sábado, 30 de mayo de 2015

Mensajes amables de fin de semana: Hubble y Einstein, mi segundo homenaje



Estimad@s Clientes y/o amantes del LEAN: 

En este escrito voy a profundizar un poco en esa feliz coincidencia del 25 aniversario del Hubble , y de los 100 años de la teoría general de la relatividad
Ambos han sido los protagonistas estelares ( nunca mejor dicho ) para explicar unas de las imágenes que más me han impactado en los últimos meses, la llamada Cruz de Einstein
 
 
El telescopio espacial Hubble ha fotografiado un sorprendente fenómeno: una lejana explosión de supernova multiplicada por cuatro debido a que su luz se curva por el efecto gravitatorio de una galaxia masiva, que está en un grupo galáctico también masivo interpuesto en la línea de visión desde la Tierra. Es la primera vez que se capta este efecto, denominado La Cruz de Einstein, con una supernova, aunque se conocía ya en decenas de casos de cuásares y de galaxias, anuncia la Agencia Europea del Espacio (ESA).
1º Principio de funcionamiento de un telescopio reflector:
 
2º Particularidades del Hubble, un gran telescopio reflector
Un telescopio miope que se superó a sí mismo
Museo de la Ciencia de Miami:
3º Las bases teóricas
Newton creó una teoría de la gravedad que explicaba con éxito un amplio abanico de fenómenos, que abarcan desde la razón de que tengamos peso hasta las órbitas de los planetas
Entre sus éxitos más espectaculares se cuenta la predicción de la existencia y ubicación del planeta Neptuno antes de descubrirse mediante el telescopio.
Se utiliza para proyectar las trayectorias de las sondas espaciales
Para Newton, la gravedad era una fuerza que ejercía la acción a distancia entre dos objetos
Con su teoría general de la relatividad, elimina el misterio de la acción a distancia. Las órbitas planetarias no son el resultado de una fuerza gravitatoria oculta, sino las trayectorias más rectas posibles a través de regiones curvas del espacio-tiempo
No podemos ver directamente la curvatura del espacio-tiempo, pero sí podemos someterla a prueba mediante la observación de los rayos luminosos. La luz viaja siempre a la misma velocidad:nunca se acelera ni decelera, por lo que ha de seguir la trayectoria más recta posible a través del espacio y del espacio-tiempo. Si el propio espacio es curvo, entones la luz curvará su trayectoria al atravesar dicho espacio
Apoyándose en este hecho, Einstein realizó una de las predicciones más espectaculares de la historia de la ciencia: que las estrellas deberían aparecer desplazadas de su posición cuando se las observara cerca del Sol durante un eclipse solar total
Muchos años después, la llamada cruz de Einstein, fotografiada por el Hubble, marca un esplendoroso homenaje a lo que Einstein calculó….y sobre todo imaginó    
(***) Texto complementario 4 Gráficos espacio-tiempo.
En resumen, Einstein, con su idea de conectar la gravedad con la geometría, cambió drásticamente el concepto de interacción gravitatoria. La gravedad ya no es una fuerza sino una deformación del espacio-tiempo. De paso, cambió ligeramente la fórmula de la gravitación de Newton, de modo que su teoría explica perfectamente (o sea, hasta la precisión a la que somos capaces de medir) todos los experimentos y las observaciones astronómicas, incluida la discrepancia de la órbita de Mercurio.
Pero ¡ojo!, Einstein habla de la deformación del espacio-tiempo. ¿Quiere decir que el tiempo también se "deforma" en presencia de una masa? Sí. ¿Dice Einstein que el tiempo que mide nuestro reloj es diferente si estamos cerca o lejos de una masa? Sí, y esto se ha medido en un experimento muy directo: comparar cómo marca los segundos un reloj muy preciso situado a ras de tierra con lo que marca otro situado a gran altura (por ejemplo en la azotea de un rascacielos o en un satélite en órbita a la Tierra). El reloj del suelo va más despacio que el reloj a gran altura (ya que la fuerza de la gravedad es mayor en el suelo; recordar que disminuye con el cuadrado de la distancia al centro de la Tierra). O sea, el tiempo también se curva en presencia de una masa, y esto es otra prueba más de la realidad del espacio-tiempo y de que las dimensiones temporales y la espacial tienen la misma naturaleza
 
Por último, para los más interesados, recomiendo el PowerPoint que hay en el siguiente link del Instituto de Astrofísica de Canarias:
Dentro del citado Instituto, el Proyecto Cosmoeduca pretende ayudar a los profesores de la ESO (Enseñanza Secundaria Obligatoria) y Bachillerato, en el desarrollo de temas que puedan tratarse haciendo uso de conceptos y contenidos del ámbito de la Astronomía, proporcionando, a su vez, un enfoque científico-cultural-humano de los mismos
Los cinco primeros temas tratados en este proyecto han sido: Gravitación, Relatividad, Diseña un viaje a Marte, Origen y evolución del Universo y Óptica y Astronomía
 
Un cordial saludo y que disfrutéis cada hora del fin de semana
Alvaro Ballesteros
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

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