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Esas observaciones permitirán testear por primera vez la Relatividad General (GR) de Einstein

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Una nueva gran aventura: científicos del mundo buscan fotografiar esta semana un agujero negro

por 3 abril, 2017

Una nueva gran aventura: científicos del mundo buscan fotografiar esta semana un agujero negro
¿Por qué la ciencia del mundo se une para captar una imagen y cuál es la importancia práctica de comprobar si la teoría de Einstein era correcta? La Relatividad General es responsable de que le funcione el GPS para jugar Pokemon GO, para que funcione google maps o para entender las fuerzas electromagnéticas. Estas mediciones permitirán comparar si las predicciones de la teoría (curvatura del espacio-tiempo) se ajustan a las observaciones, o no. Probablemente usted piensa que todo el mundo quiere que sea así, que las predicciones se ajusten 100% a lo observado, pero en el fondo, muchos científicos quieren lo contrario. Esto porque indicaría que hay cosas que aún no entendemos sobre el tema, por lo que hay mucho más para investigar.
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Entre el 4 y 14 de abril la humanidad se embarcará en una nueva aventura: obtener una imagen, por primera vez, de un agujero negro, en este caso, Sgr A*, ubicado a la friolera de 257.372.400.000.000.000 kilómetros de la Tierra, en el centro de la Vía Láctea. Estos objetos, hasta el momento teóricos, revolotean por un sin número de papers como supuesta explicación de la actividad en los núcleos de numerosas galaxias, entre otras cosas. Si bien la evidencia observacional los pone como el mejor candidato para explicar varias mediciones astronómicas, como por ejemplo, las velocidades y trayectorias de varias estrellas en el centro de nuestra propia Galaxia, el hecho es que, hasta el momento, son considerados como entidades teóricas con una alta probabilidad de existencia.

Para obtener la confirmación definitiva, en los próximos días se combinarán varios radio telescopios en todo el mundo, incluidos algunos en Chile, para que funcionen como si fueran un único radiotelescopio gigante, utilizando una técnica llamada interferometría de líneas de base largas (Very Long Baseline Interferometry en inglés o VLBI).

La mayor distancia (medida sobre la superficie terrestre) entre todos los radio telescopios que participan en el proyecto es de alrededor de 15.000 kilómetros, que es la que une el observatorio Plateau de Bure (PdBI), ubicado cerca de Grenoble en Francia y el South Pole Telescope (SPT) que, ¿adivine dónde está ubicado?.

La combinación de todos estos observatorios (SMA, JCMT, ALMA, LMT, IRAM, LMT, PdBI, y STP) y las longitudes de onda (tamaño de las ondas de luz) a la cual se realizarán las observaciones permitirá obtener una resolución espacial (o capacidad para distinguir estructuras de un cierto tamaño ubicadas a una cierta distancia) de alrededor de 15 micro-arcosegundos. Supongo que esto no le dice mucho, pero esta medida permite, a modo de ejemplo, ser capaz de identificar una naranja depositada en la superficie de la luna. Y créame, si pasó por la educación de nuestro querido país, es muy probable que, sea cual sea su feeling de que tan cerca está la Luna de la Tierra, es probable que usted este extremadamente equivocado, ya que la Luna está muchísimo más lejos de lo que se imagina.

Siguiendo con el ejemplo de la naranja y para darle un idea aproximada, les propongo que nos agarrémonos de la reciente victoria del equipo nacional frente a Venezuela con una tremenda exhibición de fútbol. La proporción de tamaño entre la Tierra y la Luna es más o menos equivalente a la de una pelota de fútbol y una pelota de tenis. En esa escala de tamaños, la separación entre ambas pelotas debería ser un poco más de 7 metros para tener una escala real de la distancia entre nuestro planeta y nuestro satélite natural. Ahora, imagínese, en esa escala, de qué porte tendría que ser una naranja para mantener las proporciones correctas?. El radio de la naranja tendría que ser unas 50 millones de veces más pequeño que el de la pelota de tenis… sip, 50 millones de veces más pequeño, algo así como el diámetro de la hélice de la molécula del ADN. Si se puede imaginar una naranja de este tamaño, ahora tómela con su imaginación y colóquela en la superficie de la pelota de tenis, luego párese a 7 metros de distancia donde está la pelota de fútbol y dígame si sería fácil distinguir algo así.

Fuera del juego de tamaños, una medición de este tipo es extremadamente compleja desde el punto de vista ingenieril. Desde la sincronización de todas las señales medidas por todos los radio telescopios, el correcto funcionamiento de todos los equipos electrónicos dedicados especialmente para el proyecto, hasta el monitoreo del clima en cada lugar del planeta donde están ubicados, la observaciones se gatillan con alrededor de 3 horas de aviso previo, lo que hace entrar en modo pánico a todos aquellos ingenieros y científicos alrededor del mundo que trabajan en el proyecto, especialmente a aquellos que tienen que realizar las observaciones en cada observatorio. Así es que, aquí van mis respetos a todos los que hacen que algo así sea posible.

Ahora, si usted trabajara de ministro de Hacienda (y si me está leyendo), probablemente su pregunta inmediata sería: ¿y para qué queremos gastar tanta plata es esta cuestión?. Esa es una excelente pregunta, que refleja el grado de ignorancia, no sólo en lo que respecta a la ciencia, si no que al desarrollo de la historia de la humanidad en su totalidad. La respuesta corta sería porque somos seres humanos y está en nuestros genes, producto de la evolución darwiniana, la curiosidad de descubrir cómo funciona la naturaleza, pero seguramente eso no va a convencer a nadie que haya pasado por alguna escuela de economía, por lo que las lucas no llegarían.

Hay varias razones por las cuales dichas mediciones son muy importantes, pero sólo voy a mencionar lo que quizás le sea más familiar: esas observaciones nos permitirán testear por primera vez la Relatividad General (GR) de Einstein en un ambiente de curvatura extremo del espacio-tiempo. La GR es responsable, entre otras cosas, de que le funcione el GPS para jugar Pokemon GO, para ver en google maps por dónde anda manejando, o para entender las fuerzas electromagnéticas. Estas mediciones permitirán comparar si las predicciones de la teoría (curvatura del espacio-tiempo) se ajustan a las observaciones, o no. Probablemente usted piensa que todo el mundo quiere que sea así, que las predicciones se ajusten 100% a lo observado, pero en el fondo, muchos científicos quieren lo contrario. Esto porque indicaría que hay cosas que aún no entendemos sobre el tema, por lo que hay mucho más para investigar.

Al contrario de otras disciplinas humanas, los problemas son siempre bienvenidos en ciencia, ya que no hay mayor recompensa que entender algo que antes nadie haya entendido.



Estas observaciones, de ser exitosas, generarán seguro un premio Nobel para el jefe del proyecto. Sin embargo, el proceso de hacer ciencia no está exenta de los problemas humanos más mundanos que van desde cuoteos políticos hasta engaños y robos entre colegas, producto del sistema que la sociedad ha impuesto para medir el desarrollado e importancia de algo, basado principalmente en la econometría de la competencia sin capacidad crítica.

A pesar de esto, la ciencia es la que nos tiene hoy aquí. Es la responsable de los antibióticos que nos mantienen vivos, y en el futuro cercano, será la responsable del entendimiento de la conciencia y sentimientos humanos cuando tengamos la capacidad de modelar el cerebro como una campo cuántico, más que como un grupo de partículas (neuronas) que intercambian señales entre sí (wishful thinking).

Es un tiempo maravilloso para estar vivos y ver cómo las preguntas fundamentales de la humanidad, que alguna vez fueron resorte del misticismo, religión y la metafísica, poco a poco van encontrando respuesta, con datos duros, como corresponde. Y pensar que sólo hace un par de millones de años andábamos arriba de los árboles, escapando de los depredadores, y sólo hace 60.000 años dejamos África por primera vez. Si sólo todos tuviésemos la oportunidad de darnos cuenta de esto… larga vida a los que exploran.

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Envíada por Pablo Aldunate Allegro | 5 julio, 2022

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