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Thursday, May 14, 2009

Comprobar el principio de equivalencia


Proponen el lanzamiento para 2013 de un microsatélite especialmente diseñado para comprobar el principio de equivalencia.

En Física siempre se ha asumido que la masa inercial y la masa pesante es la misma. Así lo hicieron Galileo Galilei, Newton o incluso Einstein, cuya Relatividad General descansa fuertemente en este principio de equivalencia. Sin embargo, algunas teorías modernas, como la de supercuerdas, proponen que la masa inercial y la pesante pueden diferir muy ligeramente.

Cuando un estudiante resuelve por ejemplo un problema de poleas puede utilizar la típica receta de suma de fuerzas igual a masa “m” por aceleración “a”. Esta “m” sería la masa inercial y en el otro lado probablemente haya un término “mg” que da cuenta de la fuerza que ejerce la aceleración de la gravedad sobre una masa “m”, esta masa sería masa pesante. Siempre se asumen que es el mismo tipo de masa. Y esto es algo en lo que la gente con formación no suele reparar.

El principio de equivalencia se ha comprobado experimentalmente reiteradas veces. El grupo de Eöt-Wash, por ejemplo, hizo unos experimentos en los años ochenta con balanzas de torsión en los que comprobó que la masa inercial y la masa pesante difieren en menos de una parte en un billón. Ahora un grupo franco-alemán de investigadores quiere comprobar el principio de equivalencia con una precisión sin precedentes utilizando un satélite diseñado especialmente para este cometido. De momento denominan a este proyecto “Microscope”.

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ha desarrollado los métodos de manufactura y medida para comprobar masas que se necesitan en experimentos de aceleración en órbitas bajas y ya ha construido las primeras piezas de prueba.
El espacio es un sitio ideal para este tipo de medidas pues en la superficie terrestre es imposible hacerlo con tanta precisión. Por eso, la agencia espacial francesa propone para 2013 un microsatélite en órbita baja que realice experimentos de aceleración para distintas masas. El dispositivo principal consistiría en un par de cilindros concéntricos anidados (ver imagen) que flotarían dentro del satélite en cuestión y que estarían en equilibrio entre la fuerza de gravedad terrestre (que actúa sobre la masa pesante del cilindro) y la fuerza centrífuga (que actúa sobre la masa inercial del mismo). Si el satélite es acelerado adecuadamente entonces el equilibrio de fuerzas se anula. Para hacernos una idea del tamaño se puede mencionar que el cilindro externo mediría 80 mm de largo por 60 mm de diámetro interno. Su superficie debe de estar pulimentada hasta una precisión de 0,2 micras.

La validación de estos experimentos de aceleración depende decisivamente de la calidad las masas empleadas. Sólo si la masa, forma, densidad y dilatación térmica de los cilindros son muy bien conocidas será entonces posible medir pequeñas diferencias entre la masa inercial y pesante con precisión.

En PTB ya han conseguido desarrollar procesos de manufactura para masas de prueba. Éstas están hechas de aleaciones especiales de titanio y de rodio-paladio. Las desviaciones en forma y dimensiones en las tres dimensiones espaciales de estas masas están en torno a la micra de precisión. Esto representa un desafío tecnológico tan enorme que prácticamente se alcanzan los límites teóricos de la maquinaría empleada para su confección.

Los prototipos obtenidos se están ya comprobando tanto el los laboratorios del propio PTB como en el centro de tecnología espacial aplicada de Bremen. Después de esta evaluación PTB fabricará las masas definitivas que portará el microsatélite.
Sólo añadir que descubrir que no se cumple el principio de equivalencia sería una sorpresa enorme y que lo más probable es que el principio resista este experimento, consiguiéndose, eso sí, una nueva cota en la precisión. Será entonces interesante saber qué dicen los físicos teóricos al respecto.

http://www.ptb.de/en/aktuelles/archiv/presseinfos/pi2009/pitext/pi090511.html

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Pensamiento de hoy

febrero, 2008
Aprender sin pensar es tiempo perdido, pensar sin aprender es peligroso.
Confucio, filósofo chino.


"No hay viento favorable para el que no sabe a dónde va" (Séneca)

Camuflaje OVNI

Copyright

En nuestro mundo, una de las facultades que más nos asombra del mundo animal es la llamada mimetismo. Esta es la capacidad de los organismos vivos para pasar inadvertidos para los depredadores. Las variantes son múltiples, desde cambiar el color del pelaje, confundiéndose con su medio, hasta el de adquirir las formas de su entorno, incluso cuando nosotros mismos observamos el comportamiento de animales de nuestro interés, utilizamos el recurso del camuflaje. En la guerra la invisibilidad es una premisa, es por eso que la nación que logre duplicar el camuflaje OVNI obtendrá todas las ventajas sobre su enemigo. Actualmente existen naves invisibles, por lo menos para el radar, como el llamado Stealth Fighter, que por su diseño y pintura especial pasa inadvertido para los radares.

Einstein, en una de sus teorías afirmaba que mediante procesos magnéticos haciendo vibrar un objeto, esté podría desplazar el espectro electromagnético visible que despiden los objetos haciéndolos completamente indistinguibles para el ojo humano. Teoría que se probaría en el tristemente célebre experimento Filadelfia en 1947, con repercusiones bastante lamentables.

Los rayos infrarrojos y ultravioleta están por encima y por debajo, respectivamente, del espectro visible para el ojo humano. Para que una frecuencia infrarroja pueda ser perceptible son necesarios elementos ópticos y tecnológicos de los que carece el ojo humano, sin embargo, un ejemplo claro para poder realizarlo en nuestro hogar, basta colocar un telemando frente a una cámara de video y observarlo en el monitor de televisión.

Esto explicaría cómo aparece y cómo queda registrado en un video un OVNI, cuando al realizar la grabación éste no se observa y ni siquiera es el centro de atención. No obstante, este fenómeno también se produce en negativos fotográficos aun cuando este proceso (óptico químico) es diferente al video. Dando una idea de que si nuestras percepciones físicas no pueden detectar estos avistamientos, sí se cuenta con elementos para poder observarlos.

Otro tipo de camuflaje OVNI (al menos físico y visible), sería el de adoptar las formas del entorno atmosférico, en este caso nubes. Se han registrado avistamientos donde los observadores de estos fenómenos, ven claramente cómo las nubes tienen movimientos caprichosos en el cielo. Estos movimientos por cierto muy semejantes a los observados a través de la historia, donde incluso algunos casos se observan bajar entidades de las mismas.

Por otra parte, la misma maniobrabilidad de algunos OVNI´s hacen que pasen desapercibidos para algunos instrumentos de detección, esto como es de suponerse, sólo es necesario hallarse fuera del campo que cubre un radar, colocándose por encima o por debajo para pasar inadvertido. En medio de estos parámetros explicativos queda otra interrogativa, ¿se pueden ver o fotografiar entidades que se desarrollan en un plano de tres dimensiones? No, no se puede, ya que no obedecen las leyes físicas y ópticas del mismo comportamiento que conocemos, haciendo imposible dejar constancia en una placa o en un video, al menos con la óptica terrestre tal y como la conocemos.

Como se podrá deducir entonces, el hecho de que observemos OVNI´s en el cielo, sólo puede tratarse de un acto consciente de ser observados y enterarnos que allá arriba está sucediendo algo.