Presentado por:
¡Buenas tardes, habitantes de este tranquilizador Universo Paralelo!
Hoy hablaremos de misterios. Es, después de todo, lo que más nos gusta a los científicos. Ese placer de enfrentar la oscuridad infinita que se despliega ante nosotros.
Partimos, quizás un poco como un homenaje a ese gran disco de The Police de 1983, hablando de la sincronía. Sting diría: «Un principio de conexión, ligado a lo invisible/ Casi imperceptible, algo inexpresable». Él, claro, estaba más interesado en cuestiones psicológicas, un tanto pseudocientíficas. De todos modos nos representa. Cuando vemos una bandada de miles de pájaros volar como una sola estructura, la conexión es invisible, casi imperceptible. Pero el físico japonés Yoshiki Kuramoto supo encontrarla.
Luego pasamos a misterios mayores. En palabras de Sting, definitivamente invisibles e inexpresables: la materia y la energía oscuras. Entre ambas representan cerca del 95% del contenido energético del universo, y su naturaleza nos ha sido esquiva por décadas.
El cuestionario de esta edición lo responde Patricia Tissera, doctora en Astronomía, profesora titular de la Universidad Católica y directora del Programa de Doctorado en Astronomía de la misma casa de estudios. Ella es experta en simulaciones del universo a gran escala, que nos permiten entender, entre otras cosas, el rol de la energía y la materia oscura en el desarrollo cósmico.
En nuestras Breves Paralelas revisaremos el legado de la astrónoma Vera Rubin, figura esencial en la formulación de la teoría de la materia oscura. Luego, para tomar un poco de aire, les contaremos sobre cómo las plantas pueden detectar y emitir sonidos.
Espero que disfruten de esta misteriosa edición y que nos ayuden con la difusión de la ciencia en los medios. Compartan este Universo Paralelo. Y si les llegó de alguien, ¡inscríbanse ya!
Desde nuestra infancia, hemos experimentado momentos maravillosos en la naturaleza, como cuando observamos una bandada volando en el cielo o vemos un cardumen desplazarse en el agua. Notamos la armonía con la que pájaros y peces se integran a un objeto mayor, siguiendo una meticulosa coreografía. Eso nos lleva a preguntarnos cómo logran moverse con esa impresionante y precisa forma colectiva.
Existe también un espectáculo fascinante que protagonizan las luciérnagas en el Parque Nacional Great Smoky Mountains en Tennessee. Allí, durante un período del año, puede observarse el tintineo de luces provocadas por muchas de ellas, generando el fenómeno de sincronización.
La ciencia siempre ha querido comprender este fenómeno, y hasta nuestros días grupos de investigadores en todo el mundo lo estudian desde distintas disciplinas. Por el lado de la física, en la década de los 80, un joven japonés llamado Yoshiki Kuramoto propuso una ecuación para comprender el fenómeno de sincronización, que hoy conocemos como el modelo de Kuramoto.
La importancia fundamental de este modelo radica en su simplicidad, pero también en su variabilidad, porque es la base para establecer de forma cuantitativa cuándo algo está en sincronía.
Existe un gran espectro de situaciones donde el fenómeno ha sido observado. Sin embargo, cuando un grupo de aves, peces o luciérnagas desarrolla la sincronización de forma espontánea y natural, ocasiona algo de lo que no podemos apartar la mirada. Es que quizás sea uno de esos pocos lugares en donde la magnificencia de la naturaleza y la simpleza elegante de las matemáticas confluyen sin conflicto, revelando profundas verdades de nuestro universo.
El pasado fin de semana largo hubo distintas actividades de Halloween, tales como fiestas de disfraces, decoraciones terroríficas y hasta visitas a cementerios de noche. Pero el misterio no habita solo en la Tierra. Hay una fecha menos conocida sobre algo que no podemos ver: el Día Internacional de la Materia Oscura (Dark Matter Day, DMD), que desde 2017 se celebra el 31 de octubre de cada año.
El sector oscuro en cosmología se refiere a la energía oscura y materia oscura, que representan más del 90% del contenido del universo actual.
La materia oscura y la energía oscura son conceptos diferentes. Un disfraz grupal de materia oscura sería alguien vestido de negro, empujando a los demás, vestidos de estrellas, a correr más rápido alrededor de una sola persona. En contraste, si alguien quiere un disfraz grupal de energía oscura, podría ser un grupo de personas vestidas de galaxias o cúmulos donde alguien de negro las aleje, de modo tal que todos arranquen unos de otros y que cada vez corran más rápido.
Cada semana hacemos las mismas cuatro preguntas a una persona dedicada a la ciencia. En esta edición, entrevistamos a Patricia Tissera, doctora en Astronomía, profesora titular de la Universidad Católica y directora del Programa de Doctorado en Astronomía de la misma casa de estudios.
-¿Qué te motivó a dedicarte a la ciencia?
-Cuando tenía 10 años empecé a ver Viaje a las Estrellas y me fascinó. Me dio la oportunidad de imaginar la inmensidad de nuestro universo. Ese sentimiento de inmensidad no lo he perdido aún. Ya me gustaban las matemáticas y la ciencia y comencé a leer lo que encontraba de astronomía. En el colegio secundario mi interés por la física y las matemáticas siguieron. Entonces busqué dónde estudiar Astronomía. Tuve suerte de que en la Universidad Nacional de Córdoba, en Argentina, existiera la carrera de Astronomía, con una gran trayectoria. Si bien no tuve modelos de científicos cercanos, sí tuve el apoyo de mis padres para poder estudiar y dedicarme a lo que me apasionaba.
–¿Cuál es la obra científica que más influyó en tu actividad?
-El trabajo y los resultados de James Peebles, Premio Nobel de Física 2019, marcaron mis primeros pasos en la astrofísica profesional. Peebles es un actor principal de la teoría que sustenta nuestra comprensión del universo actualmente, de sus componentes, de cómo están distribuidas las galaxias y cómo se relacionan con el contenido de materia y energía del universo. Comencé mi doctorado de la mano del libro La estructura en gran escala del universo, y aún continúo consultándolo. Peebles es una gran persona, además de un gran científico, generoso en compartir su conocimiento y su visión del universo.
-¿Cuál es el problema científico más importante por resolver?
-Según nuestro conocimiento actual, el universo está formado principalmente de materia oscura y energía oscura, de las cuales sabemos muy poco. Sabemos que la materia oscura existe, pero no sabemos qué es. Tenemos indicaciones observacionales de la existencia de la energía oscura, pero también hay resultados contradictorios que nos hacen dudar, pensar en la existencia de sesgos observacionales, en posibles errores en las teorías. Existen grandes proyectos en ejecución y planeados para tratar de elucidar la existencia y el origen de estas dos componentes principales del modelo cosmológico actual. Quizás en los próximos años seremos testigos de grandes resultados.
-¿Cuál es la pregunta que te desvela como científica y cómo la enfrentas?
-He focalizado mi estudio de la formación de galaxias en entender el origen de los elementos químicos de las estrellas y el gas, para poder utilizarlos como trazadores de su historia. El hidrógeno y el helio se formaron instantes después del Big Bang, pero los elementos más pesados, como oxígeno, carbono o hierro, son productos formados por fusión nuclear en los interiores de las estrellas. Luego, son eyectados al medio interestelar, enriqueciéndolo, dejando una huella química.
Estas huellas reflejan la contribución de diferentes estrellas y el impacto de otros procesos, como choques de galaxias, que mezclan el gas y los elementos químicos, forman nuevas estrellas, y alteran estas huellas químicas. La pregunta que busco responder es cómo desentrañar, a partir de estas huellas químicas, la historia de la formación de las galaxias. Para ello, uso simulaciones numéricas, que podemos correr en grandes centros computacionales. Con ellas construyo universos virtuales, en los que pruebo distintas hipótesis e intento explicar el universo en el que vivimos.
Esta espectacular fotografía de Júpiter fue capturada por la sonda espacial Juno, que orbita al planeta desde 2016. Durante un sobrevuelo, la sonda capturó esta extraña nube oscura, que llamaron «el Abismo». Nadie sabe con certeza qué es este Abismo.
-Vera Rubin. Fue una de las grandes figuras de la astronomía del siglo XX. Fue ella quien pudo colectar la evidencia necesaria para proponer la existencia de la materia oscura.
-Plantas que hablan (y escuchan). De acuerdo con varios trabajos de la profesora Lilach Hadany, de la Universidad de Tel Aviv, las plantas pueden percibir sonidos, particularmente el de insectos polinizadores. Según un estudio de 2019, ciertas flores pueden generar néctar más dulce tres minutos después de la detección sonora.
¡PAREN TODO! Esto no es un simulacro: viene Tool a Chile y todos estamos al borde del delirio: ¿a ti no te pasa? ¡Quizás es porque no has escuchado a Tool! Y eso mismo venimos a cambiar.
Tool es una banda americana fundada en Los Angeles en el año 1990, que capturó la imaginación de miles con sus pistas largas, psicodélicas y técnicamente magistrales, que tratan temas como la relación del ser humano con la tecnología, el misticismo, la religión y la ciencia ficción (y otros… bueno, otros que no son apropiados para esta destacada publicación).
Pero más que por sus estéticas y letras, Tool también se caracteriza por el uso de la matemática de manera intencionada en sus producciones musicales, tomando patrones conocidos y aplicándolos a la construcción de sus melodías, lo que ha generado una larga trayectoria de matemáticos, místicos y músicos dedicados al análisis de su obra.
Los fans más dedicados plantean que el orden de las sílabas en el fraseo de la letra de «Lateralus» sigue esta secuencia: 1-1-2-3-5-8 (para luego revertirse). Las barras de compás, a su vez, también irían en esa estructura. Esto se relaciona con la letra, que trata sobre el deseo constante del ser humano de evolucionar, crecer y expandirse “como una espiral eterna”. ¡Y qué coincidencia! El genoma humano también es representado como una espiral.
Algunos fans, un poco más dedicados, han planteado que el orden de las canciones del álbum puede rastrearse en Fibonacci, permitiendo construir una sola gran canción que sigue la secuencia y, con ello, si la traspasamos a un plano geométrico, construye una “espiral musical”.
Presentado por:
Eso es todo en esta edición de Universo Paralelo. Ya sabes, si tienes comentarios, recomendaciones, fotos, temas que aportar, puedes escribirme a universoparalelo@elmostrador.cl. Gracias por ser parte de este Universo Paralelo. ¡Hasta la próxima semana!
Inscríbete en el Newsletter Universo Paralelo de El Mostrador, súmate a nuestra comunidad donde el físico Andrés Gomberoff te llevará por un viaje fascinante a través del mundo de la ciencia.