miércoles, 23 de octubre de 2013

CONTACTO: EL SUEÑO DE CARL SAGAN



Contact (titulada Contacto en español) es una película dirigida por Robert Zemeckis en 1997, adaptada de la novela de ciencia ficción homónima, escrita por Carl Sagan
Durante siglos la humanidad ha soñado con la vida más allá de la tierra. El proyecto Argus, un sofisticado complejo de radiotelescopios, busca la señal que indique la existencia, en algún lugar del universo, de una inteligencia extraterrestre. Una tarde, el curso de la historia humana cambia para siempre: se ha tomado contacto.
Contact es una película que cuenta muy bien cómo trabajan los astrónomos del SETI ( proyecto de búsqueda de Inteligencia Extraterrestre ) y cómo podría desarrollarse un contacto con otra civilización. Se ajusta perfectamente a la teoría SETI y es de esas películas de ciencia ficción que podríamos llamar "serias", ya que la base científica que sirve de partida para la película es la fuga radioeléctrica.
Las antenas de radio y TV tiene un diagrama de radiación paralelo al suelo. Puesto que la superficie de la Tierra es curva, se hunde 5 m. por cada 8 Km. de recorrido (ver la figura ), el final de toda linea recta siempre termina en el espacio. La atmósfera es transparente para las radiocomunicaciones emitidas en las bandas de VHF, UHF y SHF, que son la mayoría de las comunicaciones, por lo tanto casi toda la energía emitida por las diferentes emisoras se pierde en el espacio infinito. 
La fuga radioeléctrica podría delatar nuestra existencia a alguna civilización que pueda captar estas señales. Estudiando el desplazamiento Doppler de las señales y su periódica aparición y desaparición una civilización extraterrestre podría obtener cierta información sobre nosotros como el tamaño del planeta, velocidad de giro y distancia a la estrella aunque no viesen ópticamente nuestro planeta. Estos datos revelarían que nuestro planeta, en principio, tiene buenas condiciones para la vida.El argumento de la película CONTACT es sin duda impactante. Partiendo de un fenómeno real, la fuga radioeléctrica, crea una historia sobre el contacto entre civilizaciones. Utilizando esta "base científica" la historia trata de convencer al publico en general que un contacto con otras inteligencias puede estar perfectamente al alcance de nuestra tecnología, tan solo es cuestión de perseverancia.
La protagonista de esta historia, la astrónoma Ellie (Jodie Foster), operando desde la conocida estación VLA situada en Socorro (Nuevo Mexico), descubre un buen día unos extraños pulsos. Estos pulsos aparecen en la frecuencia de 4,46 Ghz, una frecuencia muy acorde con la teoría SETI ya que es una ¨frecuencia mágica¨ : H x pi .Tras unas primeras comprobaciones el equipo SETI procede a analizar con sorprendente rapidez y destreza estas señales.
Los misteriosos pulsos proceden de la estrella Vega, una estrella que esta a 27 años-Luz de nosotros. Adjunto a estos pulsos van unas imágenes de TV en las que se ve a Hitler inaugurando los Juegos Olímpicos de 1936. Un sorprendente descubrimiento que deja estupefactos a todos pero de may fácil explicación.
Las primeras señales de TV se radiaron en los años 30 (En Alemania el régimen nazi aprovecha los Juegos Olímpicos de Berlin para dar a conocer su sistema de TV, en aquellos momentos un sistema de 180 lineas. Es la primera vez que un evento deportivo puede ser visto por televisión. Las imágenes del estadio, captadas por tres cámaras, fueron vistas por miles de personas a través de 25 receptores repartidos en diferentes lugares de la ciudad) y salieron al espacio debido a la fuga radioeléctrica. Al cabo de 27 años estas señales llegan a la estrella Vega, allí una civilización de seres inteligentes las captan y gentilmente nos las devuelven. Tras recorrer otros 27 años-luz llegan a la Tierra ( años 90 ) en donde son captadas por el afortunado equipo SETI.

Carl Sagan estuvo muy pendiente de que la película reflejara fielmente la ciencia y especialmente el mundo SETI, pero aunque la fuga radioeléctrica es una realidad, en la práctica es improbable que alguien pueda divertirse con nuestros programas de TV desde otras estrellas debido a las gigantescas dimensiones que deberían tener las antenas.

Si la cantidad de civilizaciones en nuestra galaxia fuese de un centenar, la distancia media sería de casi 6000 años-luz. Esta distancia es demasiado grande tanto para detectar la fuga radioeléctrica ( con muestra actual tecnología ) como para detectar el bamboleo de las estrellas que delatan la presencia de planetas. Si estos mundos quisieran darse a conocer deberían emitir mensajes casi a ciegas, es decir sin evidencias de inteligencias en otras estrellas.
¿Habrá algún mundo dispuesto a emitir gran cantidad de señales de radio sin saber dónde estan los hipotéticos receptores?
Tengamos presente que a estas distancias las comunicaciones no podrían ser de tipo pregunta-respuesta. Si dos mundos estan separados 6000 años-luz quiere decirse que la comunicación tardaría 6000 años en llegar y otros 6000 años para el retorno de la respuesta. ¿Habrá alguien dispuesto a llevar a cabo una proyecto así?.

Y por si fuesen poco las dificultades, también debe tenerse en cuenta el factor tiempo. No todas las civilizaciones habrán aparecido en el mismo tiempo, habrá unas mas avanzadas que nosotros y otras que estarán todavía viviendo en cuevas. Puede haber unos desfases de miles o millones de años entre las diversas civilizaciones.
Una civilización con unos recursos limitados, como la nuestra, no puede emitir señales en todas direcciones ni durante todo el tiempo como si se tratase de dardos lanzados al azar hasta que alguno de en la diana. Una comunicación es factible si el transmisor y el receptor estan localizados y si coinciden en el tiempo.
Por el momento, las unicas señales que emitimos al espacio continuamente es la inevitable fuga radioeléctrica por lo que sólo pueden escucharnos aquellas civilizaciones que esten a unos cientos de años-luz.
Nosotros no hemos recibido señales de nadie todavía, no sabemos si esto es debido a que existen muy pocas civilizaciones o es por el poco interés que tienen las demás civilizaciones. También podría ser que fuéramos los primeros seres inteligentes en aparecer en la galaxia ...pero eso es otra historia.

"A veces creo que hay vida en otros planetas y a veces creo que no. En cualquiera de los dos casos la conclusión es asombrosa". Carl Sagan


"End of transmission". 













jueves, 3 de octubre de 2013

CICLOS DEL TIEMPO EN CARRETERA


En 1997 Louis Morneau dirigió "Retroactive", película de ciencia ficción y thriller policial. En la trama Karen (Kylie Travis), psicóloga de la policía, vuelve a su hogar en Texas tratando de olvidar la muerte de cinco rehenes que no pudo evitar y pesan sobre su conciencia. Distraída tiene un accidente en la carretera y es recogida por un excéntrico sureño llamado Frank (James Belushi), que viaja con Rayanne (Shannon Whirry), su mujer. Cuando éste descubre que su esposa le es infiel, estalla en cólera y la mata. Karen huye y encuentra un laboratorio del gobierno donde trabajan con una máquina del tiempo (un superconductor supercolisionador de partículas), sin querer será activada haciéndola retroceder veinte minutos, ella aprovechará para intentar impedir el asesinato de Rayanne, pero los experimentos con el tiempo no siempre producen el efecto deseado y el ciclo comienza a repetirse.

Como siempre hay una pregunta científica a todo esto: ¿ Puede revertirse el tiempo ?. Quien más, quien menos, está familiarizado con el concepto de entropía. A todos alguna vez nos han explicado el ejemplo del huevo que cae de una mesa o de la copa que se rompe en mil pedazos. Es decir lo que al principio era un orden más o menos definido se transforma en desorden. La Segunda Ley de la Termodinámica nos justifica esto: la cantidad de entropía (o desorden) del Universo tiende a incrementarse con el tiempo. Y esto es aplicable a cualquier objeto o sistema en estudio. Y a quien se le ha roto una copa, se le habrá venido a la cabeza que la copa se recomponga y salte del suelo al lugar del que se cayó. Imposible, ¿verdad? Pues no. Físicamente es posible. Pero estadísticamente es tan improbable que terminamos por aceptar que no puede suceder. Y así es: nadie ha visto a la copa o al huevo estrellados saltar del suelo y recomponerse.
Así comienza Sir Roger Penrose en su ensayo Ciclos de Tiempo: poniéndonos en la pista de lo que significa la entropía para distintos sistemas referenciales, desde lo microscópico a lo infinitamente grande (y es que, al fin y al cabo, algo tan vasto como el Universo mismo debe sus propiedades y las leyes que lo rigen a las de las partículas elementales que lo componen). Y, atendiendo a lo que nos explica esta Segunda Ley, si retrocedemos en el tiempo, tenemos que llegar a un estado inicial, el Big Bang ( desde un agujero negro quizás ), en el que el valor de la entropía tenía que ser, por fuerza, extraordinariamente mínima. Pero, ¿esto no se contradice? O, como se pregunta en voz alta el propio Penrose: «¿Cómo un suceso tan increíblemente violento y tórrido puede representar un estado de entropía extraordinariamente minúscula?». Aunque, lo realmente curioso, es comprobar cómo los restos de esa gran explosión, la llamada radiación cósmica de fondo, siguiendo todos los modelos inflacionarios clásicos conocidos, llevan a la misma conclusión: esa radiación (que no olvidemos, es el resto de un estado de entropía mínima) lleva asociada el mayor valor de entropía del Universo.

Algo hay, y Penrose así lo señala, que no cuadra. Aunque los resultados macroscópicos se empeñen en decir lo contrario. El error es tomar como base la mecánica newtoniana y no la de Einstein. Si nos basamos en esta última, el estado de “equilibrio térmico” que, se supone, existía en la radiación de fondo, no existe. Pero entonces, ¿de dónde proviene esta entropía? Aquí entran en juego los agujeros negros, la mayor fuente de entropía del Universo actual, como el que existe en el centro de la Vía Láctea. Frente a la entropía creada por tales objetos, la del fondo de radiación de microondas, que se pensaba era la que contribuía mayormente a la entropía del Universo, resulta casi despreciable.
Pero —otra vez pero— cuando nos detenemos a ver qué condiciones tenía que tener la singularidad previa al Big Bang, nos encontramos de nuevo con otra contradicción: estas condiciones, o bien era especiales y únicas para nuestro Universo, o bien esta singularidad previa era de entropía máxima. A esta conclusión se llega a través de un modelo de colapso en el que se incluye un tremendo amasijo de agujeros negros. Eso nos lleva a un estado de singularidad muy complicada y de entropía enormemente alta que es muy distinta a la singularidad altamente uniforme y de baja entropía que parece haber tenido nuestro Big Bang real.


Penrose propone lo siguiente: en un futuro remoto, en que la única actividad del Universo será la evaporación de agujeros negros supermasivos, existirá una manera de pasar de esta situación —en apariencia de lenta agonía, y llegando al final de su eón— a un nuevo comienzo (a un nuevo Big Bang y a un nuevo eón) y a un nuevo Universo, tan lleno de vida como sus antecesores. Un eón, para los no iniciados, es el término acuñado por su autor para denominar el periodo de tiempo transcurrido entre dos big bang. Y todo ello, sin violar la Segunda Ley de la Termodinámica, auténtico eje central de este trabajo.
La pregunta que inmediatamente se le formula al lector más ávido es: ¿Cuántos eones previos han existido? ¿Es un proceso infinito? ¿Hay pruebas de la existencia de eones anteriores? Tanto para el lector que sólo pretenda satisfacer la parte más “filosófica” de esta nueva teoría (porque, no lo olvidemos, es simplemente una teoría, que necesita confirmación física), este es un trabajo indispensable, de una de las mentes más sobresalientes de la física actual y de todos los tiempos, y que sirve para complementar cualquier película de ciencia ficción que trate la problemática del tiempo.

"Aprendí que no se puede dar marcha atrás, que la esencia de la vida es ir hacia adelante. La vida, en realidad, es una calle de sentido único." Agatha Christie

"End of transmission".