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Una nueva física para un universo más allá de la velocidad de la luz

Ciencia

Por: pijamasurf - 09/25/2011

La medición de neutrinos superlumínicos estremece el edificio de la física moderna; de confirmarse, esto significaría que la información puede viajar al pasado, que existen otras dimensiones y quizás hasta que la causalidad es una ilusión.

Esta semana el equipo de investigación OPERA, del laboratorio europeo de física CERN, dio a conocer una medición realizada en la que se registró por primera vez un exceso de velocidad al límite cósmico que había impuesto la teoría de la relatividad de Einstein. Unos neutrinos, partículas especialmente elusivas, superaron por poco los 299,792.458 kilómetros por segundo a los que viaja la luz, en un recorrido de 730 km a lo largo de la Tierra al laboratorio Gran Sasso. Si bien los físicos advierten que la medición debe de tomarse con cautela, de confirmarse significaría uno de los más profundos sacudimientos hacia los fundamentos con los que se ha construido el edificio de la física moderna —y por lo tanto hacia nuestra realidad.

En estos tres días subsiguientes al anuncio del CERN se ha generado una creciente polémica sobre el significado de estos neutrinos superlumínicos. Hemos vistos físicos sensatos, como los autores del experimento, que muestran su total asombro y llaman a replicar el experimento, otros más que, con el dogma que caracteriza a una vieja guardia de la ciencia que ve amenazada sus creencias por descubrimientos como este, simplemente señalan que tal medición tiene que estar equivocada y por otro lado aquellos que empiezan a imaginar y a especular lo que esto podría significar.

El experimento realizado por el equipo a cargo de Dario Autiero tomó 3 años y cronometró 15 mil neutrinos arribando 60 nanosegundos antes de lo que se esperaría si viajaran a la velocidad de la luz, con un  margen de error de menos de 10 mil millones de segundo. El físico de partículas del MIT y premio Nobel. Samuel C.C. Ting, congratuló al equipo por su experimento, afirmando que este estuvo "hecho muy cuidadosamente, checando el error sistemáticamente con gran detalle". Aunque evidentemente es posible que exista un error, el experimento está hecho conforme al canon científico, por lo cual de alguna manera, si dudamos de este experimento (pese a ser casi increíble), deberíamos de dudar de cualquier otro experimento.

Los neutrinos son partículas sin carga eléctrica que tienen una pequeñísima masa (supuestamente solo una partícula sin masa puede llegar a la velocidad de la luz). Estas partículas son especialmente fantasmagóricas, sumamente difíciles de detectar y se crean de las colisiones entre los átomos y los rayos cósmicos durante reacciones nucleares como las que ocurren en el corazón del Sol. En este momento miles de millones de neutrinos atraviesan tus dedos, posiblemente más rápido que la velocidad de la luz. 

Ahora bien, la anterior descripción de los neutrinos, bajo este teórico nuevo paradigma de la física, se pondría seriamente en entredicho, ya que una de las implicaciones más estremecedoras de la medición del CERN es que si las partículas pueden viajar más allá de la velocidad de la luz, la causalidad podría dejar de tener sentido.  

Si los neutrinos pueden viajar más rápido que la luz, entonces deben de poder viajar en el tiempo y extrañamente llegar a un lugar antes de partir. Podrían también usarse para enviar mensajes al pasado. Esto implica que un "efecto" podría ocurrir antes de su "causa": podrías caer antes de ser empujado, podrías presenciar una explosión antes de que se detonen los explosivos  y por supuesto ser atravesado por millones de neutrinos antes de que estos se hayan creado en el Sol, y así innumerables  ejemplos de este vértigo lógico que instaura el imperio del caos para la razón.

Este descubrimiento, de confirmarse, da al traste con la ley de la relatividad, según la cual se necesita una cantidad infinita de energía para que algo supere la velocidad de la luz, debido a que un objeto a esta velocidad cobraría una masa infinita.  Energía infinita es para el entendimiento de la física algo simplemente imposible de obtener.

Para surcir este agujero en su modelo del universo, los físicos creen que tal vez los neutrinos podrían estar utilizando un atajo para cortar distancia entre dos puntos, recurriendo entonces a una quinta dimensión doblada en la tela del espacio-tiempo y de esta forma, al viajar una distancia más corta, no tendrían que romper el límite de la velocidad de la luz. Esta explicación podría concordar con el modelo de la teoría de súpercuerdas, que señala que las partículas son pequeños bucles vibratorios (o cuerdas) que se despliegan de un orden profundo multidimensional (generalmente se considera que podrían haber 11 dimensiones). Así que si los neutrinos no son viajeros en el tiempo quizás sí sean viajeros interdimensionales. Y si existen múltiples dimensiones implicadas en el universo, también es posible que exista toda una plétora de objetos y seres desconocidos que yacen más allá de nuestros sentidos y de nuestros artefactos de medición.

Algunos físicos consideran posible la idea un poco reduccionista de que los neutrinos simplemente se comportan de manera distinta a todas las partículas que conocemos. Estas partículas vienen en diferentes "sabores" y pueden cambiar de un sabor a otro como si fuera micro bolas de helado cósmico.  Quizás su capacidad de superar la velocidad de la luz es una característica única de estas partículas y no afecta el mundo macroscópico que vivimos. Aunque evidentemente esta hipótesis estará incompleta —porque no resuelve el predicamento de que se violan las teorías fundamentales de la física, ya que si tan solo es parcialmente, de todas formas esto impide que se formulen leyes y constantes. Pero tal vez esa sea la naturaleza de la realidad del universo: ¿por qué necesariamente debiera de ajustarse a nuestros modelos racionales? ¿O hay una necesaria correspondnecia entre la arquitectura de nuestra mente y la arquitectura del universo?

Pese a que este descubrimiento parece ser un revulsivo sobre la física moderna, desde hace décadas se ha teorizado la posibilidad de que existan partículas que viajen más rápido que la luz, llamadas taquiones, aunque con mayor aceptación en el campo de la ciencia ficción. Asimismo el fenómeno del entrelazamiento cuántico podría sugerir la transmisión de información a mayor velocidad que la luz. El estado de entrelazamiento cuántico, observado cuantiosamente en el laboratorio,  implica básicamente que dos partículas que han estado en contacto forman un estado conjunto, tal que pese a alejarse en distancia (teóricamente hasta el infinito), permanecen unidas, respondiendo instantáneamente sus estados físicos. 

Según el teorema de la no-comunicación, la transferencia instantánea solo ocurre como una "falla de realismo" entre observadores, pero no significa una transmisión de información a mayor velocidad de la luz. Existen algunos físicos, sin embargo, que consideran que el entrelazamiento cuántico sí permite una transmisión a mayor velocidad de la luz y otros, como David Bohm, resuelven esta famosa paradoja de EPR recurriendo a un universo no-local, con algunas similitudes a las extradimensiones de las súpercuerdas, en el caso de Bohm, sin embargo, teorizando que existe una unidad subyacente a todos los fenómenos en la que todo está en todas partes, holográficamente en todos los momentos  y por lo tanto es posible que dos partículas, una en Orión y otra en la Tierra, por ejemplo, ejerzan una conexión instantánea, ya que es la misma partícula la que se manifiesta del orden implicado al orden explicado —es solo un fenómeno de percepción que nosotros creamos que son dos partículas separadas.

Hace unos meses los hallazgos del Daryl Bem de la Universidad de Cornell, también altamente controvertidos, al parecer mostraron que la información puede viajar desde el futuro  y que la mente humana es capaz de percibirla. Sujetos en un experimento presintieron imágenes pornográficas que les iban a ser mostradas. Si bien el experimento de Bem ha sido ampliamente cuestionado, quizás a la luz de los neutrinos pueda resignificarse. Antes que Bem, el físico Yakir Aharanov también había formulado la teoría de la retrocausalidad, en la cual un evento en el futuro puede influir en el pasado. 

¿Estamos siendo bombardeados informáticamente desde el futuro por neutrinos? ¿Somos nosotros mismos que nos llamamos del futuro, tal vez para seducirnos hacia un cierto destino cósmico? ¿Tiene sentido el universo o es simplemente un vacío que nosotros interpretamos y legislamos, proyectando nuestra mente en el espacio, construyendo sistemas de realidad? Y si fuera así, ¿es el tiempo un fenómeno de mera percepción humana? Y si lo es, ¿es entonces la eternidad lo que nos aguarda más allá de nuestra percepción constreñida a los paradigmas de nuestro pensamiento?

Sin duda preguntas fascinantes que se abren hoy, estimulantes paradojas en este viaje de autoconocimiento que llamamos universo.

Con información de Live Science 

Reescribiendo la vida más allá de las restricciones de la evolución darwiniana

Ciencia

Por: pijamasurf - 09/25/2011

Las investigaciones genómicas revolucionarán pronto la manera en que entendemos la vida, generando nuevas especies al margen de la naturaleza y la evolución, además de impactar notoriamente en procesos sociales como la generación de riqueza.

En años recientes una de las investigaciones biológicas más notorias ha sido el desciframiento del genoma, el código genético que estructura y da forma a la vida. Durante la última década los descubrimientos en este campo han ido superándose unos a otros hasta alcanzar logros insospechados, pues a la secuenciación de genomas completos de organismos más o menos simples como la Drosophila melanogaster, pronto siguió el polémico desciframiento del genoma humano y también algunos otros organismos, con lo cual se alcanzó cierto dominio en el arte de saber leer este que podría considerarse el lenguaje más preciso y también más secreto de la vida.

Pero quien aprende a leer eventualmente sabrá también escribir, y ese fue el paso siguiente: utilizar los conocimientos sobre el genoma para comenzar a escribir la vida. En teoría, conociendo la secuencia completa de un organismo y el listado total de los genes que lo componen, es posible imitar esa escritura y crear artificialmente una réplica viva de dicho ser.

Hasta ahora parece que los únicos intentos exitosos de re-escribir la estructura genética con nuestros propios medios se han dado con organismos elementales, por ejemplo, bacterias sintéticas. Sin embargo, a decir de Juan Enríquez, el ser humano debería prepararse para ver pronto el advenimiento de nuevas especies con modificaciones (acaso no necesariamente mejoras) hechas en un laboratorio, al margen de las leyes de todo proceso natural.

Recordemos que hace poco los investigadores de Synthetic Genomics —la compañía en la que Enríquez y Craig Venter eran socios— consiguieron sustituir el núcleo de una célula con otro de una especie distinta, creando así un nuevo organismo antes inexistente en la naturaleza. Ahí también, con tecnología genómica, produjeron nafta utilizando la fotosíntesis de las algas.

Juan Enríquez es actualmente director de Excel Venture Management y autor del libro As the Future Catches You: How Genomics & Other Forces Are Changing Your Life, Work, Health & Wealth. Recientemente participó en el ciclo de conferencias “Emerging Technologies” auspiciado por Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en donde habló sobre el futuro de las investigaciones genómicas y, sobre todo, las posibles consecuencias que estos descubrimientos tendrán tanto para el mundo como para el ser humano. Según Enriquez, nuestra especie “se está moviendo más allá de las restricciones de la evolución darwiniana” por haber adquirido la habilidad de modificar y manipular tanto nuestro entorno como algunos aspectos de nuestra propia estructura.

Para Enríquez, toda la tecnología que la especie humana tiene a su disposición ha provocado que “lleguemos a un punto en que la evolución está guiada por lo que diseñamos”, “vivimos en un mundo donde modificamos las cosas de acuerdo con nuestros deseos”, marcando el camino evolutivo de virus, plantas, animales e incluso la del ser humano mismo.

Por otro lado, a estos cambios en el seno mismo de la vida se añaden las consecuencias sociales del desarrollo científico. Las normas éticas, por ejemplo, tendrán que replantearse incluso en cuestiones tan aparentemente ancestrales como la procreación: “Solía existir una sola forma de tener un bebé. Ahora hay por lo menos diecisiete. Hemos separado al sexo del tiempo. Ahora puedes tener un bebé en nueve meses o puedes congelar tu esperma o un óvulo fertilizado e implantarlo en 10 o 100 años. Puedes crear un animal de una de sus células. Puedes empezar a alterar células reproductivas. Si juntas todo esto, has cambiado fundamentalmente la manera en que te reproduces y las reglas de la reproducción”, dijo.

Otro cambio relevante en este nuevo escenario se da en la generación de riqueza: “En la Revolución Industrial, tomaba toda una vida construir suficiente industria para doblar la riqueza de una nación. En la Revolución del Conocimiento, puedes construir rápidamente compañías millonarias con una veintena de personas. La consecuencia de esto es que puedes doblar la riqueza de un país muy rápido. En Corea, en 1975, la gente tenía una quinta parte del ingreso de un mexicano, y ahora tienen 5 veces más. Incluso en los lugares más pobres se puede generar riqueza rápido. Esto se ve en Bangalore, India. Y al revés: también te puedes volver irrelevante demasiado pronto”.

[Technology Review]