Gran colisionador de hadrones
Si el espacio-tiempo es como un líquido -un concepto que, según algunos físicos, podría ayudar a resolver un confuso desacuerdo entre dos teorías dominantes de la física-, debe ser un líquido muy especial. Un estudio reciente ha comparado las observaciones astrofísicas con las predicciones basadas en el concepto de espaciotiempo fluido, y ha descubierto que la idea sólo funciona si el espaciotiempo es increíblemente suave y fluye libremente, es decir, un superfluido.
Pensar en el espaciotiempo como un líquido puede ser una analogía útil. A menudo nos imaginamos el espacio y el tiempo como telones de fondo fundamentales del universo. Pero, ¿y si no fueran fundamentales y estuvieran formados por ingredientes más pequeños que existen en una capa más profunda de la realidad que no podemos percibir? Si así fuera, las propiedades del espacio-tiempo “emergerían” de la física subyacente de sus componentes, al igual que las propiedades del agua emergen de las partículas que la componen. “El agua está formada por moléculas individuales y discretas que interactúan entre sí según las leyes de la mecánica cuántica, pero el agua líquida parece continua y fluida, transparente y refractante”, explica Ted Jacobson, físico de la Universidad de Maryland, College Park. “Todas estas son propiedades ’emergentes’ que no se encuentran en las moléculas individuales, aunque en última instancia deriven de las propiedades de esas moléculas”.
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א בְּרֵאשִׁית בָּרָא אֱלֹהִים אֵת הַשָּׁמַיִם וְאֵת הָאָרֶץ: ב וְהָאָרֶץ הָיְתָה תֹהוּ וָבֹהוּ וְחשֶׁךְ עַל-פְּנֵי תְהוֹם וְרוּחַ אֱלֹהִים מְרַחֶפֶת עַל-פְּנֵי הַמָּיִם: ג וַיֹּאמֶר אֱלֹהִים יְהִי-אוֹר וַיְהִי-אוֹר: ד וַיַּרְא אֱלֹהִים אֶת-הָאוֹר כִּי-טוֹב וַיַּבְדֵּל אֱלֹהִים בֵּין הָאוֹר וּבֵין הַחֹשֶׁךְ: ה וַיִּקְרָא אֱלֹהִים | לָאוֹר יוֹם וְלַחֹשֶׁךְ קָרָא לָיְלָה וַיְהִי-עֶרֶב וַיְהִי-בֹקֶר יוֹם אֶחָד:
1:1 En el principio Dios creó los cielos y la tierra. 1:2 La tierra estaba sin forma y vacía, y las tinieblas cubrían la superficie del abismo, y el Espíritu de Dios se movía sobre la superficie de las aguas. 1:3 Entonces Dios dijo: “Hágase la luz”; y se hizo la luz. 1:4 Dios vio que la luz era buena, y separó la luz de las tinieblas. 1:5 Dios llamó a la luz día, y a las tinieblas las llamó noche. Y fue la tarde y la mañana, un solo día.
Puesto que Dios es el creador de todo, se puede concluir igualmente que Dios es también nuestro Libertador, Rey y Señor. Como resultado de estas cosas, los rabinos han escrito significativamente sobre este tema de que Dios es creador y como Él es el principio y el fin, también escriben sobre cómo Dios es salvador y Señor. (Ver Midrash Rabbah Bereshit / Génesis Parashat 2) Nótese que en esta sección del midrash, leemos sobre muchas cosas que los rabinos paralelizan con estos primeros cinco versos de la Torá. La luz y las tinieblas se refieren a la justicia y a la injusticia, respectivamente. También hacen referencia a la luz y las tinieblas como el pueblo de Dios y las naciones , respectivamente. La luz se refiere a los actos justos del pueblo de Dios, y las tinieblas a la maldad de las naciones. No se puede subestimar la importancia de estas comparaciones. En concreto, Bereshit / Génesis 1: 2 וְהָאָרֶץ הָיְתָה תֹהוּ וָבֹהוּ וְחשֶׁךְ עַל-פְּנֵי תְהוֹם וְרוּחַ אֱלֹהִים מְרַחֶפֶת עַל-פְּנֵי הַמָּיִם se dice que nos proporciona un libertador de la oscuridad según el Midrash Rabbah.
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Durante unas pocas millonésimas de segundo, poco después del Big Bang, el universo estaba lleno de una sopa asombrosamente caliente y densa hecha de todo tipo de partículas que se movían a una velocidad cercana a la de la luz. Esta mezcla estaba dominada por los quarks – trozos fundamentales de materia – y por los gluones, portadores de la fuerza fuerte que normalmente “pegan” a los quarks para formar los conocidos protones y neutrones y otras especies. Sin embargo, en esos primeros momentos evanescentes de temperatura extrema, los quarks y los gluones estaban unidos sólo débilmente, libres de moverse por su cuenta en lo que se denomina plasma de quarks y gluones.
Para recrear condiciones similares a las del universo primitivo, potentes aceleradores realizan colisiones frontales entre iones masivos, como núcleos de oro o plomo. En estas colisiones de iones pesados, los centenares de protones y neutrones de dos de estos núcleos chocan entre sí con energías superiores a unos pocos billones de electronvoltios cada uno. Esto forma una minúscula bola de fuego en la que todo se “funde” en un plasma de quark-gluones.
La bola de fuego se enfría instantáneamente y los quarks y gluones individuales (llamados colectivamente partons) se recombinan en una ventisca de materia ordinaria que se aleja a toda velocidad en todas las direcciones. Los restos contienen partículas como los piones y los kaones, formados por un quark y un antiquark; protones y neutrones, formados por tres quarks; e incluso abundantes antiprotones y antineutrones, que pueden combinarse para formar los núcleos de antiátomos tan pesados como el helio. Se puede aprender mucho estudiando la distribución y la energía de estos residuos. Uno de los primeros descubrimientos fue que el plasma de quarks-gluones se comporta más como un fluido perfecto con poca viscosidad que como un gas, como muchos investigadores esperaban.
Instituto de investigación del Cern
Jonti Horner no trabaja, asesora, posee acciones ni recibe financiación de ninguna empresa u organización que pueda beneficiarse de este artículo, y no ha revelado ninguna afiliación relevante más allá de su nombramiento académico.
A partir de la nueva investigación, publicada en Science este mes, ahora parece muy probable que en la base de ese océano, los respiraderos hidrotermales estén arrojando activamente nutrientes y energía a las oscuras profundidades oceánicas.
Los resultados de este mes vinculan más que nunca a Europa y a Encélado. Las observaciones de Europa con el telescopio espacial Hubble revelaron dos episodios de erupciones similares a las de los géiseres que mostraron la expulsión de agua a una altura de 50 km por encima de la superficie de la luna en 2014, y de 100 km en 2016.
Alrededor del 75% de todos los átomos de nuestra galaxia son de hidrógeno, y es el elemento más común del Universo. El oxígeno es el tercer elemento más común en el espacio, aunque sólo constituye un 1% de la suma total de todos los átomos que hay.
El agua (H2O) está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Así que no debería sorprender que el agua esté en todas partes, ni que haya desempeñado un papel clave en la formación y evolución de nuestro sistema planetario.