Ondas gravitacionais

   O pasado 11 de febreiro sabiamos da primeira detección directa de ondas gravitacionais, importante predicción da teoría  xeral da relatividade enunciada por Einstein hai agora cen anos. Pero, que  é unha onda? Unha onda é simplemente a propagación dunha perturbación a través do espazo; por exemplo, cando perturbamos a superficie da auga dun estanque afundindo un corcho e soltándoo, apreciamos como o movemento do corcho vai xerando unhas ondas que se propagan a través de toda a superficie da auga. Pois ben: creo que no esaxero se digo que unha parte esencial do coñecemento científico actual descansa sobre o que sabemos das ondas, do seu comportamento e dos seus diversos tipos, xa que non todas son igual de evidentes nin de importantes.

    En 1865 o físico británico J. C. Maxwell presentou a súa teoría do electromagnetismo. Das súas ecuacións deducíase que as cargas eléctricas aceleradas deberían emitir ondas electromagnéticas que se propagarían no baleiro cunha velocidade que, curiosamente, coincidiría coa da luz. Maxwell faleceu en 1879 e non puido ver como os experimentos confirmaban a veracidade da teoría en 1888. Ese ano, o físico alemán H. Hertz, cun simple arame enrolado a xeito de espiras, construíu un circuíto eléctrico oscilante que xeraba unhas ondas electromagnéticas coma as que Maxwell predixera. Logo fóronse descubrindo as diferentes bandas do espectro electromagnético, das ondas de radio ós raios gamma, pasando polo infravermello, o visible (a luz visible resultou ser unha estreita banda do espectro electromagnético), o ultravioleta e os raios X. E para listar unha mínima parte das consecuencias destes descubrimentos e das súas aplicacións non chegaría o espazo desta columna: radio, televisión, diagnóstico médico, espectroscopía atómica e molecular, radioastronomía, resonancia magnética, técnicas de difracción, etc.

    Dun xeito bastante semellante ó da historia contada, a teoría da relatividade xeral de Einstein predixera que as masas en movemento provocarían perturbacións no tramado espazo-tempo que se propagarían como “ondas gravitacionais”, tamén á velocidade da luz. Pero isto nunca se observara de xeito directo, debido sobre todo ó carácter “ríxido” do espazo-tempo, o que significaba que as deformacións producidas por estas perturbacións nas dimensións dos obxectos serían tan pequenas que talvez non puideran ser apreciadas. Pero a tecnoloxía láser combinada coa capacidade inventiva do home veñen de superar ese obstáculo co interferómetro LIGO, un aparello que pode detectar unha variación de tan só 10E-19 m  na lonxitude dun brazo de 4 km de longo (coma notar a variación do diámetro dun pelo na distancia da Terra ó Sol!). Sobre a base dos sinais observados, os científicos pensan que o evento causante da perturbación detectada  tería sido unha colisión de dous buratos negros que sucedeu hai uns 1300 millóns de anos! Imaxinen as portas que iso pode abrir para unha mellor comprensión do Universo e da rebelde forza da gravidade!...

    Todo isto lévame a tres reflexións complementarias. Primeira, a excelencia dunha teoría non vén tanto de explicar fenómenos coñecidos, coma da capacidade para predicir outros aínda non observados. Segunda, o coñecemento da obra dos máis grandes é sumamente beneficioso: induce á emulación e á humildade. Terceira, a medida do xenio de Einstein sería a do sabio “normal” multiplicada por cinco; Emerson dixera que «a medida dun sabio consistiría en convencer ós homes da súa razón vinte anos despois», e Einstein segue convencéndonos pasados cen!

Artigo publicado no diario La Región o domingo 21 de febreiro do 2016.

Fukushima: máis alá do imperio dos sentidos

A experiencia do mundo témola a través dos sentidos. Consiste, basicamente, nun conxunto de sensacións que mesturan o premio e o castigo, o gozo e a dor. Aínda así, ó falar dos sentidos pensamos máis nos gozos, esquecendo que se trata, en esencia, de mecanismos defensivos que a evolución foi premiando.

Os sentidos foron bastante eficaces ata o século pasado, ata que o home descubriu a enerxía que estaba acumulada dentro dos átomos. Entón, a capacidade para xerar radiacións ultravioleta, X e gamma, con intensidades moi superiores ás normais na natureza, introduciu no medio perigos indetectables polos sentidos: inimigos invisibles que só podemos detectar coa axuda da tecnoloxía. Outra característica destas radiacións é que a maioría dos danos que producen, en forma de cancros e malformacións na descendencia, son probabilistas e a longo prazo, de xeito que cando aparecen non é fácil saber cal foi a causa que os orixinou. Por iso, para poder ter unha opinión responsable sobre a enerxía nuclear precísase dun certo coñecemento e de informacións veraces, dous factores controlados polos gobernos. Por desgraza, a experiencia indica que os gobernos nin impulsaron o coñecemento do nuclear nin tiveron reparo en mentir cando informaban sobre este tipo de enerxías, especialmente no caso de accidentes.  

Cúmprense agora tres anos do accidente de Fukushima e xa sabemos bastantes cousas. A principal: que foi unha cadea irresponsabilidades dos encargados da seguridade das centrais, e non o terremoto nin o posterior tsunami, a causa do máis grave accidente nuclear da historia. As irresponsabilidades foron consecuencia directa dun pacto de silencio imposto desde a compañía TEPCO, o propio Goberno e a Universidade.  Ese pacto consistía en postular que en Xapón a enerxía nuclear era totalmente segura e en silenciar a calquera que puxese en dúbida ese dogma. Tamén sabemos que o mesmo pacto segue funcionando, como se comproba polo pouco que se fala de Fukushima, máis alá das frecuentes noticias sobre fugas de auga radioactiva, pero contadas coma se de un suceso máis se tratase e ocultando a verdadeira gravidade das mesmas. 

Convén saber, ademais, que a situación na central está lonxe de ser controlada. No pasado novembro comezaron o retirarse as cerca de 1500 barras de combustible usado que se atopaban na piscina do semiderruído edificio do reactor número 4, tarefa que rematará a finais do 2015. Confiemos niso; porque moitos expertos opinan que, de producirse outro gran terremoto antes do remate da operación, sería posible o inicio dunha reacción en cadea sobre ese material,  e a ceo aberto, de consecuencias tan catastróficas que ata sería dubidosa a continuidade de Xapón, tal como hoxe o coñecemos. E non falta quen augura que a catástrofe se estendería a todo o hemisferio norte. Os medios oficiais tachan eses pronósticos de alarmistas, pero o certo é que parten de xente moi cualificada. Porque unha das claves do debate sobre á enerxía nuclear é que son os que saben diso os que máis se opoñen. Sorprendeu que o mandatario occidental  máis drástico contra a enerxía nuclear, despois do accidente, fose Ánxela Merkel; pero resulta que é física.

Escribía Camus na Peste que o mal que existe no mundo vén case sempre da ignorancia. Eu non me esquecería da mala fe dos cobizosos, que adoitan practicar a mentira de forma masiva sen medir máis có propio beneficio. O problema é que, como xa apuntara o Nobel de física Richard Feynman, á natureza non hai quen a engane! Nesta tesitura, é probable que, se o universo naceu cun big-bang, o mundo remate cun big-lie: cunha gran mentira. Converxerían así, por sempre xamais, os dous infinitos proclamados por Einstein: o do universo e o da estupidez humana.

Artigo publicado do diario "La Región" o xoves 13 de marzo do 2014.

Neutrinos por OPERA

O outono parece que entra con forza. O día preséntase baixo unha néboa intensa, aínda que pola tarde din que estará soleado. Nos cristais que están ó norte, detecto por primeira vez a condensación típica dun día de inverno. E fai algo de frío.

Almorzando, escoito na radio a noticia sobre un experimento que podería poñer en dúbida un dos postulados da teoría da relatividade especial de Einstein, aquel que di que a velocidade da luz é un máximo, e que o seu valor é independente do sistema de referencia: un dos piares da física moderna. Era o que nos faltaba! ... Acudo a internet e, en efecto, o denominado experimento OPERA fixo públicos onte uns resultados, relativos á medida da velocidade duns feixes de neutrinos de alta enerxía, que demostrarían que tales partículas  terían viaxado a unha velocidade superior á da luz. Segundo eses resultados, os neutrinos,  no seu desprazamento entre o CERN de Xenebra, lugar onde foron producidos, e un laboratorio subterráneo no Gran Sasso, en Italia, a 730 km do CERN, terían realizado o percorrido en 60 nanosegundos menos cá luz (que tardaría 2,4 milisegundos): «..si el resultado anunciado fuera cierto. Sería uno de los mayores descubrimientos desde 1898, cuando Michelson y Morley establecieron que la velocidad de la luz es la misma para todo observador en movimiento no acelerado…», opina Álvaro de Rújula, un dos físicos españois de máis prestixio internacional, nun interesante artigo (Más rápido que su sombra) que publica no diario El País, no que, por certo, se amosa máis ben escéptico con respecto a estes resultados: « En mi opinión, la reacción más razonable al resultado de OPERA es preguntarse dónde está el sutil error. En estas ocasiones hay que hacer más experimentos antes de vender la piel del oso. Y mojarse. Si el resultado se comprueba me corto la tiza, como los samuráis quiebran su sable.». Ben… Eu, na miña ignorancia, non apostaría algo tan valioso: resístome a crer que na Física –coma en calquera outra disciplina- estea escrita a última palabra. Paréceme que, do mesmo xeito que os resultados do experimento de Michelson e Morley deron lugar a unha Física baseada en novos postulados, nalgún momento  os resultados  doutros experimentos obrigarán a revisar estes nos que agora creemos. Por que o OPERA non podería ser un deles? Máis prudente me parece a postura de Hawking: «É pronto para sacar consecuencias». Tamén resulta importante darse conta de que eses novos postulados, no caso de que se establecesen, non van enterrar ós actuais, simplemente serán os que se deberán aplicar nuns contextos determinados. Do mesmo xeito, os postulados de Einstein non me eximiron a min nin ós meus alumnos de estudar as leis de Newton, perfectamente válidas en tódolos sistemas nos que resultan insignificantes os efectos relativistas –por certo, a maioría dos sistemas que coñecemos o común dos mortais-. Claro que, resulta comprensible que nunha sociedade tan desexosa de acontecementos espectaculares –por algo se ten denominado a sociedade do espectáculo- coma a nosa, unha postura de calma e normalidade tal vez non sexa a que mellor se venda.

O que me asombra de verdade é a revolución que supuxo INTERNET. Onte fixéronse públicos estes resultados, e onte mesmo calquera individuo tan insignificante coma min, en calquera parte do mundo, puido ter acceso á roda de prensa que deron os membros do equipo que realizou o experimento e ó texto integro do propio traballo: esta si que é unha verdadeira revolución, impensable hai tan só vinte anos. Polo demais, quedareime cunha gran verdade que aparece no artigo de  Álvaro de Rújula: “a luz viaxa máis rápida có son, de aí que, en xeral, todos parezamos máis intelixentes antes de falar” (e máis guapos, segundo xa se sabía).

Agora, está saíndo o sol. Comprobo que permanece aí e que nós seguimos xirando ó seu derredor segundo o establecía a Lei de Gravitación Universal de Newton. É unha grande, fermosa e tranquilizadora noticia. Vou a celebrala.

O Carballiño, 24 de setembro do 2011

Adenda de 10 de xuño de 2012

Einstein tiña razón. Catro experimentos desmontan o erro dos neutrinos máis rápidos cá luz. 

Máis información no artigo "Zanjado: Einstein tenía razón" do mesmo diario de 09/06/2112. Tamén resulta moi interesante a opinión sobre este asunto de Cayetano López, físico e director do Ciemat: "Un resultado incómodo".