domingo, 23 de marzo de 2014

Primera prueba directa de la inflación cósmica





El telescopio BICEP2, en el Polo Sur, diseñado para observar en el fondo cósmico de microondas las señales de la ondas gravitacionales producidas por la inflación, ha observado por primera vez un modo-B primordial

¿Que son los modos B?
verificar la existencia de ondas gravitatorias primordiales (producidas en la gran explosión) mediante la detección de la señal indirecta que dejan en el fondo cósmico de microondas, en concreto, en la polarización de dicha radiación. El campo vectorial de polarización se puede descomponer en dos modos, un modo de rotacional nulo,
 modo E, y un modo de divergencia nula, modo B. 

Este último modo no puede ser producido por perturbaciones escalares (como el inflatón, el campo responsable de la inflación), por lo que su detección es una señal indirecta de la existencia de ondas gravitatorias primordiales. 
Los modos E se generan fundamentalmente durante la inflación primordial y permitirán estudiar los detalles de esta fase tan importante durante la gran explosión.
Los modos B son claves, pero su detección es difícil. 


DEDUCCIONES

1. El resultado de hoy nos dice que el universo pasó por una expansión brutal, muy rápida al inicio de su existencia.
2. También nos obliga a aceptar que no hubo una explosión de un huevo cósmico que lo contenía todo. Más bien el tema es que el universo surgió desde el vacío (cuántico) y que ese fenómeno dejó huellas en una radiación que nos llega hoy en día en forma de microondas.
3. Además es una confirmación indirecta de la existencia de ondas gravitacionales.  Pero lo que es más, estas ondas gravitacionales surgieron por fluctuaciones cuánticas gravitatorias en los primerísimos instantes del universo.  Así pues, puede ser que estemos en la puerta de poder constreñir nuestras teorías de gravedad cuántica a través de observaciones sobre el.

Podemos considerar que nuestro universo es una burbuja que se rebeló contra el vacío, dejó de expandirse de forma exponencial y se llenó por esto de materia y radiación (incluyendo aquí energías y materias oscuras).  Este proceso se puede seguir dando y por lo tanto estos modelos se dicen que generan de forma natural multiversos, entendiendo aquí regiones que han dejado de ser inflacionarias



Esta radiación cósmica de fondo se generó unos 300.000 años después del inicio de nuestro universo/burbuja. Son fotones que nos llegan desde todas las direcciones del cielo .  Y los modelos cosmológicos nos dicen que tienen que existir pequeñas, pequeñísimas variaciones de temperatura en esa radiación.  Esas pequeñas variaciones de temperatura son las diferencias de colores en los puntos de la radiación cósmica de fondo, diferencias muy pequeñas  muy difíciles de medir.  

Pero estos fotones de la radiación cósmica de fondo tienen otras características además de su energía/temperatura.  Los fotones se pueden asimilar a cosas ondulantes, y las ondas pueden ser polarizadas.   
Que sean polarizadas significa que en su movimiento de propagación se mueven de una determinada manera, en un plano dado.

En el proceso de transformación de la energía sobrante de la expansión inflacionaria frenada en la burbuja en “materia” se producen fluctuaciones, en unas zonas hay más creación de materia que en otras. Esas fluctuaciones no son muy grandes, pero son importantísimas.  Y lo son porque esos procesos hacen que el propio espaciotiempo oscile y se creen ondas gravitatorias.  Dichas ondas son ondulaciones del espaciotiempo que se traslada por el mismo.


¿Cómo se relacionan la inflación, las ondas gravitatorias primigenias y la polarización de la radiación cósmica de fondo?
Interacción entre fotones y materia
Los fotones son los cuantos de la radiación electromagnética. Y el electromagnetismo se lleva bien con las cargas eléctricas, interactúan con ellas. Un fotón llega a un electrón, el electrón lo absorbe vibra y emite un fotón con una determinada polarización.

Cuando el universo tenía algo menos de 300.000 años de antigüedad, la temperatura era tan alta que los protones y electrones formados estaban  danzando por ahí como locos. 

La interacción eléctrica no podía generar átomos neutros. Por lo tanto, los fotones estaban “encarcelados” colisionando una y otra vez con los electrones libres.  Esto fue así hasta que el universo se expandió lo suficiente, y se enfrió por tanto, para que la energía del medio permitiera la formación de átomos neutros y los fotones salieron de allí en línea recta.  Esa es la radiación que hoy día vemos en el fondo cósmico de microondas
Dado que teníamos por ahí ondas gravitacionales, estas estaban ondulando el espaciotiempo, y por tanto los electrones estaban sujetos a esas ondulaciones, y por lo tanto estaban transmitiendo esa vibración a los fotones que interactuaban con ellos polarizándolos de una determinada manera. 

La polarización de tipo B solo puede ser generada por dichas ondas gravitatorias.
Que podemos esperar
Que aprendamos más cosas de la tan buscada teoría de la gravedad cuántica ya que hasta la fecha no teníamos ninguna evidencia experimental que ayudara en su definición y su búsqueda. Ahora tenemos la oportunidad de que las teorías de la gravedad cuántica puedan testearse con su capacidad para producir inflación y predecir el correcto espectro de polarización en modos B.

domingo, 16 de febrero de 2014

El hombre contra la Maquina

El ser humano ha retado en diversas ocasiones a los robots, tal vez como forma de catalizar el miedo de que los robots acaben haciendo las cosas mejor que nosotros. Kasparov en el ámbito del ajedrez, por ejemplo, y ahora Timo Boll, un profesional alemán del ping pong. El desafío tendrá lugar el próximo 11 de marzo de 2014, pero aquí abajo ya podéis ver un adelanto del espectáculo que vamos a presenciar con el robot de la empresa KUKA.
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