miércoles, 9 de julio de 2014

Los físicos de Planck y BICEP se aliarán para confirmar o desmentir los primeros ecos del Big Bang

Los datos de la misión Planck de la ESA servirán para comprobar la validez de las medidas de BICEP2.
Se confirman los rumores: los científicos de la misión europea Planck van a colaborar con los norteamericanos de BICEP2 para dilucidar si las señales captadas por este radiotelescopio terrestre son realmente ondas gravitacionales procedentes de los primeros ecos del Big Bang o, por el contrario, proceden del polvo galáctico. Según Enrique Martínez, investigador de Planck, “en menos de un mes” su equipo publicará un artículo que aclarará el origen de la señal.

En el mundo de la física de altas energías también hay cotilleos. Estos días, una de las preguntas que más se han escuchado por los pasillos de la 37ª Conferencia Internacional de Física de Altas Energías que se celebra en Valencia es: “¿Se sabe algo de lo del BICEP?”.

La expectación creció cuando ayer el padre de la teoría de la inflación cósmica, Alan Guth, contó ante un auditorio de mil personas los últimos rumores del sector: en pocas semanas, se podría saber si su teoría resulta confirmada por pruebas experimentales o si, por el contrario, la gran ilusión de los físicos se queda en simple polvo galáctico. Los representantes del radiotelescopio BICEP, creadores del revuelo, y del único instrumento que podrá juzgarlo, la misión Planck, han despejado algunas dudas. Aunque no las principales.

“Tendremos una primera respuesta en menos de un mes. Publicaremos un artículo en la revista Astronomy and Astrophysics el que esperamos aclarar qué proporción de la señal puede ser debida al polvo polarizado de nuestra propia galaxia, y qué parte procede de los orígenes del cosmos”, ha confirmado el físico Enrique Martínez González, de Planck, a los periodistas. “Ahora mismo, esta es nuestra prioridad: confirmar o desmentir la detección de ondas gravitacionales. Es el tema más importante de la cosmología actual”.

Martínez, del Instituto de Física de Cantabria, forma parte del equipo de la misión Planck. Desde una distancia de 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, este satélite de la Agencia Espacial Europea ha recogido un mapa completo del fondo cósmico de microondas, el eco primitivo del Big Bang. Gracias a sus datos de polarización de la esfera celeste, Planck será el único instrumento capaz de dilucidar si  las medidas del radiotelescopio terrestre BICEP2, situado en la Antártida, son la panacea que anunciaron sus responsables en el mes de marzo.

Los científicos de BICEP2, en su mayoría norteamericanos, revolucionaron a los cosmólogos al declarar a bombo y platillo que habían visto la huella de las ondas gravitatorias primigenias en los ecos del Big Bang; en sus propias palabras, “el humo del arma que dio el pistoletazo de salida al universo”. Posteriores análisis de sus datos han puesto en duda estas conclusiones.

De la euforia inicial, los físicos de BICEP pasaron a reconocer la posibilidad de que no hubieran descartado bien el polvo de nuestra galaxia en las observaciones. Para colmo, podrían haber malinterpretado un mapa preliminar del universo captado por el satélite Planck, tomado de la diapositiva de una presentación, y que sirvió de referencia para el equipo de BICEP. Y por su fuera poco, el equipo de Planck se enteró de todo esto por la prensa.

Fue un anuncio precipitado

Ahora, todos sus colegas de profesión parecen estar de acuerdo en que se precipitaron. Incluso ellos mismos. “No creo que en el futuro volvamos a hacer un anuncio de esta manera”, ha declarado Roger O’Brient, científico posdoctoral de la NASA implicado en el experimento BICEP, que ha acudido a la cita en Valencia para dar cuenta de su proyecto a la comunidad de físicos. Aunque también ha dicho que no se arrepienten.

Más allá de críticas y lamentos, el problema ahora consiste en saber qué hay de cierto en aquellos resultados, que ya han sido revisados y en junio se publicaron en Physical Review Letters. “Tenemos que confirmar si esa señal es de origen cósmico o galáctico, porque la opinión pública quiere saber si hay o no hay ondas gravitacionales”, asegura Martínez.

Para ello, “lo que puede aportar más riqueza es la puesta en común de ambos equipos”, declara Martínez, quien confirma otro de los rumores que adelantó Guth: “Los científicos de Planck y BICEP estamos en conversaciones para hacer un análisis conjunto que dé una respuesta lo más precisa posible a todas las preguntas”, reconoce el español.

Algo que también corrobora O’Brient: “Sí, vamos a colaborar para combinar nuestros resultados. Los dos equipos estamos entusiasmados con ello”. 

Solo Planck puede dar respuestas rotundas

A pesar de este entusiasmo, lo que no tienen claro es en qué fecha esperan dar a conocer los resultados conjuntos. Según los vaticinios que ayer hizo Alan Guth, Planck revelará los datos finales de su misión, incluidos los de polarización del cosmos, en octubre o noviembre; y después, a final de año, se publicará el trabajo colaborativo de los dos grupos.

Pero, según O’Brient, “las previsiones de Guth son demasiado optimistas, El equipo de Planck está muy ocupado trabajando con sus datos y estas cosas llevan su tiempo; yo espero que sea cuestión de unos meses”.

Aunque ambos instrumentos, BICEP y Planck, recogen señales del universo, sus modos de operación difieren. “El telescopio BICEP, que observa el cielo desde la tierra, es muy sensible en una ventana de 150 GHz. Puede decir ‘aquí hay señal’, pero no a qué se debe”, explica Martínez. “Planck barre un rango de frecuencias de 30 a 900 GHz. Es menos sensible, pero más robusto y sí puede confirmar si la señal es o no es de origen cósmico”.

Además, “Planck mira el cielo completo, con 40.000 grados cuadrados, frente a los 400 que cubre BICEP”, añade. 

Detrás de esta historia de anuncios y desmentidos, subyace una cuestión peliaguda: ¿Por qué los miembros del equipo americano echaron las campanas al vuelo tan pronto y con aquel tono triunfalista? Y sobre todo, ¿por qué llamaron a la prensa antes de que sus conclusiones hubieran pasado por el tamiz de una buena revisión?

“El proceso de escrutinio necesario para aceptar resultados científicos es muy lento, por eso creo que es bueno que la prensa conozca los resultados al mismo tiempo que la comunidad científica –declara Alan Guth–. Pero probablemente los responsables de BICEP deberían haber sido más cautelosos y críticos consigo mismos a la hora de presentarlos”. Una opinión que comparte Rolf-Dieter Heuer, director del CERN: “Nosotros anunciamos el bosón de Higgs a la prensa a la vez que a los investigadores, pero había una diferencia respecto al caso BICEP: teníamos dos experimentos independientes, ATLAS y CMS, que daban los mismos resultados”.

¿Nobel para Linde y Guth?

Los de BICEP no solo se dieron demasiada prisa, sino que incluso apoyaron su lanzamiento con un emotivo vídeo en YouTube que pronto se hizo viral. En él, Chao-Lin Kuo, joven investigador de BICEP, se presentaba en la puerta de la casa de Andrei Linde, el físico de 66 años que en 1982 dio la forma moderna a la teoría de la inflación cósmica.

Kuo le anunciaba su gran hallazgo, Linde y su esposa se emocionaban y los tres acababan brindando con champán. Resultaba conmovedor escuchar las reflexiones del cosmólogo: "Espero que no sea un engaño. Siempre he vivido con esta sensación. ¿Y si me estoy engañando? ¿Y si creo en esto solo porque es bello?".

Lo que ahora muchos se preguntan es qué hará Kuo si finalmente la señal del telescopio es un engaño, como temía Linde. ¿Irá de nuevo a su casa para decírselo? “No, no creo que debamos ir a molestar a Andrei otra vez”, responde Roger O’Brient.

Por ahora, habrá que esperar a final de año para tener cierto grado de certeza. Mientras tanto, por los pasillos del ICHEP2014 corre otro rumor: si se confirma la gran evidencia sobre la inflación cósmica, ¿les darán el Nobel a Linde y a Guth?



Enlace original: SINC.

9 comentarios:

  1. Hola Verónica.
    Creo que quieren correr demasiado. Parece que muchos científicos les está entrando una prisas excesivas, da la sensación de que pretenden asegurarse la posibilidad de “ YO YA LO DIJE O YO YA LO SUPUSE “ por si acaso resulta ser cierto.
    Ondas Gravitatorias, Fondo Cósmico de Microondas, Teoría de la Inflación Cósmica, Big Bang...Agujeros Negros…
    La pregunta es quien puede certificar que es y que no es lo correcto. La Historia nos ha enseñado mucho sobre esto.
    Me pregunto qué opinaría, Albert Abraham Michelson,
    El nunca llego aceptar las implicaciones del resultado de sus experimentos y pensaba que el resultado obtenido en 1887 era un fracaso. Hoy que entendemos que tal resultado es uno de los pilares fundamentales de la Relatividad de Einstein.
    Si nos paramos a pensar un instante, en lo que supondría para la Relatividad Especial, la posibilidad de encontrar Ondas Gravitatorias, y por otra parte, lo más seguro, todo lo contrario, que no existan tal Ondas Gravitatorias o que no sea posible detectarlas, Que supondrá eso para la Relatividad General.
    Experimento de Michelson y Morley.
    Es uno de los pilares fundamentales de la Mecánica Clásica Moderna.
    Hoy en día, seguimos utilizando interferómetros con tecnologías más modernas, entre otros los más famosos son los proyectos, L.I.G.O. y L.I.S.A. Seguramente todos los experimentos darán el mismo resultado negativo.
    Michelson, tenía razón en parte.
    Este Experimento es una de las cosas que hay que reinterpretar, sin modificar nada en absoluto.
    Estoy releyendo la tesis que me aconsejaste. Aún estoy en el resumen y en la introducción. Sin entrar en las formulaciones, en las que me perdí en la primera o segunda.
    El problema lo veo en la interpretación que hace del marco y de las unidades, pero claro eso es lo que está establecido como correcto.
    La velocidad de las ondas electromagnéticas es c = 1 tanto para la mecánica relativista como para la mecánica cuántica, pero solamente y en particular entendidas dentro de sus propios sistemas, y será la misma para ambos sitemas, siempre y cuando el espacio-tiempo y su comportamiento sea el mismo y en ambos sistemas. Pero si eso no es a si la velocidad de la luz, c, en el marco de la mecánica cuántica, entendida desde el marco de mecánica relativista puede llegar a ser infinita., sin ninguna violación. Bien Aquiles ahora es una onda electromagnética.
    Bien eso solamente en referencia a la, c.
    El experimento de Michelson y Morley, sin antes entender bien, porque la velocidad de la luz es la que es, no otra, tiene un límite y no es infinita, no es posible entenderlo bien, a, se me olvidaba, también con un poco de ayuda de Newton.
    Si consigo un poco de tiempo, intentare explicártelo.
    Un saludo.
    Josep

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    1. Hola!

      Es cierto que muchas veces investigaciones sobre un mismo tema dan a lugar a diferentes teorías. Pero eso es positivo. De esa forma investigamos más y más a fondo sobre lo que puede ser un acierto y un error, lo que es totalmente positivo. ¿Y si descubrimos algo que no comprendemos? Pues seguimos investigando para entenderlo. Así es como se avanza. El camino del conocimiento está sembrado de aciertos y de errores.

      Un saludo!

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  2. Hola Verónica.
    Lo resumiré al máximo.
    Por qué Einstein, no lo pudo resolver.
    La Constante Cosmológica y la Gravedad. Las dos son la misma fuerza de Vacío.
    La Relatividad Especial y la Relatividad Genera de Einstein, tuvieron lugar entre dos acontecimientos fundamentales para la física y la cosmología. Los cuales establecieron el marco, en el que se determinaría la estructura y evolución del Universo.
    Experimento de Michelson y Morley, 1887 y La expansión del Universo, Edwin Hubble en 1929
    El experimento de Michelson y Morley fue uno de los más importantes y famosos de la historia de la física. Realizado en 1887 por Albert Abraham Michelson y Edward Morley, está considerado como la primera prueba contra la teoría del éter. El resultado del experimento constituiría posteriormente la base experimental de la teoría de la Relatividad Especial de Einstein.
    Al desaparecer el Éter como Ente físico y su sustitución por el espacio vacío, redujo al Espacio a un mero espacio de estructura geométrico-temporal, carente de toda sustancia física,
    Relatividad Especial 1905
    La Teoría de la Relatividad Especial, también llamada Teoría de la Relatividad Restringida, es una teoría de la física publicada en 1905 por Albert Einstein. Surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inercial y de obtener todas las consecuencias del Principio de Relatividad de Galileo, según el cual cualquier experimento realizado, en un sistema de referencia inercial, se desarrollará de manera idéntica en cualquier otro sistema inercial.
    Relatividad General 1915
    La teoría de la Relatividad General es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales.
    El nombre de la teoría se debe a que generaliza la llamada teoría Especial de la Relatividad. Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son el Principio de Equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de Covariancia Generalizado.

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  3. La intuición básica de Einstein fue postular que en un punto concreto no se puede distinguir experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y un campo gravitatorio uniforme.
    La Constante Cosmológica, Ʌ, Einstein en 1915 / 1916.
    La idea de un universo estático reñía con la constante expansión y la fuerza de la Gravedad, dilema que Einstein solucionó al introducir la Constante Cosmológica, que el científico tildó como su mayor equívoco. Un maravilloso “error", sin el cual hoy no se entendería el Universo.
    La "Constante Cosmológica" fue introducida por Einstein con un alto costo: modificar sin razón física alguna sus ecuaciones. Tras largas discusiones y al confirmarse el trabajo de Hubble, por el cual se supo que el Universo está en expansión, Einstein afirmó que haber forzado sus ecuaciones con esta constante había sido el "mayor error de su vida". No obstante, en el modelo cosmológico actual, esta constante tiene una importancia fundamental.
    La expansión del Universo, Edwin Hubble en 1929.
    Tras un meticuloso estudio, Hubble concluyó que la única explicación consistente con los corrimientos hacia el rojo registrados, era que, dejando aparte a un "grupo local" de galaxias cercanas, todas las nebulosas extra galácticas se estaban alejando y que cuanto más lejos se encontraban más rápidamente se alejaban. Esto sólo tenía sentido si el propio universo, incluido el espacio entre galaxias, se estaba expandiendo. Esto llevó al astrónomo a elaborar junto a Milton Humason el postulado de la Ley de Hubble acerca de la expansión del universo.
    En la época que Einstein, realizo sus descubrimientos e intento resolver los problemas que surgieron respecto a la gravedad y las incompatibilidades con la Relatividad General. Debemos tener en cuenta.
    Que el Espacio, está Vacío. Experimento de Michelson y Morley.
    Que el Universo se está expandiendo. Expansión del Universo, Edwin Hubble.
    También qué.
    La Relatividad General, curva el espacio-tiempo.
    La expansión del Universo, es debida a la expansión del Espacio.
    Parece ser que aunque el Espacio este vacío, lo que llamamos espacio-tiempo, tiene que adoptar y ser compatible con las propiedades de las sustancias físicas. Es bien conocido por todos que de la Relatividad General, se deriva. Que el Espacio dice ala Materia como se debe mover y la Materia le dice al Espacio como debe curvarse.

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  4. Los resultados del Experimento de Michelson y Morley y La expansión del Universo de Edwin Hubble, son totalmente correctos. Pero también Hay otra hipótesis en ambos resultados son totalmente correctos.
    Para un espacio lleno de Materia Oscura y Energía oscura, en el que se desplaza y es contenida lo que llamamos Materia Bariónica, sí este Espacio está sometido a una máxima tensión, producida por la Constante Cosmológica y la Gravedad. Entendiendo ambas como fuerzas complementarias e iguales, al ser ambas debidas a la misma fuerza de vacío, y la energía que se transmite en forma de Ondas Electromagnéticas es en realidad la propia vibración del Espacio- Materia Oscura sometida a esa Máxima tensión de equilibrio a velocidad “ C “
    GRAVEDAD.
    La Gravedad, es una fuerza que actúa como fuerza de vacío, que actúa como fuerza atractiva directamente sobre el Espacio = Materia Oscura. (Entendido este, como ente físico, que es el que da forma a la geometría del sistema al cual llamamos espacio-tiempo)
    La Gravedad, es la fuerza atractiva, resultante de la reacción provocada por la expansión del Espacio-Materia Oscura, debida a la acción expansiva provocada por la Constante Cosmológica, como fuerza atractiva sobre el mismo Espacio-Materia Oscura, entendidas ambas como fuerzas de vacío y actuando directamente sobre el mismo Espacio-Materia Oscura. Actuando la Gravedad desde el interior del Sistema o Universo, como fuerza atractiva, contraria a la expansión y aportando Energía al sistema o Universo, en contra la Constante Cosmológica que lo hace, desde el exterior al Sistema o Universo, como fuerza atractiva de expansión.
    La Gravedad es directamente proporcional al Espacio- Materia Oscura, que es la base de Energía y la Materia, e inversamente (Distancia) a la fuerza de la Constante Cosmológica, y también aumenta directamente proporcional a la velocidad de la expansión del Espacio-Materia Oscura, siendo la velocidad de la luz C, donde la Gravedad y la Constante Cosmológica encuentran el equilibrio.
    Dicho de otra manera donde las dos fuerzas que actúan como fuerzas de vació (Acción, Constante Cosmológica y su reacción, la Gravedad) encuentran su equilibrio, el estado en que se encuentra nuestro Universo.
    CONSTANTE COSMOLÓGICA.
    la Constante Cosmológica, es una fuerza que actúa como fuerza de vació constante, que actúa directamente sobre el Espacio-Materia Oscura del sistema o Universo, haciendo que este se expanda, siendo la Energía Oscura la energía transmita al sistema o Universo, por la Constante Cosmológica.

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  5. La Constante Cosmológica, es tal como dice su nombre, es una actúa como fuerza de vacío constante, que actúa directamente sobre el Espacio-Materia Oscura, provocado la expansión del sistema o Universo.
    Ambas fuerzas, la Gravedad y la Constante Cosmológica, se contrarrestan mutuamente, actuando en la misma dirección pero en sentido contrario, provocando de esta manera, que la máxima velocidad del movimiento a que pueda desplazarse el Espacio-Materia Oscura sea la velocidad relativa 1 = C, velocidad límite para su vibración.
    Todas las fuerzas que actúan como fuerzas de vacío, son fuerzas que siempre tienden a un equilibrio.
    ENERGÍA OSCURA.
    La Energía Oscura, es la energía transmitida a un sistema o Universo por una fuerza de vacío o Constante Cosmológica, exterior al sistema.
    La Energía Oscura, es la aportación constante de energía, producida por el vacío, al aplicar una fuerza constante sobre un sistema.
    EL ESPACIO-MATERIA OSCURA
    Es la desaceleración de la Energía Oscura o expansión del sistema, provocada por la Gravedad o fuerza de vacío, interior del sistema. Transformando la Energía Oscura en Espacio- Materia oscura, en un equilibrio de máxima tensión entre las dos fuerzas que actúan como fuerzas de vacío. Dando de esta manera forma a la geometría Espacio-tiempo.
    ((-Ʌ) (+G))/c^2 =0=MO
    - Ʌ = - E = Constante Cosmológica.
    +G = + E = Gravedad.
    MO = Espacio-Materia Oscura.
    Nada puede existir en el vacío, entendido como un sistema físico, sin antes llenarlo, el vacío tampoco puede tener geometría de espacio-tiempo
    La velocidad de las Ondas Electromagnéticas, Luz, C.
    Estas ondas, son producidas por vibraciones en el Espacio-Materia Oscura, causadas por la emisión de un cuanto de energía o fotón, al no poder ser absorbida por el Espacio-Materia oscura, debido a su estado de maximo equilibrio, provocado por la tensión entre la Constante Cosmológica y la Gravedad, siendo C la velocidad máxima de vibración permitida por sistema en tensión.

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  6. Por eso la velocidad de la luz, no puede ser superada. Ya que las ondas Electromagnéticas en realidad son ondas de Espacio-Materia Oscura y al Espacio-Materia Oscura la Gravedad no le permite una mayor velocidad relativa, al ser la Gravedad y aumentar esta directamente proporcional a la velocidad.
    Siendo dentro de este sistema en equilibrio de Espacio- Materia Oscura casi estacionario, donde la materia bariónica se agrupa, oscila y se desplaza a determinadas velocidades inferiores a C.
    Debido al equilibrio en que se encuentra y al que está sometido por las fuerzas de vacío el Espacio-Materia Oscura en nuestro Universo, siendo este el que determina que la estructura de su geometría sea casi llana, con una expansión casi estática, determinada por la aportación de Energía por las fuerzas de vacío.
    Medir la velocidad de expansión de los sistemas de materia bariónica, Galaxias no es lo mismo que medir la velocidad de expansión de nuestro Universo, en forma de Espacio-Materia Oscura.
    Debido a que el Espacio-Materia Oscura, son en realidad los que determinan y dan forma la geometría espacio-tiempo del sistema o Universo, y siendo las ondas electromagnéticas vibraciones del mismo Espacio- Materia Oscura, por eso resulta imposible detectar variaciones en el sistema, producidas por el mismo Espacio- Materia Oscura o Éter. Igualmente es lo que ocurre con las Ondas Gravitatorias.
    Al hacer estas reinterpretaciones, son muchas las cosas que podemos re entender sin apenas modificarlas, otras sin embargo son profundamente modificadas.
    Solamente por poner un ejemplo. Los Agujeros Negros, seguirán siendo Agujeros Negros vistos desde el exterior, pero en su interior son sistemas en expansión donde seguramente nace el Espacio como ente físico.
    Debemos entender que todo tipo de Energía y Materia, en realidad es Espacio en sus diversas formas de movimiento, sin Espacio nada puede existir. Por eso.
    E = m〖 c〗^2
    Un cordial saludo.
    Josep Martí
    Miralcamp 25/07/2014

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