10 imposibles conquistados por la ciencia

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no sabemos en vez de imponernos imposibles. Además cada ítem muestra un poco de la historia con un carácter literario y la misma ironía que a veces invade la ciencia cuando se declaran cosas categóricamente. Acá les dejo la traducción. Disfrútenla.

10 imposibles conquistados por la ciencia Michael Marshall 03 April 2008 NewScientist.com news service
¿Qué es imposible realmente, para acompañar el artículo de Michio Kaku sobre la física de lo imposible, hemos compilado 10 cosas que alguna vez fueron consideradas científicamente imposibles. Algunas fueron dementidas hace siglos, pero otras apenas están entrando en el reino de lo posible. 1. Analizando estrellas
En su libro de 1842, La filosofía Positiva, el filósofo francés Auguste Compte escribió sobre las estrellas: «nunca aprenderemos sobre su constitución interna, ni, respecto a algunas, cómo el calor es absorbido por su atmósfera». En la misma tónica, dijo sobre los planetas: «nunca sabremos nada sobre su estructura química ni mucho menos sobre seres vivientes sobre su superficie» El argumento de Compte era que las estrellas y planetas estaban tan lejos que estaban más allá de los límites de nuestro sentido de la vista y la geometría. Él razonó que, mientras nosotros podríamos superar el problema de la distancia, su movimiento y masa, nada podría ser deducido de manera realista. No había ciertamente forma de analizarlas químicamente. Ironicamente, el descubrimiento que probaría el error de Compte ya se había hecho. En los principios dl siglo 19, William Hyde Wollaston y Joseph von Fraunhofer descubrieron independientemente que el espectro del sol contenía muchas líneas negras. Para 1859, éstas fueron relacionadas con las líneas de absorción atómicas. Cada elemento químico presente en el sol podría ser identificado analizando este patrón de líneas, haciendo posible descubrir precisamente la composición de una estrella.
2. Los meteoritos vienen del espacio
Los astrónomos voltean los ojos cuando leen esto hoy. Durante el renacimiento y el desarrollo temprano de la ciencia moderna, los astrónomos rechazaron la existencia de meteoritos. La idea que piedras podían caer del cielo era tomada como supersticiosa y posiblemente herética -seguramente Dios no podría haber creado un universo sucio. La Academia de Ciencias de Francia declaró célebremente que «las rocas no caen del cielo». Reportes sobre bolas de fuego y rocas chocando con el suelo fueron desechadas como rumores y folklor y las piedras fueron explicadas como truenos de piedra -algo así como rayos. No fue sino hasta 1794 que Ernst Chladni, un físico conocido principalmente por su trabajo en acústica y vibraciones, publicó un libro en el cual el arguía que los meteoritos vienen del espacio exterior. El trabajo de Chladni fue conducido por una caída de rocas en 1790 en Barbotan, Francia y testificado por 300 personas. El libro de Chladni, On the Origin of the Pallas Iron and Others Similar to it, and on Some Associated Natural Phenomena, le ganó un gran ridículo en esa época. Sólo fue vindicado en 1803, cuando Jean-Baptiste Biot analizó otra caída de rocas en L’Aigle en Francia, y encontró evidencia concluyente de que habían caído del cielo.
3. Vuelo más pesado que el aire
La cantidad de científicos e ingenieros que con toda propiedad declararon que el vuelo más pesado que al aire era imposble en la carrera de los hermanos Wright es muy grande para contarla. Lord Kelvin es probablemente el mejor conocido. En 1895, él declaró que «máquinas voladoras más pesadas que el aire eran imposibles», error comprobado sólo 8 años después.
Incluso cuando el mismo Kelvin hizo su infame declaración los científicos e ingenieros rápidamente hacia la meta del vuelo más pesado que el aire. La gente había estado volando en globos desde el tardío siglo 19 y para los últmos años de 1800 ya había vuelo controlable. Muchos diseños, como el monoplano de Félix du Temple también se llevaron al cielo si bien brevemente. Entonces ¿por qué el escepticismo?
El problema fue puesto en 1716 por el científico y teólogo Emanuel Swedenborg en un artículo describiendo un diseño para una máquina voladora. Swedenborg escribió: «parece más fácil hablar de tal máquina que hacerla realidad, ya que requiere más fuerza y menos peso que la que existe en el cuerpo humano». El diseño de Swedenborg, como muchos, se basaba en el mecanismo de batido de alas. Dos cosas tuvieron que suceder antesque el vuelo más pesado que el aire fuera posible. Primero, el mecanismo de alas batientes tuvo que ser desechado y remplazado por un mecanismo de deslizamiento y segundo, lo ingenieros tuvieron que ser capaces de conseguir un mejor aprovisionamiento de energía -la combustión interna. Irónicamente, Nicolaus Otto, ya la había patentado en 1877.
4. Vuelo espacial
Desde el vuelo atmosférico al vuelo espacial. La idea de enviar algún día algún objeto al espacio, sin mencionar poner hombres en órbita, fue largamente considerada absurda. El escepticismo fue bien fundado, ya que que las tecnologías adecuadas simplemente no existían. Para viajar al espacio, una nave debe alcanzar velocidad de escape -para que los vehículos dejen la Tierra, esto es 11,2 Km por segundo. Para poner este número en perspectiva, la barrera del sonido es apenas 1238Km por hora, aún así, esta barrera no fue rota sino hasta 1947.
Julio Verne propuso un cañón gigante en su novelaFrom the Earth to the Moon. Sin embargo, tal disparo repentino de aceleración inevitablemente hubiera matado a cualquier pasajero instantáneamente y los cálculos han mostrado que ningún cañón podría ser así de poderoso como para alcanzar velocidad de escape.
El problema fue efectivamente resuelto en los primeros años del siglo 20 por dos investigadores de cohetes trabajando independientemente – Konstantin Tsiolkovsky y Robert Goddard. el trabajo de Tsiolkovsky fue ignorado por fuera de la Unión Soviética mientras Goddard se retiró del alcance público después de implacables críticas de sus ideas. Sinembargo, el primer satélite artificial, Sputnik, fue eventualmente lanzado en 1957 y el primer viaje espacial tripulado lo siguió cuatro años después. Ni Tsiolkovsky ni Goddard vivieron para verlo.
5. Explotar la energía nuclear
En Diciembre 29 de 1934, Albert Einstein fue citado en Pittsburgh Post-Gazette diciendo: «No hay el mínimo indicio de que será alguna vez alcanzable. Significaría que el átomo tendría que ser descompuesto a voluntad». Esto fue seguido por el descubrimiento por Enrico Fermi de que si se bombardeaba Uranio con neutrones, los átomos de Uranio se dividían en elementos más ligeros liberando energía.
El escepticiscmo de Einstein fue sobrepasado por los eventos. Para 1939, la fisión nuclear fue mejor entendida y los investigadores se dieron cuenta que una reacción en cadena -una que una vez iniciada sería conducida por ella misma en ratas incrementales- podría dar lugar a una gigantesca explosión. En los últimos meses de 1942, tal reacción en cadena fue producida experimentalmente y en Agosto 6 de 1945 la primera bomba atómica fue usada agresivamente sobre Hiroshima. Ironicamente, William Leahy, admirante de fragata supuestamente dijo al presidente Truman: «Esto es la cosa más tonta que hemos hecho nunca: la bomba nunca va a explotar y hablo como experto en explosivos». Luego en 1954, la Unión Soviética se convirtió en el primer país en proveer electricidad de energía nuclear con su planta nuclear de Obninsk.
6. Semiconductores calientes
Este es un caso extraño: un fenómeno que puede ser observado y medido pero no debería estár sucediendo. De acuerdo con las mejores teorías de superconductividad, el fenómeno mismo no debería ser posible por encima de los 30 grados Kelvin y aún así, algunos superconductores trabajan perfectamente a 77ºK.
Los superconductores – materiales que conducen electricidad sin resistencia- fueron descubiertos en 1911. Para ver el efecto, un material normalmente debería ser enfriado a unos pocos grados sobre cero absoluto.
Durante los siguientes 50 años, muchos materiales superconductores fueron descubiertos y estudiados y en 1957 una teoría completa describiendolos fue escrita por John Bardeen, Leon Cooper y John Schrieffer. Conocida como la teoría BCS , ella explicaba limpiamente el comportamiento de los superconductores estándar.
La teoría decía que los electrones dentro de tal material se movían en los llamados pares de Cooper. Si un par se mantiene junto de manera suficientemente fuerte, puede soportar el impacto de los átomos en el material y por lo tanto experimentar cero resistencia eléctrica. Sin embargo, la teoría sugería que eso sólo podía suceder a extremadamente bajas temperaturas cuando los átomos sólo vibraran ligeramente.
Luego, en una ponencia clásica publicada en 1986, Johannes Georg Bednorz y Karl Alexander Müller pusieron el campo de cabeza, descubriendo un material capaz de superconducción a 35º K. Bednorz y Müller recibieron el premio Nobel de física el año siguiente y superconductores a más temperatura siguieron su descubrimiento. La más alta temperatura obervada hasta ahora (si bien bajo presión) es 164º K. Aún así, exactamente cómo es ésto posible sigue siendo tópico de intensa investigación.
7. Agujeros negros
La gente que piensa que los agujeros negros son una idea futurista y moderna se podría sorprender al conocer que el concepto básico fue considerado cuidadosamente por primera vez en 1783 en una carta a la Real Sociedad escrita por el geologo John Michell. Él argumentaba que si una estrella fuera suficientemente masiva, «un cuerpo cayendo de altura infinita hacia él adquiriría en su superficie más velocidad que la luz… toda la luz emitida de tal cuerpo sería obligada a retornar hacia él por su propia gravedad». Sin embargo, a través del siglo 19, la idea fue rechazara como supremamente ridícula. Ésto a causa de que los físicos pensaban en la luz como una onda en el ether -se asumía que no tenía masa- por lo tanto sería inmune a la gravedad. No fue sino hasta que Einstein publicó su teoría de la relatividad general en 1915 que esta visión tuvo que ser revisada seriamente. Una delas predicciones clave de la teoría de Einstein fue que los rayos de luz podrían realmente ser curvados por la gravedad. Las medidas de Arthur Eddington de la posición de las estrellas durante un eclipse solar mostró que sus rayos de luz eran desviados por la gravedad del Sol – aunque el efecto fue muy pequeño para que los instrumentos de Eddington los observaran confiablemente y no fue confirmado propiamente sino hasta luego de que el fenómeno tuvo lugar.
Pero una vez que la relatividad fue establecida, los agujeros negros se convirtieron en una propuesta seria y sus propiedades fueron trabajadas en detalle por teóricos como Subrahmanyan Chandrasekhar. Los astrónomos entonces empezaron a buscarlos y acumularon evidencia de que los agujeros negros son comunes habiendo uno en el centro de muchas galaxias (incluida la nuestra) y los más grandes siendo responsables de rayos cósmicos de alta energía.
Quizas el debate no ha sido enteramente terminado. Algunos cálculos controversiales publicados en 2007, sugieren que las estrellas que se converten en agujeros negros deberían liberar tanta energía al convertirse que reducirían su masa de tal manera que no formarían verdaderos agujeros negros después de todo.
8. Campos de fuerza
Este clásico de la ciencia ficción, se convirtió de gran especulación a hecho verificable en 1995 con la invención de la ventana de plasma.
Inventada por Ady Hershcovitch del laboratorio nacional de Brookhaven, la ventana de plasma usa un campo magnético para llenar una pequeña región de espacio con gas ionizado o plasma. Los dispositivos desarrollados por Hershcovitch y la compañía Acceleron, son usados para reducir la demanda de energía de la soldadura de rayo de electrones.
La ventana de plasma tiene la mayoría de propiedades que asosciamos con los campos de fuerza. Bloquea la materia suficientemente bien como para actuar de barrera entre el vacío y la atmósfera. También permite lasers y chorros de electrones pasar através sin impedimiento e incluso brillan azul si se hace plasma a partir de argon.
El único problema es que requiere gigantescas cantidades de energía para producir ventanas de plasma de cualquier tamaño, de tal suerte que los ejemplos actuales son muy pequeños. En teoría, sin embargo, no hay razón para hacerlos mucho más grandes.
9. Invisibilidad
Otra fantasía fundamental de la ficción es la invisibilidad, apareciendo en todo, desde la ópera de Richard Wagner Das Rheingold a el Hombre invisible de H. G. Wells’ The Invisible Man y, por supuesto, Harry Potter.
No hay nada en las leyes de la física que diga que la invisibilidad es imposible y avances recientes significan ciertos tipos de dispositivo de ocultación son factibles.
Los últimos años han sido una explosión de reportes respecto de las capas de invisibilidad experimental, incluso el diseño básico para una persona fue producido en 2006. Estos dispositivos se basan en metamateriales para guiar la luz alrededor de los objetos. El primero de éstos únicamente funcionaba con objetos microscópicos y microondas.
Se pensaba que la modificación del diseño para luz invisible sería un gran reto, pero de hecho fue realizado apenas un año después -si bien unicamente en dos dimensiones y a escala micrométrica. Los retos de ingeniería involucrados con la construcción de una capa de invisibilidad práctica siguen siendo formidables.
10. Teletransportación
Esta es una palabra con una larga y dudosa historia. Fué acuñada por el escritor paranormalista Charles Fort en su libro Lo! y subsecuentemente tomada por legiones de escritores de ciencia ficción y más célebremente en el transportador de Viaje a las estrellas (Star Trek). Apesar de sus orígenes fantásticos, los físicos han alcanzado un tipo de teletransportación gracias a un bizarro fenómeno cuántico, llamado entanglement -no sé la traducción de ésta palabra, llamémosla entrelazamiento. Las partículas que están entrelazadas se comportan como si estuvieran enlazadas sin importar qué tan lejos se encuentran una de la otra. Si, por ejemplo, ud. cambia el espín de un electrón entrelazado, el espín de su gemelo cambiará también.
Las partículas entrelazadas pueden, por lo tanto, ser usadas para teletransportar información. Al guna vez se pensó que ejecutar el truco con cualquier cosa más grande que un átomo era imposible, pero en 2002 una forma teórica de entrelazar incluso moléculas grandes, dado que ellas pueden dividirse en un estado cuántico conocido como superposición, fue descrita.
Más recientemente, una idea alternativa, nombrada como «teletransportación clásica», fue propuesta para hacer un rayo de átomos de rubidio efectivamente desaparecer en un lado para reaparecer en otro lugar. Este método podría no basarse en el entrelazamiento sino en la transmisión de toda la información de estos átomos a través de un cable de fibra de tal manera que ellos podrían ser reconstruidos en cualquier otro sitio.

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1 comentario en “10 imposibles conquistados por la ciencia”

  1. La famosa observación del eclipse y de la estrella visible al lado y que debía estar en ese instante detrás del sol, no es la prueba reina de que la masa curva el espacio, sino que, en parte, es una simple prueba más de la refracción de la luz al traspasar las diferentes capas de la atmosfera solar, y en parte, es también la prueba de que la luz, también es atraída por la gravedad, porque la luz, aunque no posea masa, si posee una equivalencia en masa proporcional a su energía. Pero, de eso, no se tenía claridad antes de Einstein y su genial fórmula: E=mc2.
    Este hecho histórico de la observación de la estrella durante el eclipse es el típico caso del estudio de un hecho real, pero mal interpretado. El fenómeno se podía interpretar de las dos formas: o como evidencia de la curvatura del espacio o como el resultado combinado de: la interacción gravedad-luz de un lado y la refracción de la luz del otro lado. ¿Nunca nadie ha explicado satisfactoriamente, porque en ese caso del eclipse, no es válida ó no opera, la teoría de la refracción?
    Pero las conveniencias históricas de ese momento favorecían la tendencia por la primera interpretación. Era más importante tener al genio, y al padre de la bomba atómica, al lado de los aliados.
    Es lógico de que a veces los intereses políticos, económicos, religiosos o de cualquier otra índole presionen a los científicos, lo que no es lógico es continuar indefinidamente defendiendo: leyes, paradigmas, personajes, cultos, entre otros, y especialmente cuando ya pasó la angustia del momento.
    ¡¡ El genio me sabrá perdonar.!!! El mismo lo dijo: Masa y energía son dos presentaciones de la misma cosa.
    La gravedad interactúa con las fuerzas electromagnéticas, porque estas tienen su equivalencia en masa y en proporción a su energía. Y esa interacción será la base para unificar muy pronto la teoría cuántica con teoría de la gravedad de Newton debidamente actualizada y corregida con los aportes acertados de Einstein y su teoría de la relatividad, la cual será un buen complemento para la teoría de la gravedad de Newton, pero un mal remplazo. Y así dejaríamos de lado la errónea idea de que la gravedad es una ilusión o que es una fuerza imaginaria o que es un efecto del peralte del espacio plano deformado por la masa. Para que exista el efecto peralte en la trayectoria de un móvil tiene que existir la gravedad, para que la masa deforme o curve algo como el espacio tiene que haber una fuerza como el peso de esa masa y el espacio no podría ser vacio. sino que debe estar constituido por algo, por eso Einstein tiene que proponer una especie de malla elástica que no se ha podido definir, y entonces debe aceptarse de que el éter no existe sino que lo que existe es esa indeterminada estructura tejiendo el espacio y que se describe envolviendo por debajo a los cuerpos materiales con una especie de cono romo o un agujero; y preguntamos si ese cono y ese peralte es igual por todos los lados y también por encima, porque si es así, se anularían los peraltes unos con otros; lo que resulta como contradictorio.
    Muy pronto entenderemos que la gravedad es una fuerza tan real, como real es que en el espacio interestelar se entrecruzan e interactúan las fuerzas electromagnéticas que emiten los cuerpos materiales y comprenderemos que todas las formas de energía incluidas las emisiones electromagnéticas tienden a fluir naturalmente desde donde están más densas, más concentradas, hacia donde están menos densas o a fluir hacia donde no hay presencia de energía. Por eso es que la atracción gravitacional no solo se presenta entre la energía-materia conocida sino que también se presenta entre esta y la materia oscura desenergizada.
    Los vacios en la teoría de Newton se llenarán con los aciertos de las teorías de Einstein.

    Ver artículo completo en: Blog nueva teoría del universo

    martinjramilloperez en gmail
    [Editado: Eliminada la dirección de correo literal, agregado enlace para otra ventana]

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