Continuamos hoy con nuestro viaje por el intrincado mundo de las partículas subatómicas (muchas de ellas elementales, otras mal llamadas así). Entre esas maravillosas partículas hemos estudiado hasta ahora el electrón, el positrón, el protón, el neutrón, los quarks y el fotón. Hoy continuamos la serie con una partícula fantasmal y fascinante: el neutrino.

Todas las partículas elementales vistas hasta ahora en esta serie, incluido el neutrino.

Podrías pensar, ¿y a mí que me importa el neutrino? ¿tiene que ver algo conmigo? Muchas veces lo vemos como algo muy lejano, algo estudiado en aceleradores de partículas enterrados bajo el suelo…pero los neutrinos están muy cerca de ti. Mejor dicho, los neutrinos están dentro de ti: cada segundo te atraviesan, aproximadamente, doscientos billones de neutrinos. Sí, has leído bien: durante el tiempo que lees cada palabra de esta frase te atraviesan unos 200.000.000.000.000 neutrinos. ¿Quieres saber por qué? Pues sigue leyendo.

Pues tenemos que volver a informar de otro incidente relacionado con la ISS (la Estación Espacial Internacional) y la Atlantis. Después de que, como informamos aquí, se levantara parte del blindaje térmico de la lanzadera, ahora hay un problema en la estación espacial: los ordenadores que controlan el suministro de agua y oxígeno, además de la orientación de la estación, han dejado de funcionar.

ISS en Diciembre de 2006, antes de la misión STS-117.

Los científicos no se explican cómo ha podido pasar (no había ocurrido antes, y los sistemas son redundantes, pero han fallado todos). En cualquier caso, los ordenadores han dejado inexplicablemente de funcionar, de modo que la estación no puede cambiar de orientación, y el suministro de oxígeno y agua se ha detenido. Es posible que sea una coincidencia, pero también es posible que se deba a la misión STS-117: la instalación de los paneles solares nuevos puede haber producido alguna subida o bajada de tensión en los ordenadores, y tal vez ésa haya sido la causa, no se sabe aún.

La serie completa está disponible en forma de libro en papel, en formato EPUB y en formato PDF.

Iniciamos la serie de Relatividad sin fórmulas en esta entrada. No tiene sentido que leas este artículo sin antes leer los conceptos básicos de la serie, o no te servirá de mucho.

En la entrada anterior hablamos de una de las dos paradojas más conocidas de la relatividad general: la del corredor o del palo y el granero. Hoy vamos a hablar de otra más compleja pero más interesante, la de los gemelos. Para entenderla, espero que te quedase clara la entrada acerca de la adición de velocidades, pues hay conceptos importantes en ese artículo que aplicaremos aquí.

1. La paradoja de los gemelos

La paradoja, básicamente, es la siguiente: supongamos que hay dos gemelos idénticos. Uno de ellos decide hacer un viaje hasta el planeta (digamos) Einstenon, que está a 10 años-luz de la Tierra, y viaja a una velocidad muy grande (digamos que el 87% de la velocidad de la luz). Entonces, visto desde la Tierra, el tiempo del gemelo viajero pasa muy lentamente, de modo que, al volver, en vez de haber pasado muchos años, para él han pasado pocos y es joven, mientras que el gemelo que se quedó en la Tierra es viejo.

Pero, visto desde el sistema de referencia del gemelo viajero, es el gemelo que se queda en la Tierra el que se mueve, de modo que para él pasa el tiempo más lentamente y es él el que debería ser joven cuando vuelven a encontrarse. Cuando se miran a la cara, ¿cuál es joven y cuál es viejo? Está muy bien decir “en cada sistema de referencia, el otro es joven y yo soy viejo”, pero ¿qué pasa, que cada uno le dice al otro “te veo muy joven”?

Hoy, un par de videos que muestran el Efecto Meissner y una de sus aplicaciones. Me he divertido bastante viéndolos, de modo que espero que os gusten - como siempre, no son muy largos.

El Efecto Meissner fue descubierto por Walther Meissner y Robert Ochsenfeld en 1933 (a veces se llama, más justamente, Efecto Meissner-Ochsenfeld), y consiste en lo siguiente: cuando un superconductor se enfría por debajo de determinada temperatura, si se le aplica un campo magnético externo no demasiado fuerte, en el interior del superconductor el campo magnético se anula.

Básicamente, los electrones modifican sus órbitas de modo que compensan el campo magnético externo de modo que en el interior, más allá de una determinada profundidad bajo la superficie, el campo sea nulo. No vamos a entrar en mucha profundidad en las causas, pero tiene que ver con el hecho de que, suficientemente frío, un superconductor no tiene resistencia eléctrica - esto requiere necesariamente que el campo magnético en el interior sea cero.

Los primeros veinte artículos de la serie (del ácido sulfúrico a Louis Pasteur) están disponibles como libro en tapa dura y como libro electrónico.

Iniciamos esta serie de Hablando de… con el ácido sulfúrico, sintetizado por primera vez por Geber, cuyas ideas inspiraron la búsqueda en la Edad Media de la piedra filosofal por los alquimistas, el más grande de los cuales fue Paracelso, que eligió ese nombre para compararse con Celso, que se pensaba era un médico romano pero realmente era un tratadista que escribió una de las primeras grandes enciclopedias, la mayor de las cuáles es el Siku Quanshu, que contiene tesoros científicos, literarios y filosóficos como los tres textos clásicos del Taoísmo Filosófico, que tenía un concepto de la realidad muy diferente del occidental hasta la llegada de la “realidad cuántica”, puesta en cuestión por algunos físicos, que se enzarzaron en interesantes debates como las discusiones entre Einstein y Bohr, en las que tomaron parte otros genios como John von Neumann, cuyas ideas de máquinas auto-replicantes, junto con el concepto de una inteligencia artificial comparable a la humana de Turing, llevaron a las primeras predicciones de una “singularidad tecnológica”, que podría ser una explicación de la Paradoja de Fermi. Pero hablando de Fermi…

Enrico Fermi es considerado el único físico del siglo XX dotado de un talento genial tanto para la teoría como la experimentación: era capaz de idear teorías de una sencillez y creatividad extraordinarias y, al mismo tiempo, diseñar experimentos de meticulosidad extrema para probarlas.

Fermi era italiano, aunque desarrollaría gran parte de su trabajo en los Estados Unidos. Durante su tiempo en Italia ya despuntó como teórico: de hecho, sus trabajos sobre la desintegración radiactiva inducida le valieron el Premio Nobel en 1938. Era ya entonces un físico muy respetado… y fue entonces cuando Italia lo perdió.