipo de China nos dio una respuesta: 97 kilómetros fue la distancia a la que teletransportaron un fotón, casi cien veces el récord hasta entonces. Pero en septiembre volvió a batirse el récord, cuando un equipo de Austria que trabajaba en las Islas Canarias pudo teletransportar un par de fotones entre dos islas: una distancia de 147 kilómetros. La meta de teletransportar un par de partículas entre un satélite que orbita la Tierra y la superficie del planeta no parece estar tan lejos.

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Bosón de Higgs
Fue el 4 de julio cuando el CERN anunció que había encontrado lo que parecía ser el tan buscado fotón de Higgs. El laboratorio fue prudente en su primer anuncio, diciendo que únicamente habían encontrado un bosón con unas propiedades similares a las del Higgs. Han sido décadas de trabajo y miles de millones de dólares para construir el Large Hadron Collider. Pero ahora el descubrimiento confirma la existencia del "campo de Higgs", que da masa a la materia y que fue propuesto por primera vez hace casi 50 años.

Nuevo Premio de Física
Los premios Nobel tienen ahora una nueva competencia, desde que el multimillonario ruso Yori Milner anunció en julio el nuevo Premio de Física Fundamental. Nueve fueron los primeros ganadores (principalmente físicos teóricos del campo de la cosmología, las matemáticas y la teoría de cuerdas) y cada  uno recibió tres millones de dólares. Milner eligió personalmente al primer grupo, pero en el futuro, los que recibieron el premio el año anterior escogerán en parte a los siguientes ganadores. Además, en diciembre, Milner concedió dos premios especiales, uno a Stephen Hawking y otro para ser compartido entre investigadores principales del CERN por el descubrimiento del bosón de Higgs.

Máser
Unos investigadores de Inglaterra anunciaron en agosto la creación del primer máser de estado sólido que funciona a temperatura ambiente. Los primeros máseres se construyeron en 1954, pero eran débiles y requerían temperaturas extremadamente bajas para funcionar. Poco después, aparecieron los primeros máseres de estado sólido, que ofrecían más energía, pero todavía necesitaban temperaturas cercanas al cero. El equipo del Imperial College London desarrolló una técnica completamente nueva para crear un haz colimado de microondas usando p-trifenil como medio activo en vez del tradicional rubí cristalino.

Y aún hay más de estas noticias del 2012. No te pierdas la última parte.
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201302/topphysicshead.cfm

Las mejores noticias de física del 2012 (II/IV)

(Este artículo es continuación de Las mejores noticias de física del 2012 (I/IV). Te recomiendo que lo leas primero).

El Pioneer 
La anomalía del Pioneer lleva desde los ochenta sin que los físicos hayan podido explicarla. Las dos sondas espaciales Pioneer 10 y 11 se han estado desacelerando más de lo esperado en su viaje hacia el espacio interestelar. Se ha pensado en muchas explicaciones, desde fuga de gases a un replanteamiento fundamental de la teoría de la relatividad general. Pero la solución surgió en abril mediante un análisis debido a Slava Turyshev: la culpa era de la presión proveniente de radiación térmica irregular.

Multa de tráfico
Un caso curioso de cómo la física también nos puede ayudar en el día a día. En abril, Dmitri Krioukov consiguió que le anularan una multa de tráfico. Delante del juez, relató cómo fue un cúmulo de coincidencias lo que hizo que pareciera que no había parado en una señal de stop, cuando sí lo había hecho. Su repentina desaceleración y aceleración, una ilusión óptica que hace que los objetos más lejanos parezcan moverse más rápido y un coche que estaba en la línea de visión, fueron algunas de las coincidencias. Todo esto convenció al juez, que anuló la multa.

Elementos
En mayo, los dos últimos elementos descubiertos fueron bautizados según los nombres de los laboratorios donde fueron descubiertos. El número 114 es el flerovio (Fl), por el Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares (Dubná, Rusia), y el 116 es el livermorio (Lv), por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (Livermore, California). En septiembre, investigadores del laboratorio RIKEN (Japón) dijeron que habían generado átomos del elemento 113. Si se confirma, sería el primer elemento nuevo descubierto en Asia Oriental, aunque también hay investigadores de Estados Unidos y Rusia que afirman haber sintetizado el elemento en el pasado.

Superordenador
El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore volvió a reclamar la atención cuando obtuvo el título del "Ordenador más rápido del mundo" en junio, gracias a la máquina Sequoia, que alcanzó los 16,2 petaFLOPS^[1]. Pero en noviembre el Laboratorio Nacional de Oak Ridge superó esa cantidad con su superordenador Titan, llegando a 17,59 petaFLOPS. Sequoia es utilizado por los militares para simular detonaciones nucleares, mientras que Titan es una máquina abierta al público para alquilarla.

Y aún no hemos acabado con todas estas noticias del 2012. Sigue leyendo.
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201302/topphysicshead.cfm

1. ^{^} 1 petaFLOPS = 10¹⁵ FLOPS.