noticias del universo
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Vivimos en un mundo pleno de patrones…
Geométricos
Temporales
Cromáticos
Sonoros
Espaciales
SOMOS LA ULTIMA EDICION DE LOS PATRONES
SOMOS CAZADORES DE PATRONES SOMOS CAZADORES DE PATRONES
SOMOS CONSTRUCTORES DE PATRONES
Agujeros Negros
Régimen cuánticopro
tón
átomoADN
mosca
persona
edificio
Tierra
Sol
Galaxia
Universo
visible
1
30
1-10 20
50
cm
gr
10
10
-20
electrón
2
2
Ni muy muy ni tan tan:Intuición y plausibilidad
MATEMÁTICAS: UNA COLECCIÓN DE PATRONES
“Un matemático, un pintor o un poeta es un hacedor de patrones. Si los patrones que él crea son más duraderos que los que lo forman, es porque están hechos de ideas”
G.F. Hardy
Pro
gre
so ??
Una cuestión de consistencia!!
Libertad total salvo…
Cálculo diferencial
Geometría riemanniana
Integración en
variedades
Ecuaciones
diferenciales
Análisis
complejo
Cálculo tensorial
Algebra matricial
Estadística y
probabilidadesOperadores
Lineales
FÍSICA: UNA COLECCIÓN DE PATRONES QUE SE PAREZCAN AL UNIVERSO
Patrones ConceptosLeyes
Consecuencias
Tecnología
Comparación
Flecha de progresoLibertad condicional!!
“La naturaleza imita a las matemáticas.”
Predicción
medir
medir
Matematicas
Matematicas
Productos tecnológicos
LA CIENCIA: ENTRE LA MODESTIA Y LA OSTENTACIÓNEl burro tiene el pelo negro..!.
La Parábola de la Parábola
t y
0 0
1 5
2 20
3 45
4 80
€
y = 5 × t 2
Los “datos” suelen modelo-dependientes¡No hay datos desnudos!!
La Parábola de la Elipse
“He poblado la astronomía del estiécol de las elipses”
J. Kepler
¿
?
Contigente Vs. Fundamental
La Gravitación Universal (1700)
Primera Constante Universal…casi
Cálculo impulsado pornecesidades de la física Medición de masas a través de las órbitas
Ej:
Cónicas impulsdas por razones estéticas
El Electromagnetismo (1865)
Las teorías saben más que sus autores
Explicación de los fenómenos eléctricos y magnéticos
La luz como una onda electromagnética
La invención de las telecomunicaciones
La “c” como una constante universal
La primera teoría de la relatividad !!
La relatividad especial (1905)
Establecimiento de “c” como una característica de nuestro universo
Ruptura de nuestra intuición
Leyes para el movimiento de partículas a velocidades altas(ingeniería de aceleradores)
Unificación de los conceptos de materia y energía…entonces??
Emergencia de nociones poco intuitivas (tiempo no universal…)
Prohibición a los neutrinos del CERN a que superen la velocidad c.
Las Teorías Cuánticas de Campo (Siglo XX)
Mecánica cuántica – Física atómica- molecular –nuclear –del electrón – electrodinámica cuántica – cromodinámica cuántica – altas energías – modelo estándar…
Una nueva aproximación a la realidad, otro upper a nuestra intuición, Otras matemáticas
Una nueva constante universal
Ausencia de nociones clásicas como trayectoria
Probabilidades, Gatos de Schrodinger y mil discusiones
€
i∂
∂tΨ = ˆ H Ψ
ΔxΔp >h
2 ΔtΔE >
h
2
Las Teorías Cuánticas de Campo (Siglo XX)
El vacío tiene energía, masa,
Entendimiento de las propiedades de la materia
Predicciones corroboradas en 1 parte en
Predicción de la antimateria
Predicción y descubrimiento del Higgs!!(4 julio 2012)
Comprensión de los espectros atómicos
El vacío Mecánico Cuántico
El espaciotiempo curvo:La gravitación Einsteniana (1915)
GRAVITACIÓN = GEOMETRÍA
“La materia le dice a la geometría cómo se va a curvar. La geometría le dice a la materia cómo se va a mover”
John Wheeler€
Gab =8πGN
c2Tab
El espaciotiempo curvo:La gravitación Einsteniana (1915)
GlobalPositioningSystem
Lentes gravitacionales:Permiten calcular masas a gran escala
Existencia de agujeros negrosEmisión de ondas gravitacionales
El Chandra
En 1917: sólo 2 artículos el área
PODER DE CÓMPUTO Y MANEJO DE DATOS
“Cosmology” en google: >17.000.000
En los últimos 5 años se han generadoMás datos que en el resto de la historia!
El Hubble
GTC
CCD
WMAPPLANCKLHCVLAHRSSHZSTSNCPHSTAreciboSKamiokande
Cosmología: una ciencia del siglo XX
NOTICIAS DEL UNIVERSO
NOTICIAS DEL UNIVERSO
4300 ºCuadradosaños-luz
El Universo es uniforme a gran escala
NOTICIAS DEL UNIVERSO
El Universo se está expandiendo
€
V = H0D
Una función R(t) escalala geometría del espacioHistoria del universo
€
D ∝ R(t)
El Universo no es lo que solía ser
V > c
V = c
V < c
LH
Las Ecuaciones “Si las ecuaciones se niegan a decirlo, yo me niego a afirmarlo”
J. Peebles
GEOMETRÍA EXPANSIÓN MATERIA
Geometría
k = - 1 k = 0 k = + 1
Materia
Porcentaje de radiacionDe átomos (bariones)Otras formas de materiaOtras formas de energía
€
Ωatomos Ωrad Ω x Ω?
Expansión
R(t)
H(t)
q(t)
LAS OBSERVACIONES
Fondo de microondas
2008
Su estructura multipolos
k = - 1 k = 0 k = + 1 k = 0La Geometría a escala cosmológica esEuclidiana !!
And the winner is:
Fracción de átomos es 0,04 !!Nada malo este dato
€
Ωmat +Ωrad +Ω x =1
NOTICIAS DEL UNIVERSO
€
≈10−5
€
Ωmat = 0,3
€
Ωvac = 0,7
Pero…!!
LA MATERIA
Fracción de átomos es 0,04 !!
€
Ωatomos = 0,04
ΩMO = 0,26
€
Ωmat +Ωvac =1
NOTICIAS DEL UNIVERSO
A. Riess S. Perlmutter B. Schmidt
El universo acelera su expansión !!
NOTICIAS DEL UNIVERSO
€
ρv = const
€
ρvac = const
€
R
€
ρv /Teo ≈ 10120 ρ v /obs !! Sindrome de Kepler??Contigente Vs. Fundamental?
Qué acelera el universo? Energía oscuraConstante cosmológicaEnergía del vacío
No es antigravedad:Gravitación ordinaria con materiaCon propiedades particulares
LA RECETA DE LA CONCORDANCIA:
El espacio es euclídeoLa materia ordinaria es un 4%La materia oscura es un 23%La tasa de expansión es
La edad es
Un 73% se asocia con una “energía oscura” o energía del vacío o cons. Cosmológica
Entró en una fase de aceleración
El factor de escala del universo
t
R
€
R(t) = Asinh2/3(t / tv )
LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO
El parámetro de Hubble
LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO
q
€
t
t0
€
tD
€
q(t) =1
2[1− 3tanh2(t / tv )
El parámetro de desaceleración
LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO
€
q0 = −0,59
APROXIMACIÓN AL UNIVERSO REAL
El futuro
V > c
V = c
V < c
LH
“No se puede entender la universalidad de las leyes de la naturaleza, ls relaciones entre las cosas, sin el entendimiento de las matemáticas ” R.P. Feynman
“Matemáticas es la ciencia de los patrones y la naturaleza explota cada patrón que exista.” Ian Stewart
“Es extraño el número de seres racionales que creen que las últimas verdades del universo pueden reducirse a patrones en un pizarrón ”
