El día que el mundo no se acabó
Por petición popular, hoy toca entrada científica. Varios colegas me han estado preguntando muy preocupados por las consecuencias de la entrada en funcionamiento del Gran Colisionador de Hadrones en Suiza. Para que se queden tranquilos, he traducido un texto de la NASA en el cual se explica de forma muy sencilla el por qué no supone un peligro. El texto original, en inglés, está aquí.
Lo que no ocurrió el 10 de Septiembre de 2008.
El mundo no se acabó. El arranque del mayor y más potente acelerador de partículas del mundo cerca de Ginebra, Suiza, no provocó la creación de un agujero negro microscópico. Y ese agujero negro no comenzó a crecer rápidamenre succionando cada vez más rápido toda la materia a su alrededor hasta devorar por completo el planeta, como algunas noticias sensacionalistas sugirieron que podía pasar.
Por supuesto, usted ya lo sabe, debido a que está vivo y leyendo este artículo hoy. A dia de hoy, el acelerador, un anillo subterráneo de 5 millas de largo llamado el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, de sus siglas en inglés) ha sido apagado para realizar algunas reparaciones. Pero una vez que esta inmensamente potente máquina sea puesta a funcionar de nuevo, hay alguna oportunodad de que este escenario del fin del mundo pueda aún ocurrir?
Relájese. Como Mark Twain dijo, los informes sobre el fin de nuestro planeta, han sido muy exagerados.
"¡Nunca hubo peligro real debido al acelerador, pero con seguridad eso no habría detenido a la gente de especular que realmente podía haberlo!" dice Robert Johnson, físico en el Instituto de Física de Partículas de Santa Cruz, California, y miembro del equipo científico de la NASA para el Telescopio espacial de rayos gamma Fermi, que fue lanzado en Junio para estudiar los rayos gamma producidos por varios fenómenos, incluidos posibles agujaros negros evaporados.
Hay varias razones por las que el mundo no llegó a su fin el 10 de Septiembre de 2008, y de por qué el LHC es incapaz de provocr tal calamidad.
En primer lugar, si, es cierto que el LHC puede crear agujeros negros microscópicos. Pero, para que quede constancia, no pudo haberlo creado en su primer dia de funcionamiento. Esto es debido a que los físicos del CERN no lanzaron haces de protones en sentidos opuestos con el objetivo de provocar colisiones de alta energía. El experimento del dia 10 de Septiembre fue como un "calentamiento". Hasta la fecha, el colisionador aún no ha producido ninguna colisión, y es la extrema energía de esas colisiones — más de 14 tera-electron voltios — la que, potencialmente, podría crear un agujero negro microscópico.
De hecho, una vez que el LHC vuelva a funcionar y comience a producir colisiones, los científicos estarán espectantes por ver si se crea un pequeño agujero negro. ería la primera prueba experimental que corrobore una elegante, pero aún controvertida y no demostrada, "Teoría de todo", llamada teoría de cuerdas.
En la teoría de cuerdas, los electrones, fotones, quarks, y todas las otras partículas fundamentales son diferentes vibraciones de cuerdas infinitesimales (pequeñíiiiiiiiiiisimas) en 10 dimensiones: 9 dimensiones espaciales y una dimensión temporal (las 6 dimensiones espaciales que nos sobran están escondidas debido a diferentes cuasas, por ejemplo debido a que se concentran en una escala muy pequeña) Algunos físicos tratan de vender la elegancia matemática de la teoría de cuerdas y su capacidad para integrar la gravedad con las otras fuerzas de la naturaleza. El ampliamente aceptado Modelo Standard de la física de partículas no incluye a la gravedad, lo cual es una de las rezones por las que no predice que el LHC pueda crear un punto gravitacionalmente colapsado — un agujero negro —, mientras que la teoría de cuerdas si lo puede predecir.
Muchos físicos han comenzado a dudar si la teoría de cuerdas pudiera ser cierta. Asumiento, por el momento, que lo es, ¿qué ocurriría cuando se forme un agujero negro en el LHC? La soprendente respuesta es: "No mucho" Incluso si el agujero negro sobrevive más de una fracción de segundo (lo cual es muy poco probable), lo más probable es que se evapore en el espacio. "Sólo tendría la masa de unos cientos de protones, y se estaría moviendo a una velocidad cercana a la de la luz, por lo que tendría facilmente una velocidad de escape " explica Johnson. Debido a que el pequeño agujero negro tendría un tamaño menor a una milésima el tamaño del protón, y a que tendría un extraordinariamente débil tirón gravitatorio, se convertiría fácilmente en sólido antes de haber tocado, ni acretado, materia alguna. Desde la perspectiva de algo tan pequeño, los átomos que formarían ese sólido parecerían espacio prácticamente vacio: el enorme espacio entre el núcleo de esos átomos y sus electrones orbitantes. Por lo tanto, un micro agujero negro podría ser lanzado hacia el centro de la tierra y salir por el otro lado sin causar daño alguno, tan fácilmente como podría ser lanzado a través de 300 pies por el campo Suizo. De cualquier forma, acabaría en el espacio casi vacío, donde las probabilidades de tocar o absorber cualquier materia de forma que pudiera crecer y convertirse en una amenaza, son aún menores.
Por lo tanto, la primera cosa que haría este micro agujero negro sería abandonar el planeta por la puerta de atrás. Pero aún hay otras razones, incluso más fuertes, por las que los científicos creer que el LHC no es ninguna amenaza. Una es que la mayoría de los científicos creen que un agujero negro creado en el LHC se evaporaría con casi total seguridad entes de que fuera demasiado rápido. Stephen Hawking, el físico que escribió "Una breve Historia del Tiempo", predijo que los agujeros negros radían energía, un fenómeno conocido como radiación Hawking. Debido a esta constante pérdida de energía, los agujeros negros finalmente se evaporan. Cuanto más pequeño sea el agujero negro, más intensa será la radiación de Hawking y más rápido se evaporará. Así, un agujero negro miles de veces más pequeño que un protín debe desaparacer casi instantáneamente.
"La predicción de Hawking no está basada en especulaciones de la teoría de cuerdas, sino en principios bien conocidos de la mecánica cuántica y de física de partículas" anota Johnson.
A pesar de sus fuertes fundamentos científicos, la radiación de Hawking no ha sido observada directamente nunca. De todas formas, los científicos están seguros de que cualquier agujero negro creado en el LHC no supone peligro. ¿Cómo pueden estar tan seguros? Debido a los rayos cósmicos. Miles de veces al dia, rayos cósmicos de alta energía impactan contra la atmósfera terrestre, colisionando con moléculas en el aire con al menos 20 veces más energía que la más potente de las colisiones que el LHC puede producir. Así que si este nuevo acelerador pudiera crear agujeros negros devoradores de planetas, los rayos cósmicos habrían creado billones de ellos durante la larga historia del planeta.
¡Y aún estamos aquí! ¡Dejemos que empiecen las colisiones!
Lo que no ocurrió el 10 de Septiembre de 2008.
El mundo no se acabó. El arranque del mayor y más potente acelerador de partículas del mundo cerca de Ginebra, Suiza, no provocó la creación de un agujero negro microscópico. Y ese agujero negro no comenzó a crecer rápidamenre succionando cada vez más rápido toda la materia a su alrededor hasta devorar por completo el planeta, como algunas noticias sensacionalistas sugirieron que podía pasar.
Por supuesto, usted ya lo sabe, debido a que está vivo y leyendo este artículo hoy. A dia de hoy, el acelerador, un anillo subterráneo de 5 millas de largo llamado el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, de sus siglas en inglés) ha sido apagado para realizar algunas reparaciones. Pero una vez que esta inmensamente potente máquina sea puesta a funcionar de nuevo, hay alguna oportunodad de que este escenario del fin del mundo pueda aún ocurrir?
Relájese. Como Mark Twain dijo, los informes sobre el fin de nuestro planeta, han sido muy exagerados.
"¡Nunca hubo peligro real debido al acelerador, pero con seguridad eso no habría detenido a la gente de especular que realmente podía haberlo!" dice Robert Johnson, físico en el Instituto de Física de Partículas de Santa Cruz, California, y miembro del equipo científico de la NASA para el Telescopio espacial de rayos gamma Fermi, que fue lanzado en Junio para estudiar los rayos gamma producidos por varios fenómenos, incluidos posibles agujaros negros evaporados.
Hay varias razones por las que el mundo no llegó a su fin el 10 de Septiembre de 2008, y de por qué el LHC es incapaz de provocr tal calamidad.
En primer lugar, si, es cierto que el LHC puede crear agujeros negros microscópicos. Pero, para que quede constancia, no pudo haberlo creado en su primer dia de funcionamiento. Esto es debido a que los físicos del CERN no lanzaron haces de protones en sentidos opuestos con el objetivo de provocar colisiones de alta energía. El experimento del dia 10 de Septiembre fue como un "calentamiento". Hasta la fecha, el colisionador aún no ha producido ninguna colisión, y es la extrema energía de esas colisiones — más de 14 tera-electron voltios — la que, potencialmente, podría crear un agujero negro microscópico.
De hecho, una vez que el LHC vuelva a funcionar y comience a producir colisiones, los científicos estarán espectantes por ver si se crea un pequeño agujero negro. ería la primera prueba experimental que corrobore una elegante, pero aún controvertida y no demostrada, "Teoría de todo", llamada teoría de cuerdas.
En la teoría de cuerdas, los electrones, fotones, quarks, y todas las otras partículas fundamentales son diferentes vibraciones de cuerdas infinitesimales (pequeñíiiiiiiiiiisimas) en 10 dimensiones: 9 dimensiones espaciales y una dimensión temporal (las 6 dimensiones espaciales que nos sobran están escondidas debido a diferentes cuasas, por ejemplo debido a que se concentran en una escala muy pequeña) Algunos físicos tratan de vender la elegancia matemática de la teoría de cuerdas y su capacidad para integrar la gravedad con las otras fuerzas de la naturaleza. El ampliamente aceptado Modelo Standard de la física de partículas no incluye a la gravedad, lo cual es una de las rezones por las que no predice que el LHC pueda crear un punto gravitacionalmente colapsado — un agujero negro —, mientras que la teoría de cuerdas si lo puede predecir.
Muchos físicos han comenzado a dudar si la teoría de cuerdas pudiera ser cierta. Asumiento, por el momento, que lo es, ¿qué ocurriría cuando se forme un agujero negro en el LHC? La soprendente respuesta es: "No mucho" Incluso si el agujero negro sobrevive más de una fracción de segundo (lo cual es muy poco probable), lo más probable es que se evapore en el espacio. "Sólo tendría la masa de unos cientos de protones, y se estaría moviendo a una velocidad cercana a la de la luz, por lo que tendría facilmente una velocidad de escape " explica Johnson. Debido a que el pequeño agujero negro tendría un tamaño menor a una milésima el tamaño del protón, y a que tendría un extraordinariamente débil tirón gravitatorio, se convertiría fácilmente en sólido antes de haber tocado, ni acretado, materia alguna. Desde la perspectiva de algo tan pequeño, los átomos que formarían ese sólido parecerían espacio prácticamente vacio: el enorme espacio entre el núcleo de esos átomos y sus electrones orbitantes. Por lo tanto, un micro agujero negro podría ser lanzado hacia el centro de la tierra y salir por el otro lado sin causar daño alguno, tan fácilmente como podría ser lanzado a través de 300 pies por el campo Suizo. De cualquier forma, acabaría en el espacio casi vacío, donde las probabilidades de tocar o absorber cualquier materia de forma que pudiera crecer y convertirse en una amenaza, son aún menores.
Por lo tanto, la primera cosa que haría este micro agujero negro sería abandonar el planeta por la puerta de atrás. Pero aún hay otras razones, incluso más fuertes, por las que los científicos creer que el LHC no es ninguna amenaza. Una es que la mayoría de los científicos creen que un agujero negro creado en el LHC se evaporaría con casi total seguridad entes de que fuera demasiado rápido. Stephen Hawking, el físico que escribió "Una breve Historia del Tiempo", predijo que los agujeros negros radían energía, un fenómeno conocido como radiación Hawking. Debido a esta constante pérdida de energía, los agujeros negros finalmente se evaporan. Cuanto más pequeño sea el agujero negro, más intensa será la radiación de Hawking y más rápido se evaporará. Así, un agujero negro miles de veces más pequeño que un protín debe desaparacer casi instantáneamente.
"La predicción de Hawking no está basada en especulaciones de la teoría de cuerdas, sino en principios bien conocidos de la mecánica cuántica y de física de partículas" anota Johnson.
A pesar de sus fuertes fundamentos científicos, la radiación de Hawking no ha sido observada directamente nunca. De todas formas, los científicos están seguros de que cualquier agujero negro creado en el LHC no supone peligro. ¿Cómo pueden estar tan seguros? Debido a los rayos cósmicos. Miles de veces al dia, rayos cósmicos de alta energía impactan contra la atmósfera terrestre, colisionando con moléculas en el aire con al menos 20 veces más energía que la más potente de las colisiones que el LHC puede producir. Así que si este nuevo acelerador pudiera crear agujeros negros devoradores de planetas, los rayos cósmicos habrían creado billones de ellos durante la larga historia del planeta.
¡Y aún estamos aquí! ¡Dejemos que empiecen las colisiones!
perpetrado por Astroyorch a las 7:43 p. m.
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