Predicciones

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El más importante anuncio científico de febrero de 2016 fue, sin duda, el de la detección de ondas gravitacionales. El 11 de febrero, el Observatorio de ondas gravitacionales por interferometría láser, conocido como LIGO por sus siglas en inglés (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), confirmó la detección de este tipo particular de onda.

¿Por qué este anuncio fue tan relevante? Fue la primera vez que se logró detectar las ondas gravitacionales. Parece trivial pero, si las detectamos, quiere decir que efectivamente existen. Y no lo sabíamos hasta ahora. Sin embargo, la idea de que debían existir ya tiene 100 años: la Teoría de la Relatividad General que Einstein postuló predice que estas ondas se generan, y en principio podrían medirse, cuando en el Universo ocurren fenómenos que involucran a objetos de mucha masa (pero mucha en serio, como choques de galaxias, agujeros negros que se forman, etc.). Sigue leyendo

La carga eléctrica del electrón

electricidadHoy sabemos que los átomos están compuestos por muchos tipos de partículas subatómicas. Tanto los protones como los electrones tienen carga eléctrica, mientras que los neutrones fueron nombrados así ya que justamente no tienen carga (son eléctricamente neutros). Aunque los protones tienen una masa mucho mayor que la de los electrones, ambos tipos de partículas tienen la misma “intensidad” de carga eléctrica, pero de diferente tipo: a la carga de los protones la llamamos positiva, y a la de los electrones negativa.

¿Cómo llegamos a saber esto? En particular, ¿cómo se pudo medir la carga eléctrica de un electrón? ¿Cómo sabemos hoy que la carga eléctrica de cualquier objeto en el universo no puede tomar cualquier valor, sino que es múltiplo de un valor de carga mínima?

A principios de los años 1900 nada de esto estaba claro. Los científicos ni siquiera estaban muy seguros de que existieran las partículas subatómicas. Hasta que un físico norteamericano llamado Robert Millikan entró en escena y, con un experimento ingeniosísimo, resolvió toda esta cuestión. Sigue leyendo

“Si abres tu mente demasiado, tu cerebro se caerá”

Abjuración de Galileo Galilei

Abjuración de Galileo Galilei

“Yo, Galileo, hijo del difunto Vincenzo Galilei, florentino, de setenta años de edad, acusado ante este tribunal y arrodillado ante ustedes, eminentísimos y reverendísimos señores cardenales inquisidores generales, contra la herética depravación de toda la comunidad cristiana, teniendo ante mis ojos y tocando con mis manos los Santos Evangelios, juro que siempre he creído, creo y, con la ayuda de Dios, creeré en el futuro, en todo lo que sostiene, predica y enseña la Santa Iglesia Católica Apóstolica.”

Con estas palabras, el 22 de Junio de 1633 Galileo Galilei abjuraba de las opiniones que había publicado en su obra acerca del heliocentrismo que contradecía la lectura literal de la Biblia que la Iglesia Católica hacía en el medioevo. Pasaría bajo arresto el resto de su vida.

Hoy, Galileo Galilei es considerado uno de los científicos más importantes de la historia, padre de la astronomía y la física modernas y de la ciencia experimental en general, diseñador de experimentos sutiles y pensador de ideas sorprendentes. Sigue leyendo

Somewhere over the rainbow

No, no voy a hablarles de Judy Garland ni de Toto. No estamos en Kansas. Estamos en Inglaterra en 1800. William Herschel, el astrónomo que descubrió Urano, estaba tratando de entender por qué la luz solar calienta.

1. Dispersion_prismHacía más de 100 años que Newton había mostrado que la luz no era algo “puro”: al atravesar un prisma, se descompone en distintos colores, del rojo al violeta. El arcoiris dentro de la luz blanca. Este descubrimiento fue maravilloso. Newton entendió que lo que veía se debía a que los distintos colores refractan con distintos ángulos al pasar por el prisma. No solo eso, sino que también demostró así que los colores son propiedades inherentes a la luz. De pronto, un gran misterio se develaba: la luz blanca que vemos, la luz del Sol, está compuesta por luces de distintos colores.

Herschel sabía ya que la luz blanca está hecha de luces de distintos colores y sabía que es capaz de calentar objetos. ¿Qué hizo entonces? Buscó averiguar si alguno de los colores era especialmente responsable del calor. Separó la luz en colores, como hizo Newton, y midió con termómetro la temperatura de cada uno por separado. Como control, mantuvo dos termómetros cerca, para que midieran la temperatura ambiente, pero suficientemente lejos como para que no llegaran a ellos los distintos colores. El resultado que obtuvo fue sorprendente: todos los colores eran algo más calientes que la temperatura ambiente, y la temperatura aumentaba progresivamente desde el violeta hacia el rojo. El rojo era más caliente que los otros.

Listo, ¿no? La pregunta había sido respondida… pero Herschel quería saber más, y tenía una sospecha que necesitaba dilucidar: si vemos un patrón, si vemos que a medida que avanzamos en el espectro la temperatura aumenta, ¿no querríamos averiguar si ese fenómeno seguirá más allá del rojo? Sigue leyendo

El comienzo del universo

Arno Penzias y Robert Wilson en los Laboratorios Bell

Arno Penzias y Robert Wilson en los Laboratorios Bell

¿El universo siempre existió o tiene un comienzo?

Esta pregunta que parece no tener fondo, que venimos heredando desde los comienzos de la humanidad y que distintas civilizaciones han respondido de diferentes maneras, todavía acosaba a los cosmólogos durante el siglo XX. Había partidarios de ambas posturas, pero no había evidencias muy fuertes que apoyaran una idea u otra. Hacía falta obtener al menos una evidencia poderosa, un dato obtenido mediante observación o experimentación, que permitiera dirimir la cuestión. Esta evidencia llegó de la mano de dos científicos, Arno Penzias y Robert Wilson, que descubrieron un fenómeno que permitió validar la idea de que el universo se había originado en algún momento mediante una enorme explosión.

¿Pero cómo se descubrió esto, qué era y qué significaba? En esta historia lo contamos.

Una empresa privada con visión cosmológica

A principios del siglo XX, varios astrónomos se dedicaban a estudiar el universo y, para financiar sus investigaciones, recurrían a filántropos millonarios o reyes. Después de todo, necesitaban mucho dinero para construir telescopios cada vez más poderosos. Sigue leyendo

Galileo y su experimento mental

torre-de-pisaCuenta la leyenda que, en 1589, Galileo Galilei tiró dos pelotas de distinta masa pero igual forma de la Torre inclinada de Pisa con el objetivo de determinar de una vez por todas si el tiempo que tardaban en llegar al suelo era independiente de su masa. En realidad, esto parece ser un mito urbano (no tan urbano, teniendo en cuenta la época) porque no hay evidencias de que realmente Galileo haya realizado este experimento. Lo que se cree es que imaginó el experimento y razonó sobre esa idea, y al mismo tiempo nos regaló una de las primeras, más simples y más bellas muestras del poder de la razón rebelándose ante el principio de autoridad. Su experimento imaginario sería aproximadamente así:

GalileoGalilei-1636Tenemos la hipótesis, desde tiempos de Aristóteles, de que un objeto pesado cae en menor tiempo que un objeto liviano. Imaginemos ahora dos objetos de distinta masa que están unidos entre sí por una cuerda, y los tiramos desde lo alto de una torre. Si nuestra hipótesis fuera cierta, enseguida veríamos que el objeto más pesado comenzaría a acelerarse más que el liviano, que viene atrás tironeando de la cuerda y retardando la caída del objeto más pesado. Por lo tanto los objetos atados por la cuerda deberían caer en un tiempo intermedio: ni tan rápido como el objeto pesado, ni tan lento como el liviano. Pero también se podría pensar de la siguiente manera: como los dos objetos están unidos entre sí, podríamos considerarlos un único objeto que es más pesado que ambos por separado, porque es la suma de los dos. Sigue leyendo