lunes, 1 de marzo de 2010

La materia oscura podría encontrar su némesis en la Tierra

Un disco que gira puede ser todo lo que se necesita para anular la segunda ley de Newton del movimiento, y potencialmente eliminar la necesidad de que exista la materia oscura.


Pero los 80, algunos físicos han visto a esta ley con sospecha, con el argumento de que los sutiles cambios a ésta a aceleraciones extremadamente pequeñas podrían explicar el movimiento que se le observa a las estrellas en las galaxias.

Las estrellas se mueven a una velocidad que inidca que las galaxias tienen una masa mucho más de lo que se puede ver, y los astrónomos atribuyen esto a la materia oscura. Pero si la segunda ley de Newton se puede modificar incluso tan levemente, se evitaría la necesidad de la materia oscura. La hipótesis, conocida como la dinámica newtoniana modificada (MOND), fue propuesta en 1981 por Mordehai Milgrom, entonces en la Universidad de Princeton.

Se pensaba que era imposible realizar pruebas de la teoría MOND en la Tierra debido a los difíciles movimientos que realiza. Pero ahora, Vitorio De Lorenci de la Universidad Federal de Itajubá, Brasil, y sus colegas, han diseñado un experimento para hacer precisamente eso (arxiv.org/abs/1002.2766).

La clave es anular la aceleración de la rotación de la Tierra, su órbita alrededor del Sol, y la órbita del Sol alrededor del centro galáctico. La idea básica fue propuesta por primera vez en 2007, cuando Alex Ignatiev calculó que las aceleraciones se anulan durante una milésima de segundo en dos puntos concretos de la superficie terrestre, dos veces al año. Eso hace que el experimento sea posible en teoría, pero no factible.

Este es un brillante giro en un experimento que posiblemente podría realizarse en la superficie de la Tierra

Ahora, el equipo de De Lorenci ha descubierto que un disco giratorio puede reproducir el efecto en cualquier momento y en cualquier lugar de la Tierra. Sus cálculos muestran que si el disco está colocado con precisión y su velocidad controlada con precisión, la aceleración en puntos específicos del borde del disco pueden anular las aceleraciones producidas por el movimiento de la Tierra y el Sol.

Si la segunda ley es correcta en todas las aceleraciones, un dispositivo de medición montado en este disco giratorio no debería registrar ninguna fuerza anómala en estos puntos. Sin embargo, si la teoría MOND es correcta, el dispositivo debería sentir un impacto. “Somos capaces de controlar las condiciones para producir el régimen MOND en cualquier lugar en cualquier momento”, dice De Lorenci.

Sin embargo, el experimento sólo puede probar una versión de la MOND que dice que todas las fuerzas actúan de manera diferente en aceleraciones pequeñas. Otra versión postula que sólo se vería afectada la gravedad, y esto sólo se puede probar en el espacio.

Sin embargo, el nuevo trabajo es una bendición para los interesados en la teoría MONDO. “Este es un brillante giro en un experimento que es posible de realizar en la superficie de la Tierra”, dice el astrónomo Stacy McGaugh en la Universidad de Maryland en College Park.

Fuente: New Scientist.

Científico de la NASA dice que es probable que el terremoto en Chile haya desplazado el eje de la Tierra

El terremoto que mató a más de 700 personas en Chile el 27 de febrero probablemente cambió el eje de la Tierra y acortó el día, dijo un científico de Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de los EEUU.


Los terremotos pueden implicar un desplazamiento de cientos de kilómetros de roca a varios metros, cambiando la distribución de la masa en el planeta.

Esto afecta a la rotación de la Tierra, dijo Richard Gross, un geofísico en el Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California, que utiliza un modelo informático para calcular los efectos.

“La duración de la jornada debe haberse acortado 1,26 microsegundos (millonésimas de segundo)”, dijo hoy Gross en un e-mail en respuesta a las preguntas que le hacían. “El eje sobre el que se equlibra la masa de la Tierra debería haberse movido unos 2,7 milisegundos de arco (alrededor de 8 centímetros).”

Los cambios se pueden modelar, aunque son difíciles de detectar físicamente debido a su pequeño tamaño, dijo Gross. Algunos cambios pueden ser más evidentes, y las islas se pueden haber desplazado, según Andreas Rietbrock, profesor de Ciencias de la Tierra en el Liverpool University del Reino Unido que ha estudiado el área afectada, aunque no lo ha hecho desde este último terremoto.

La Isla Santa María en la costa cerca de Concepción, la segunda ciudad más grande de Chile, puede haberse elevado unos 2 metros como consecuencia del último terremoto, dijo Rietbrock hoy en una entrevista telefónica. Dijo que las rocas muestran evidencias que señalan que los terremotos pasados desplazaron la isla hacia arriba.

Efecto deslizamiento en hielo

“Es lo que llamamos el efecto de patinaje de hielo”, dijo hoy en una entrevista telefónica David Kerridge, jefe de riesgos de la Tierra y sistemas en el British Geological Survey en Edimburgo..”Cuando una patinadora está dando vueltas en círculo y cambia la posición de sus brazos, su giro se hace más rápido y más rápido. Es lo mismo con el giro de la Tierra: si se cambia la distribución de la masa, cambia la velocidad de rotación”.

Rietbrock dijo que no pudo ponerse en contacto con los sismólogos en Concepción para discutir el terremoto, que registró 8,8 en la escala de Richter.

“Lo que ha hecho definitivamente el terremoto es que la Tierra suene como una campana”, dijo Rietbrock.

El sismo de magnitud 9,1 en Sumatra en 2004, que generó un tsunami en el Océano Índico, acortó el día en 6,8 microsegundos y cambió el eje en alrededor de 2,3 milisegundos de arco, dijo Gross.

Los cambios ocurren en el día y quedan “para siempre”, dijo Benjamin Fong Chao, decano de Ciencias de la Tierra de la Universidad Central Nacional de Taiwán, en un e-mail.

“Esta pequeña contribución queda enterrada ante los cambios más grandes debido a otras causas, como la masa atmosférica moviéndose alrededor de la Tierra”, dijo Chao.

Fuente: Business Week.

La máquina del 'Big Bang' vuelve a ponerse en marcha

El acelerador de partículas del CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, ha arrancado tras la regular pausa invernal del centro iniciada el pasado 16 de diciembre.
Había sido puesto puesto en marcha el 20 de noviembre, después de estar 14 meses paralizado a causa de una avería. Ésta se produjo nueve días después de que el primer haz de protones diera la vuelta entera al enorme acelerador de 27 kilómetros de largo, situado a 100 metros bajo tierra en el cantón de Ginebra, en la frontera franco-suiza.



Tras las reparaciones y mejoras llevadas a cabo en el acelerador, y tan sólo cuatro días después de la nueva puesta en marcha (el 20 de noviembre), se logró que haces de protones circularan con normalidad en direcciones opuestas y unas horas después que se produjeran los primeros choques.
Alcanzará una velocidad nunca vista
Desde ahora, dos haces de protones están circulando en direcciones opuestas e irán acelerándose progresivamente hasta alcanzar una velocidad de 7 TeV (teraelectrovoltios) nunca conseguidas con anterioridad.
Antes de apagarse, el acelerador registró colisiones de protones a una velocidad de 2,36 TeV, lo que ya constituyó una primicia mundial.
Durante las semanas que duraron los choques, los cuatro detectores del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) registraron más de un millón de colisiones de partículas, una información que captaron y posteriormente distribuyeron entre los distintos centros de investigación que forman la red de cálculo del acelerador.
Recrear los primeros instantes del universo
Una vez acelerados a 7 TeV, los científicos esperan que el LCH produzca cientos de millones de choques frontales de partículas a una velocidad próxima a la luz, y se recrearán los primeros instantes del universo, justo después del Big Bang, hace 13.700 millones de años.
Asimismo, otro de los retos es poder comprobar empíricamente la teoría estándar de la física, basada en el bosón de Higgs.
La existencia de esa partícula, que debe su nombre al científico que hace 30 años predijo su realidad, se considera indispensable para explicar por qué las partículas elementales tienen masa y por qué las masas son tan diferentes entre sí.
De todas maneras, los científicos deberán ser pacientes, dado que el análisis de los datos, y específicamente encontrar el bosón de Higgs, puede llevar varios años.
Los científicos mantendrán el acelerador a velocidades de 7 TeV, la mitad de su potencial, hasta el otoño del 2011. Después se le someterá a una pausa, se le reconfigurará y volverá a encenderse a una velocidad de 14 TeV.