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Asunto:[GAP] Investigando a Einstein
Fecha:Viernes, 15 de Abril, 2005  10:39:36 (+0200)
Autor:Guillermo <guillermo @.....es>

Artículo de divulgación científica de la Nasa

Investigando a Einstein

Midiendo la forma del espacio con extrema precisión, la nave espacial
Gravity Probe B de la Nasa se encamina a confirmar la teoría de la
relatividad de Einstein... o quizás a proporcionar la primera evidencia
en su contra.

Lunes 28 de marzo de 2005.- Este año marca el centenario de una
revolución en nuestras ideas del espacio y el tiempo. Antes de 1905,
cuando Albert Einstein publicó su teoría de la relatividad especial, la
mayoría de la gente creía que el espacio y el tiempo eran como Sir Isaac
Newton lo había demostrado en el siglo 17: El espacio era estático, un
"escenario" inmutable en donde el gran drama cósmico se desarrollaba, y
el tiempo era el misterioso, universal "reloj en el cielo".

Aún hoy en día la gente generalmente asume que este intuitivo sentido
del espacio y tiempo es correcto. Pero no lo es.

El artículo de Einstein de 1905, junto con otro que publicó en 1915,
pintó un cuadro completamente diferente y alucinante. El espacio en sí
está siendo retorcido y curvado continuamente por la materia y la
energía moviéndose dentro de él, y el tiempo fluye a diferentes
velocidades para distintos observadores. Numerosos experimentos en el
mundo real a lo largo de los últimos 100 años, indican que,
sorprendentemente, Einstein estaba en lo cierto.

Pero ahora los científicos tienen razones para pensar que incluso la
teoría de Einstein no nos ofrece una explicación completa; otra
revolución parece inevitable.

El motivo de la duda se debe a que la teoría de Einstein es incompatible
con la mecánica cuántica, otro pilar de la física moderna, que describe
el extraño mundo de las partículas subatómicas. Cuando estas teorías se
usan conjuntamente, las ecuaciones combinadas producen, a veces, una
solución que no tiene sentido. Esto conduce a los científicos a creer
que las teorías actuales serán eventualmente reemplazadas por una única
y elegante teoría que explicará todos los fenómenos físicos desde lo
subatómico hasta el cosmos; la llamada "Teoría Unificada de Campos".

¿Cúando resonará el primer disparo de salida para esta revolución de la
física? Quizás si se prueba que Einstein, como Newton antes que él,
estaba equivocado... o al menos no tan en lo cierto.

Para cazar imperfecciones en las teorías de Einstein, los científicos
están creando ingeniosos experimentos que puedan medir las predicciones
de la relatividad con la mayor precisión posible hasta la fecha. Uno de
estos experimentos es la Gravity Probe B (GP-B o en español Sonda
Gravedad B) de la Nasa.

De acuerdo con Einstein, la Tierra provoca una curvatura en el
espacio-tiempo alrededor de ella, algo parecido a una bola de boliche
descansando sobre una lámina elástica. Puesto que la Tierra gira, esta
curvatura se distorsiona hasta un vórtice poco profundo. La sonda
Gravity Probe B está orbitando la Tierra, ahora mismo, buscando estas
distorsiones.

GP-B detecta la distorsión del espacio-tiempo alrededor de nuestro
planeta usando giroscopios. (Hay cuatro abordo de la nave espacial).
Francis Everitt, investigador jefe del GP-B y profesor en la Universidad
de Stanford, explica:

"Los giroscopios moviéndose a través del espacio-tiempo curvado
cambiarán gradualmente su dirección de giro (es decir su inclinación)
con respecto a las estrellas. GP-B medirá este movimiento de inclinación
con una precisión extraordinaria y a partir de esa medida, podremos
calcular la estructura del espacio-tiempo cerca de la Tierra".

Everitt realizó una presentación acerca de la sonda Gravity Probe B a
principios de abril en la conferencia "La Física del Tercer Milenio: II"
que tuvo lugar en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la Nasa en
Huntsville, Alabama. La conferencia forma parte del Año Mundial de la
Física 2005, una serie de eventos patrocinados por las Naciones Unidas
para conmemorar el centenario del revolucionario trabajo de Einstein y
para crear una mayor conciencia en la población sobre estos importantes
temas de la física moderna.

Además de proporcionar un estado actualizado sobre GP-B (en resumen,
hasta el momento, todo va bien), Everitt explicó como GP-B medirá gamma,
una variable física muy importante usada por los científicos en su
búsqueda más allá de la relatividad de Einstein. Hablando en términos
generales, gamma corresponde a la curvatura del espacio tridimensional.

Si la teoría de Einstein encaja perfectamente con la realidad, el valor
de gamma tiene que ser igual a uno. La medición de un valor de gamma
incluso ligeramente diferente a uno, sería el "disparo de salida" que
los físicos han estado esperando.

"Gamma es el modo más preciso de medir cualquier posible desviación de
Einstein, debido a su sensibilidad [a cualquier tipo de campo
desconocido]", dice Thibault Damour, profesor en el Instituto Superior
de Estudios Científicos de Francia, y experto en teorías que podrían
reemplazar a la relatividad.

En el experimento del GP-B, el valor de gamma contribuye a la ligera
inclinación de los ejes de giro de los giroscopios, lo cual se espera
que provoque un desplazamiento de unos 6,6 arcosegundos (0,00183 grados)
durante el año de la fase de recolección de datos de la misión. Este
desplazamiento debería permitir que los científicos midiesen gamma
dentro de aproximadamente el 0,01% de su valor correcto y quizás tan
cercano como el 0,001%, dice Everitt.

Si el valor de gamma resulta ser ligeramente menor que uno, apoyaría la
idea de que un nuevo campo de fuerza existe, semejante a la gravedad,
pero mucho más débil. Los físicos lo llaman un "campo escalar". Este
nuevo campo es una característica de posibles candidatos a Teorías
Unificadas, incluyendo la Teoría de Cuerdas. La Teoría de Cuerdas es
famosa debido a su elegancia al describir todos los fenómenos físicos
conocidos, desde lo subatómico a lo cósmico. El problema es que en el
mundo real es muy difícil probar la Teoría de Cuerdas y no existe
evidencia experimental de que las raras predicciones de esta teoría
hayan sido encontradas hasta ahora.

"Descubrir que gamma es ligeramente menor que uno, sustentaría la idea
del campo escalar y además podría proporcionar parte del primer apoyo
experimental a la Teoría de Cuerdas", dice Thibault.

Si gamma resulta ser ligeramente mayor que uno, sería sin embargo un
"regreso a la escuela" para los teóricos. No existen teorías que puedan
predecir un valor de gamma mayor que uno, y por consiguiente los físicos
no tendrían ni idea de cómo explicar ese descubrimiento. "Digamos
solamente que cada vez que pregunto a los teóricos que significaría el
que gamma fuera mayor que uno, ellos cambian de tema", ríe Everitt, como
buen científico experimental.

GP-B también podría descubrir, dentro de los límites de la precisión del
experimento, que gamma es igual a uno, justo como Einstein predijo. ¿Qué
significaría eso? Quizás la imperfección, si existe, es menor que lo que
GP-B puede medir. O quizás el pistoletazo de salida resonará en otro
lugar. Nadie lo sabe.

Gravity Probe B está a mitad de camino de su misión de un año de
duración. Cien años hacia atrás, y seis meses hacia el futuro.
Permanezcan sintonizados para conocer las respuestas.

Enlace directo al artículo en español con fotografías:
http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2005/28mar_gamma.htm?list374952

Créditos y Contactos
Autores: Patrick L. Barry, Dr. Tony Phillips
Funcionario Responsable de Nasa: Ron Koczor
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Curador: Bryan Walls
Relaciones con los Medios: Steve Roy
Traducción al español: Yolanda Pastor / Carlos Román
Editor en Español: Héctor Medina

El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de
la Nasa patrocina el Portal de Internet de Science@... que incluye a
Ciencia@... La mión de CiCiencia@... es ayudar a púúblico a eteender
cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la Nasa y
colaborar con los científicos en su labor de difusión.

Este artículo fue traducido al español con el apoyo de Astroseti.org


 



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