El 18 diciembre de 2014, el profesor Paul Soler, de la Universidad de Glasgow, dio una conferencia divulgativa titulada «Neutrinos: mensajeros del espacio» en el colegio Gredos San Diego en Guadarrama (Madrid). Unos días después, recibió un correo que le escribía una de la alumnas del colegio, Lilia Cortina Fernández. El correo planteaba nada menos que cincuenta y seis preguntas (¡cincuenta y seis!), en las que Lilia demuestra, no solo una curiosidad sin límites, sino una asombrosa intuición científica.
Paul y yo somos amigos y colaboradores desde hace más de dos décadas. Trabajamos juntos muchos años en el CERN (en el experimento NOMAD, buscando oscilaciones de neutrinos tauónicos) y seguimos publicando algún trabajo conjunto de vez en cuando. En diciembre, tras su conferencia en Madrid, nos visitó en Valencia, donde formó parte del tribunal que aprobó, cum laude, la tesis del ya flamante doctor Francesc Monrabal. Paul me comentó el notable caso de Lilia y hace unos días me envió un documento con sus respuestas a la impertérrita preguntona, dejándome tan boquiabierto como sin duda se quedó él.
Paul sugirió que las preguntas de Lilia podían constituir un material interesante para publicar en Faster than light y no puedo estar más de acuerdo con él. Como el lector tendrá ocasión de constatar, el conjunto se aproxima bastante a un compendio que podríamos haber titulado: «Todo lo que usted siempre quiso saber sobre el universo pero no se atrevía a preguntar». Lilia sí se atreve y es una maravilla que lo haga. Paul, por su parte, se atreve a responder, de manera concisa y asequible, pero rigurosa. Muchas de las preguntas se refieren, directa o indirectamente a las propiedades de la luz y el año que entra (escribo estas líneas el 31 de diciembre de 2014) es el año internacional de la luz, promovido por la UNESCO. Parece apropiado que un blog que quiere moverse más rápido que la luz arranque el 2015 hablando de ella y todo lo que ilumina.
Como ya he comentado, el enunciado de las preguntas es de Lilia y la respuesta, es de Paul. Las hipernotas son mías y expanden algunos de los temas que las preguntas van tocando. He modificado el orden original de las preguntas, para agruparlas por temáticas (origen y propiedades del universo, luz, agujeros negros).
Esta primera entrega está dedicada a las preguntas de Lilia relacionadas con la luz.
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Pingback: Paul Soler y las preguntas de Lilia sobre el Universo
Juntando las preguntas 1 y 4:
He escuchado muchas veces que no se puede alcanzar la velocidad de la luz debido a que requeriría una energía infinita o una masa nula. La luz por contra si que puede al no tener masa. Pero la luz es atraída por los agujeros negros y si no tiene masa esto no me cuadra. Esto se puede responder con la pregunta 4 y es que no es la propia luz la que se curva sino el espacio tiempo alrededor del agujero negro. Con este razonamiento es con el que finalmente me explota la cabeza.
Sam,
el efecto de la masa es, efectivamente, curvar la geometría del espacio que la rodea. Para visualizar la idea, imagina una lámina elástica, bidimensional y tensa. Colócala horizontalmente; en esa configuración formaría un plano perfecto. Lanza una canica (idealmente sin masa) sobre la lámina, y rodará en línea recta. Ahora colocas un objeto con masa en el centro de la lámina: ésta se hundirá por el peso del objeto, formando un pozo más pendiente en el centro, junto al objeto, y cuya inclinación se va suavizando a medida que te alejas. Esta inclinación sería el equivalente al campo gravitatorio: si ahora lanzas otra vez la canica, al intentar seguir la misma trayectoria recta del caso anterior irá cayendo hacia el interior del pozo, debido a esa deformación del «espacio bidimensional» en el que se desplaza. Esta canica sin masa sería el equivalente al fotón de luz, que en realidad no se desvía sino que sigue la curvatura del espacio. Cerca de un agujero negro la curvatura gravitacional del espacio es tan fuerte que la luz cae adentro y no puede salir, como sabemos.
Por cierto, que dicha deformación de un espacio bidimensional provoca la aparición de la tercera dimensión; en nuestro caso, dado que vivimos en una geometría aparente de 3 dimensiones, la curvatura de ese espacio daría lugar a la aparición de una cuarta dimensión. Pero resulta difícil de representar gráficamente.
Sam, la luz es muy conocida por su dualidad de onda-particula. Y creo que eso explica lo que te falla a ti en la cabeza. Te dejo enlace a wiki: https://es.wikipedia.org/wiki/Dualidad_onda_corp%C3%BAsculo
Estimado profesor: si una manzana de 0,1 kg de masa tiene, como bien dice, un peso aproximado de 1 N, entonces el trabajo para elevarla 1 m no sería 0,1 J sino 1 J, ya que en este caso el trabajo es el producto de la fuerza por el desplazamiento. Independientemente de este desliz, me ha parecido muy interesante el artículo. Felicidades y un saludo.
Juan Jose, creo que llevas la analogía miy lejos…la curvatura del espacio tiempo no causa la aparición de una dimensión extra. La curvatura es una propiedad intrínseca de tu espacio tiempo, sin necesidad de espacios ambiente. Creo que.se entiende mejor si piensas en términos de fuerzas de marea
Si un objeto «A» se desplaza a gran velocidad con respecto a uno «B», entonces se produce una dilatación del tiempo, de modo que para dicho objeto «A» el tiempo transcurriría más lentamente (visto por «B»). Ahora, si el movimiento de un objeto con respecto a otro es relativo, para «A» sería «B» quien se estaría desplazando velozmente. Entonces, ¿la dilatación del tiempo debería darse también en «B»?
cabe la posibilidad de que existan las preguntas de una Lilia de la civilización que,,, según JJB, nos tutoriza, en eso de tomar conciencia global daseínica, como buenamente puede o le dejamos…:
http://subefotos.com/ver/?03c7898527727844f7849c48b6d2781ao.png
con qué aparato lógico, o entramado de redes, tal posibilidad es captado pescada evidenciada!?