Una historia de amor por Saturno: Cassini y Huygens.

Arriba: Cassini.
Abajo: Huygens.

Los Cassini y Huygens de los que vamos a hablar en esta entrada no es la sonda y el módulo de la NASA y la ESA, respectivamente, sino los científicos que en su tiempo revolucionaron algunos campos de la ciencia. Además, vamos a analizar que tienen que ver estos dos científicos en común para que la misión que estudia Saturno tenga sus nombres, Cassini-Huygens.

Primero vamos a hablar de Cassini. Su nombre completo fue Giovanni Cassini, nacido en la República de Génova el 8 de junio de 1625. 81 años más tarde muere en París el 14 de septiembre. Durante su infancia siempre mostró interés por el cielo y los planetas, y esa afición lo convirtió en uno de los mejores astrónomos de la época. Fue director del Observatorio de París y miembro de la Academia de las Ciencias de Francia. Cassini permanecería como director de esta institución el resto de su vida. Tras años observando el cielo y realizando importantes descubrimientos, Cassini murió completamente ciego dejando un legado que hoy las grandes agencias espaciales recuerdan a través de la misión homónima.

La sonda Cassini ha dedicado estos últimos 12 años de misión ha estudiar el gigante de los anillos y muchas de sus lunas. Y como toda misión que hacen las agencias, el nombre no se elige al boleo. Giovanni Cassini pasó gran parte de su carrera profesional estudiando el planeta Saturno. Quién sabe si por sus anillos o por ser el segundo planeta más grande del Sistema Solar o por otras cosas, pero lo cierto es que Giovanni centró su estudio en ese fascinante cuerpo. En 1675 descubrió las divisiones entre los anillos que hoy llevan su nombre y también encontró cuatro lunas: Jápeto, Rea, Dione y Tetis. Hoy en día, se sospecha que Dione tiene un océano líquido bajo su superficie. Todo este grupo pertenece a la familia de satélites medianos heladas, por lo que existe la posibilidad de que todas las lunas descubiertas por Cassini también tengan un mar subterráneo. Sin embargo, estos no fueron sus únicos proyectos: midió la distancia entre la Tierra y la Luna (Unidad Astronómica Internacional) y sólo se equivocó por un 7%, observó el movimiento de los cometas y el movimiento aparente del Sol, calculó la distancia a la que se encuentra Marte, entre otros muchos estudios. Cassini entregó su vida y su vista al estudio de nuestro Sistema Solar y, a día de hoy, no se le reconoce como debería. Hay que admitir que en la actualidad su nombre suena de algo debido a la misión que estudia Saturno, pero si no llega a ser por eso, quizás nadie oiría hablar de él. Puede ser que haya quedado un poco eclipsado por otros científicos de su época, tales como Isaac Newton, Robert Boyle o Robert Hooke, entre otros, pero a pesar de todo, en el campo de la astronomía se le considera uno de los mejores astrónomos observacionales de la Historia.

NGC 6101, cuna de agujeros negros.

Cúmulo globular NGC 6101
(Fuente: www.nasa.gov)

Hasta ahora, considerábamos a los agujeros negros objetos astronómicos solitarios que no tenían contacto con otros de su "especie". Sin embargo, hace unos meses, los científicos detectaron un fenómeno que ya había predicho Albert Einstein en 1916 a través de su Teoría de la Relatividad. Se trata de las ondas gravitacionales, deformaciones en el espacio-tiempo provocadas por la fusión de dos agujeros negros. Por ello, los agujeros negros dejaron su solitaria vida en la mente de los científicos y empezaron a "relacionarse". Pero hemos avanzado un paso más.

Científicos de la Universidad de Surrey (Reino Unido), con ayuda del cazador de estrellas más famoso, el Telescopio Hubble, han descubierto algo que hasta ahora parecía imposible. Se trata de un cúmulo globular (llamado NGC 6101) con cientos de agujeros negros, es decir, han pasado de vivir en solitario a hacerlo en manada. Pero antes de continuar, debemos preguntarnos: ¿qué es un cúmulo globular de estrellas?

¿Viajar a Marte a 300.000 kilómetros por segundo?

Según la teoría de la relatividad general de Einstein, cuando un cuerpo viaja a una velocidad cercana a la de la luz, este comienza a notar sus efectos. El tiempo empieza a ir más lento y el sujeto que está dentro del objeto envejece a una velocidad menor. A día de hoy, lógicamente, esto es teórico, ¿pero, en un futuro lejano, podríamos verificar nosotros mismos la teoría de la relatividad general?

Halcón Milenario: ¿Llegaremos algún día a viajar a la
velocidad de la luz?
(Fuente: ideal.es)

A lo mejor no tenemos que esperar tanto. Científicos de la Universidad de Toronto (Canadá) están investigando sobre nuevos motores que permitan a las naves espaciales viajar más rápido. Actualmente su trabajo está centrado en el motor de propulsión fotónica. Esta máquina es capaz de impulsar una nave gracias a un láser de luz. Recordemos que los láseres son instrumentos capaces de concentrar la potencia de un haz de luz estimulado por radiación. En la Tierra estos haces alcanzan el 99,97% la velocidad de la luz. Pero, ¿si es luz natural porque no alcanza los 300.000 km/s? Esto se debe a la refracción del aire que desvía y ralentiza la velocidad de la luz. Sin embargo, no ocurre lo mismo en el espacio.

El Planeta X, las ondas gravitacionales y nuestro 5º aniversario.

Hola de nuevo. ¡Hemos vuelto! Siempre ocurre lo mismo todos los años, llega la Navidad y dejamos de publicar, pero se ha alargado un poco. 100ceros no se va a terminar, empezaremos a publicar de nuevo. La ciencia, al igual que la cultura, nunca debe morir, y difundirla es, en mi opinión, una de las mejores experiencias que existen. Así que empezamos.

Durante estos meses (nuestra última entrada fue a principios de noviembre) han sucedido numerosos acontecimientos muy interesantes: nuestro quinto aniversario el 27 de noviembre, el posible descubrimiento de un noveno planeta en el Sistema Solar y las ondas gravitacionales. Por ello, creo que lo mejor es hacer un repaso a todos estos sucesos en una triple entrada.

El neutrino, principal protagonista del Nobel de Física 2015.

Y el Nobel de Física 2015 es para...¡Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald! Puede que ha simple vista estos nombres no os suenen de mucho, pero seguro que el tema de sus trabajos sí, los neutrinos. La Fundación Nobel ha decidido darle el premio a estos dos grandes físicos por su trabajo con unas partículas tan misteriosas. Ambos descubrieron que los neutrinos tenían masa, eso sí, una masa muy muy pequeña, casi indetectable.

Antes de continuar quería recordarles que nos presentamos a los Premios Bitácoras 2015 al mejor blog de ciencia y educación, que espero ganar este año al igual que Kajita y McDonald el Nobel. Votarnos es muy fácil: sólo tenéis que pulsar el botón de la derecha, iniciar sesión con alguna de vuestras cuentas en las redes sociales (si votáis por las dos mejor que mejor) y darle a votar, así de sencillo. Muchas gracias. Por cierto, hoy han salido las primeras clasificaciones parciales y estamos el 23º, aunque todavía queda mucho tiempo. De nuevo, gracias :)

McDonald (izquierda) y Kajita (derecha).
(Fuente: Nobel Institute)

Mientras Kajita estudiaba las ondas de neutrinos que llegaban a la Tierra con el detector Superkamiokande en Japón, el profesor McDonald los detectaba desde el Observatorio de Neutrinos en Sudbury (EE.UU) Sin embargo, ni la ubicación ni el modelo de detector les impidió llegar a la misma conclusión, los neutrinos son partículas con masa.

¿Y cómo realizaron el descubrimiento?  Cuando los neutrinos llegan procedentes del exterior, estos interactúan con la atmósfera y cambian su sabor leptónico siendo detectados por los científicos de manera diferente a cómo lo harían fuera de la atmósfera. Seguramente los términos sabor y leptónico les habrán descolocado un poco, por no decir mucho. Lo mismo me pasó a mí, así que vamos a intentar, reitero lo de intentar, explicar estas características cuánticas.

¿Cuantos cuánticos?

La primera palabra seguro que no os sonará mucho, pero la segundo algo más. Cuántico se refiere a todo aquello relacionado con la mecánica cuántica, el estudio de lo más pequeño del Universo, mientras cuantos es un término relacionado tanto con lo más grande como con lo más pequeño, vamos, importante.

Modelo mecánico cuántico del átomo.

Recordar que nos presentamos a los premios Bitácoras a mejor blog de educación y ciencia. Si queréis votar es muy fácil, sólo hay que pulsar el botón de vuestra derecha, iniciar sesión con alguna cuenta de las disponibles y darle al botón de votar. ¡Así de fácil! Anímate. Para más información pulsa aquí.

La mecánica cuántica es la ciencia base del Universo. Todo lo que estudia supone los cimientos sobre los que habita nuestra existencia. Junto a ella se encuentran la mecánica clásica y la relativa, conjunto con el que podemos explicar todo los fenómenos del Universo.

Esta joven ciencia (finales del S.XIX) se dedica al estudio de las partículas subatómicas, aquellas más pequeñas que un átomo: el electrón (de carga negativa), el protón (de carga positiva), el neutrón, entre otras muchas. He puesto estos ejemplos porque son las más conocidas, pero existen otras mucho más raras como el gravitón, el neutrino, diferentes bosones y todavía más. Lo lógico sería pensar que todas ellas se comportan igual que los objetos de la vida cotidiana: una bici, un coche, un perro...eso sí, físicamente hablando. Pero no, el ejemplo más claro en la mecánica cuántica es el electrón. Esta partícula se mueve de una forma muy especial. A diferencia de lo que sería lógico, el electrón no sigue una órbita elíptica alrededor del núcleo atómico al igual que los planetas alrededor del Sol, sino que varía bastante su movimiento. En el mundo cuántico, el electrón es capaz de seguir la órbita que le de la gana (lo que hace que la predicción resulte imposible), es capaz de teletransportarse e incluso de estar en dos sitios a la vez (gato de Schrödinger), algo muy difícil en nuestro mundo.

El gato de Schrödinger: vivo y muerto a la vez.

Hoy venimos con una de las paradojas más famosas de la física y de la ciencia en general, el gato de Schrödinger. Seguramente ya os sonará, debido a que ha sido nombrada en numerosas series como The Big Bang Theory, pero vamos a profundizar un poco más en ella. Eso sí, tampoco vamos a utilizar términos muy científicos debido a su complejidad.


El enigma del gato de Schrödinger se basa en la mecánica cuántica. Imaginaos que tenemos una caja opaca, donde metemos un gato, una matriz con veneno, y una partícula radiactiva. En el caso de que la partícula se desintegre, los electrones emitidos (radiación) activarán un dispositivo que romperá el contenedor donde guardamos la sustancia tóxica. Puede que esto no ocurra, ya que pasado un tiempo, por ejemplo una hora, el átomo tiene un 50% de probabilidades de permanecer igual o desintegrarse. En el caso de que ocurra lo primero, el gato no entrará en contacto con el veneno y sobrevivirá, pero si sucede lo segundo, el gato morirá. Y descubriremos el estado del minino una vez abierta la caja (recordemos que no podemos ver a través de ella). Hasta aquí todo parece normal, pero es ahora cuando se complica.

Por culpa de la mecánica cuántica, nos empezaremos a comer el coco, ya que según la paradoja el felino está vivo Y muerto a la vez. Parece increíble, pero, ¿por qué es así? Mientras nosotros no abramos la caja, el gato estará en un estado entre los dos, a no ser que observemos dentro de ella, y perturbemos el experimento inclinando hacia un lado el futuro del animal. Contado de este modo es una locura, y por eso vamos a aplicar la mecánica cuántica.