Bajo la sombra del teseracto Profile picture
Somos una pareja de físicos a la que le ha picado el gusanillo de la divulgación, y es que ¿qué hay mejor que compartir lo que te apasiona? #Ciencia #Fisica
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Apr 3 21 tweets 5 min read
Un neutrino puede atravesar más de un año luz de plomo sin enterarse siquiera de que estaba ahí. Entonces, ¿cómo se puede detectar algo tan sigiloso? Para hacerlo tenemos que ser más inteligentes que el plomo. Hoy te contaremos cómo. Imagen del interior del Super-Kamiokande. La imagen muestra la piscina llena de detectores que forma el observatorio y al fondo dos operarios en un bote inflable. Fue en 1930 cuando Wolfgang Pauli tuvo que escoger entre dos males, o bien la energía no se conservaba en la desintegración de los neutrones en protones y electrones, o bien ahí faltaba una partícula. Ante la duda, la conservación de la energía siempre gana.
Mar 11 25 tweets 5 min read
Ni caos ni desorden ¿Qué es la entropía? Dentro hilo. Tumba de Ludwig Boltzmann. Se trata de una placa enorme de mármol, con un pedestal enfrente sobre el que hay un busto del susodicho. En el pedestal aparece su nombre 1844-1906. En la placa de mármol aparece por una parte su famosa ecuación encima del busto, a los lados del pedestal aparecen nombres de parientes. Empecemos proponiendo un caso concreto bastante típico. Tenemos una caja dividida por una pared: una mitad de la caja está llena de un gas, la otra está vacía. ¿Qué pasará si quitamos la pared separadora?
Jan 15 10 tweets 3 min read
La tabla periódica de los elementos clasifica todo cuando compone las cosas que nos rodean. Y, aunque se puede (y se debe) hilar más fino, es muy interesante hablar de los núcleos de estos elementos. Así que, vamos a ello. Imagen de la tabla periódica de los elementos. con el hidrógeno sirviendo de ejemplo para especificar los diferentes datos: masa atómica, símbolo químico, nombre y número atómico. Los núcleos de los elementos están compuestos por nucleones, valga la redundancia. Es decir, protones y neutrones. Cada elemento tiene una cantidad de protones definida. El núcleo más ligero, el del Hidrógeno está compuesto por un único protón.
Jan 8 9 tweets 2 min read
El muón es una partícula inestable que se genera en la atmósfera y debería desaparecer mucho antes de llegar a la superficie del planeta. No obstante, llega. Y lo hace gracias a la caprichosa relatividad especial. Hablemos de esta curiosa consecuencia de la dilatación temporal. Ilustración de una cascada de partículas producidas por la interacción de un rayo cósmico con la atmósfera. El proceso empieza en más de 30000 metros sobre la superficie y se extiende a lo largo de todo el recorrido hasta el suelo. Varias partículas se crean y al desintegrarse dan pie a otras diferentes. De cuando en cuando, una serie de rayos cósmicos golpean nuestra atmósfera, lo cual inicia una serie de procesos, entre ellos la creación de muones. Esto suele producirse a unos 15 km sobre la superficie del planeta.
Jan 7 29 tweets 6 min read
Los agujeros negros (ANs) son difíciles de ver, estables, no se mueven a velocidades relativistas, etc. Cumplen con lo esperado para la materia oscura ¿Podría ser que haya más ANs de los que creemos y eso resuelva el misterio de lo que llamamos materia oscura? Veámoslo. Ilustración de un agujero negro. Se compone de un fondo en el que aparece una nebulosa sobre fondo estrellado y un punto negro en el centro que distorsiona completamente la forma de todo lo que lo rodea. Dentro de la materia que conocemos (la que podemos encontrar en el modelo estándar) parece ser que la única partícula que podría cumplir con las condiciones necesarias para darnos la masa que nos falta son los neutrinos. Tabla del Modelo estándar de física de partículas. La tabla se compone de 2 columnas primarias que diferencian entre las 3 generaciones de materia (fermiones) y los portadores de fuerza (bosones). Dentro de los fermiones, todos ellos con espín 1/2, tenemos tres columnas por las generaciones I, II y III, y dos subdivisiones en fila entre quarks y leptones. Dentro de los quarks, además de la generación también podemos diferenciarlos por carga: Con carga 2/3 tenemos: I up, II charm y III top. Con carga -1/3 tenemos: I down, II strange y III bottom. Entre los leptones también podemos hacer subc...
Jan 4 9 tweets 3 min read
(1/8) Al final de la película Interstellar (SPOILERS) para poder alcanzar el siguiente planeta optan por una solución muy particular: se acercan al agujero negro y dejan caer parte de la nave. Este es el proceso de Penrose, una de las posibles formar de extraer energía de un AN.
Imagen de la película Interstellar en la que aparece uno de los personajes pilotando la nave espacial diciendo: “Esta pequeña maniobra nos costará 51 años”.
Ilustración del proceso de Penrose. Aparece un círculo negro que representa un agujero negro con una flecha que indica su eje de rotación. Alrededor de él tenemos la trayectoria que seguiría una hipotética nave. Esta trayectoria se produce en el mismo sentido de rotación del agujero negro y en un punto se divide en dos. Una mitad cae al agujero negro y la otra escapa.
(2/8) Para aprovechar este proceso necesitas lo siguiente:
- Un agujero negro en rotación, a ser posible lo suficientemente grande para no morir al acercarte.
- Algo de lo que puedas desprenderte.
- Mucha sangre fría.
El último punto se explica solo, expliquemos los dos primeros.
Dec 27, 2023 37 tweets 7 min read
Cerca del 27% de lo que hay en nuestro universo es materia oscura. Eso es más de 5 veces la cantidad de materia "normal" que nos compone a nosotros y todo lo demás. Aunque seguimos sin saber qué es. Veamos cómo se ha llegado a esta conclusión y qué barajamos que podría ser. Gráfica circular en la que aparecen las tres componentes del universo. Con un 4,9% tenemos la materia ordinaria, un 26,8% la materia oscura y un 68,3% la energía oscura. Los indicios de que algo se nos escapaba venían de lejos. Ya en 1933 Zwicky vio que las velocidades de las galaxias en el cúmulo de Coma eran muy superiores de lo que su supuesta masa podía explicar. Imagen del cúmulo de galaxias. Sobre fondo negro tenemos un montón de luces que son las diferentes galaxias del cúmulo.
Dec 21, 2023 15 tweets 4 min read
Conforme nuestros conocimientos han aumentado, nuestras ideas sobre los componentes últimos que nos forman han cambiado. Hoy queremos hablar de los constituyentes del modelo estándar. Una teoría tan exitosa que los físicos no consiguen romperla, y no será por falta de ganas. Tabla del Modelo estándar de física de partículas. La tabla se compone de 2 columnas primarias que diferencian entre las 3 generaciones de materia (fermiones) y los portadores de fuerza (bosones). Dentro de los fermiones, todos ellos con espín 1/2, tenemos tres columnas por las generaciones I, II y III, y dos subdivisiones en fila entre quarks y leptones. Dentro de los quarks, además de la generación también podemos diferenciarlos por carga: Con carga 2/3 tenemos: I up, II charm y III top. Con carga -1/3 tenemos: I down, II strange y III bottom. Entre los leptones también podemos hacer subc... Una explicación detallada de este modelo se escapa con mucho a lo que nosotros podemos explicar puesto que es una teoría cuántica de campos bastante compleja. Pero lo que sí que podemos hacer es explicar las partículas que aparecen en él.
Dec 18, 2023 20 tweets 4 min read
Según la relatividad general, la gravedad es resultado de la curvatura en el espacio-tiempo. ¿Cómo se traduce esto en que sea mala idea bajar escaleras con las manos en los bolsillos? ¿Por qué nuestro móvil tiende a acabar en el suelo según la relatividad general? Veámoslo. Ilustración de la curvatura en el espacio-tiempo generada por la Tierra. En ella aparece la Tierra sobre un fondo negro con puntos blancos y una cuadrícula en tres dimensiones distorsionada hacia el dentro del planeta. Las líneas más externas de la cuadricula apenas se desvían de la línea recta, no obstante las líneas más cercanas a la Tierra terminan dentro de nuestro planeta. Llegar hasta la relatividad general no debió de ser un camino de rosas. Einstein estuvo una década tratando de resolver ese problema siendo uno de sus principales quebraderos de cabeza encontrar la relación entre la curvatura en el espacio-tiempo y la energía y la masa.
Dec 15, 2023 7 tweets 2 min read
(1/6) El radio del universo observable es de unos 45,5 mil millones de años luz, a pesar de la limitación de la velocidad de la luz. Pero si la edad del universo es de unos 13,8 mil millones de años, ¿cómo podemos ver cosas que están tan lejos? Vamos a tratar de explicar esto.
Ilustración del universo observable. Es una esfera con el superclúster de Virgo en el centro. En la parte de arriba se lee "93 mil millones de años" sobre una línea que cubre todo el ancho de la imagen. La esfera está llena de puntos que simbolizan los Clústers de galaxias que contiene. En el límite exterior de la esfera se lee "Edge of the universe".
Ilustración de un segmento del universo con una esfera que representa el universo observable y dentro de esta una segunda esfera que representa el límite alcanzable.
(2/6) Si es posible ver galaxias a más de 40 mil millones de años luz, la pregunta obvia es ¿cómo es posible que la luz haya tenido tiempo para recorrer esa distancia? Ya os lo adelantamos, la culpable es la expansión del universo.
Dec 11, 2023 29 tweets 8 min read
En un radio de diez años luz del Sol hay diez sistemas estelares. ¿Podría haber alguna civilización en alguno de ellos? No nos referimos solamente a vida, si no a la posibilidad de una civilización como la nuestra. Tratemos de analizar la posibilidad de que tengamos vecinos.
Imagen de la Vía Láctea con la zona de nuestro sistema solar señalada en uno de sus brazos a una zona intermedia entre el núcleo y el exterior.
Ilustración para mostrar de forma esquemática las estrellas más cercanas al Sol. En la parte inferior hacia el centro hay un círculo amarillo que representa al Sol y a partir de ahí en círculos concéntricos se van mostrando diferentes distancias. El primer círculo representa la nube de Oort, el segundo 2 años luz, el cuarto 4 años luz y el último 6 años luz. Un poco más allá de los 4 años luz está el sistema Alfa Centauri, sobre el círculo de seis años luz la estrella de Barnard y más allá del círculo de 6 están WISE 1049-5319 y WISE 0855-0714.
En nuestro propio sistema solar hay lugares muy interesantes para la búsqueda de vida. Encélado y Titán, los satélites de Saturno, son buenos ejemplos y no olvidemos a Europa, el satélite de Júpiter. Los tres son grandes candidatos para buscar formas de vida simples. Imagen en la aparece Encélado en primer plano y Titán (mucho más tenue y grande) al fondo. Encélado aparece como una esfera blanca, sin embargo, Titán es una esfera oscura en la que solo se puede percibir su enorme tamaño en comparación a Encélado. La imagen está tomada de modo que se ven los anillos de Saturno por encima de Encélado.
Dec 4, 2023 20 tweets 4 min read
Supongamos que chocamos 2 bicis de frente y que de la colisión obtenemos 2 camiones, 4 coches y 8 tractores. Es algo impensable, pero es la idea detrás de los colisionadores de partículas. Dos partículas chocan para dar otras más pesadas ¿Cómo es esto posible? Representación de una colisión en el acelerador de partículas del CERN. Dos haces se encuentran y al colisionar generan haces secundarios en todas direcciones. Los haces secundarios representan las partículas generadas como producto de esa colisión. Una de ellas el famoso bosón de Higgs. Antes de contestar a la pregunta, permitidnos dar un pequeño rodeo, y es que hay un detalle que queremos recalcar. Todos los electrones son idénticos entre sí. No hay forma de distinguir un electrón de otro. No hay defecto, diferencia o mácula que nos permita diferenciarlos.
Dec 3, 2023 9 tweets 2 min read
(1/8) En 1964 Penzias y Wilson midieron una señal de fondo que cubría todo el cielo. Sin pretenderlo, dieron con una pieza fundamental en la cosmología y una evidencia de que la teoría del Big Bang es correcta. Se trataba del fondo cósmico de microondas. Expliquémoslo brevemente. Imagen del fondo cósmico de microondas. Se trata de un mapa completo del cielo sacado a partir de la luz más antigua del universo, tiene forma de óvalo ya que es una proyección para exhibir el cielo completo. Es fundamentalmente de color verde con zonas azules, o puntos "más fríos" y otras rojas, o puntos "más calientes”. (2/8) Lejos de describir una colosal explosión, la teoría del Big Bang detalla la evolución de nuestro universo y su expansión desde un estado de altísima presión y temperatura. En dicho escenario, esta radiación de fondo es justo lo que esperas encontrar. ¿Pero qué significa? Ilustración esquemática de los 13700 millones de años de la expansión del universo. De izquierda a derecha: hay un flash de luz representando las fluctuaciones cuánticas que dan paso a una forma geométrica similar al cono (aunque con la punta muy redondeada) que se abre hacia la izquierda. En la “punta” misma del cono hay una zona blanca de inflación seguida de la icónica imagen del fondo cósmico de microondas, le sigue una zona oscura llamada “edad oscura” y a partir de ahí tenemos las primeras estrellas sobre los 400 millones de años, la formación de galaxias y planetas y la expansión ace...
Nov 30, 2023 9 tweets 2 min read
(1/8) A 4,37 años luz tenemos el sistema estelar más cercano, Alfa Centauri. Si alguien viajase hacia allí al 86,6% de la velocidad de la luz, en su reloj pasarían 2,5 años, pero en la Tierra serían 5. Veamos cómo esto va cambiando conforme nos acercamos a la velocidad de la luz. Impresión artística del planeta alrededor de Alfa Centauri B. En la imagen, además del planeta y de Alfa Centauri B en el centro, aparece Alfa Centauri A abajo a la izquierda y el Sol como un punto en la lejanía arriba a la derecha. Todo ello con, suponemos, un brazo de la Vía Láctea de fondo. (2/8) Para dejar patente como esta diferencia entre observadores se dispara, si quien viajase lo hiciera al 90% de la velocidad de la luz (c), para el reloj de la nave espacial el viaje duraría 2,12 años. Para alguien de la Tierra serían 4,85 años.
May 2, 2023 21 tweets 5 min read
En los primeros instantes del universo se formaron los elementos más ligeros. En las reacciones de fusión nuclear de las estrellas se forman elementos hasta llegar al hierro. Entonces, ¿de dónde salen el resto de los elementos de la tabla periódica? Hablemos sobre ello. Imagen de la tabla periódic... A diferencia de los elementos más ligeros, no hay forma de que estos elementos se formen por reacciones de fusión nuclear. Esto es así debido a que son reacciones que en lugar de liberar energía la necesitan para llevarse a cabo.
Apr 29, 2023 11 tweets 3 min read
(1/9) Las interacciones están mediadas por bosones, la electromagnética tiene el fotón, la interacción fuerte el gluon y la débil los bosones W y Z, ¿y la gravitatoria qué? Pues una supuesta gravedad cuántica tendría el gravitón… Pero ¿dónde está? ¿Se le espera en breve? Ilustración en la que apare... (2/9) Todas estas partículas mediadoras son los llamados bosones de gauge. En el caso del gravitón sabemos que la gravedad se transmite a la velocidad de la luz y su alcance es ilimitado, luego estas partículas deben tener, al igual que ocurre con el fotón, una masa nula. Esquema donde se explican b...
Apr 18, 2023 10 tweets 3 min read
(1/8) Aunque la gravedad es una vieja conocida, no tenemos una teoría cuántica para ella. La forma que tenemos de "entenderla" es mediante la relatividad general, según la cual es producto de la curvatura del espacio-tiempo. ¿Cómo pudo Einstein llegar hasta esta conclusión? Ilustración en dos dimensio... (2/8) Después de publicar sus famosos resultados sobre la relatividad especial Einstein dirigió su mirada hacia la gravedad de Newton, la cual era incompatible con su relatividad porque la interacción gravitatoria se suponía instantánea por lejos que ambos cuerpos estuviesen.
Apr 17, 2023 15 tweets 4 min read
El cuadrado de un número es positivo, incluso cuando el original es negativo. Entonces, ¿cuál es la solución de una ecuación del tipo x^2=-1 si tanto 1 como -1 al cuadrado dan uno? No la hay, al menos no en los nºs reales. Hoy hablamos sobre los números imaginarios. Esquema de los distintos co... Pero para hablar de números imaginarios, antes deberíamos hablar del resto. Hablamos de conjuntos numéricos, y es que hasta los números han evolucionado conforme lo hemos hecho nosotros.
Apr 14, 2023 5 tweets 1 min read
(1/5) El agujero negro supermasivo de nuestra galaxia se encuentra a unos 25640 años luz. Para poder “verlo” con tus propios ojos necesitarías una nave espacial capaz de moverse al 99,9999% de la velocidad de la luz que te llevaría hasta allí en unos 36 años en tu tiempo propio. Imagen del agujero negro su... (2/5) Conforme te acercas a la velocidad de la luz el tiempo se dilata, esto implica que en la Tierra pasarían los 25640 años desde que sales hasta que llegas, pero para ti solo pasarían (y envejecerías) 36 años.
Apr 5, 2023 12 tweets 3 min read
(1/8) Cuando una estrella muy masiva termina su evolución, estalla como una supernova dejando tras de sí una estrella de neutrones. Pero en ocasiones esta estructura no es capaz de sostener lo que queda tras la supernova y acaba colapsando en un agujero negro. Hablemos de ello. Captura de una simulación d... (2/8) Nos hallamos ante la historia de siempre, una estrella de unas 25 masas solares en cuyo núcleo empieza a acumularse el hierro debido a las reacciones nucleares con las que se ha ido alimentando. De ahí ya no puede conseguir energía, así que el núcleo colapsa. Esquema de estructura en ca...
Apr 3, 2023 7 tweets 2 min read
(1/6) Igual que la Tierra, Marte también ha pasado por diferentes eras. La primera, el Noeico, se caracterizó por la presencia de agua en su superficie y con ella la posibilidad de que, durante esos cientos de millones de años, el planeta fuese habitable. Pero ¿qué fue del agua? Concepto artístico de Marte con océanos y nubes. (2/6) Hay una serie de factores que han puesto poco de su parte para mantenerla. El primer hándicap para ello fue el tamaño de dicho cuerpo, el planeta rojo es bastante más pequeño que la Tierra lo que conllevó un enfriamiento más rápido de su interior. Comparativa a escala de la Tierra y Marte, se aprecia que la