¿Qué fue primero, el tiempo o el espacio?

Según Albert Einstein, el tiempo y el espacio eran sencillamente diferentes aspectos de la misma entidad que ahora se conoce como "espacio-tiempo".

Por ende, parece plausible que ambas empezaron a existir simultáneamente.

Habiendo dicho lo cual, investigaciones recientes que combinan el trabajo de Einstein y la teoría cuántica ha llevado a algunos teóricos a concluir que el espacio podría haber generado el fenómeno que experimentamos como tiempo.

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BBC Ciencia

La idea matemática que hizo volar al Voyager

Michael Minovitch solucionó el "problema de los tres cuerpos" en 1961, e impulsó la misión del Voyager.

La sonda espacial Voyager ha cautivado al mundo con su proeza en los confines del Sistema Solar, pero su lanzamiento en 1977 sólo fue posible gracias a las ideas matemáticas y la persistencia de un estudiante de doctorado que descubrió cómo catapultar sondas al espacio.

En 1942, por primera vez en la historia un objeto creado por el hombre cruzó la invisible línea de Karman, que marca el borde del espacio. Sólo 70 años después, otra nave espacial viaja hasta la última frontera del Sistema Solar.

La sonda Voyager 1, 35 años después de haber despegado, está a 18.400 millones de kilómetros de la Tierra y a punto de cruzar el límite que marca el alcance de la influencia del sol, donde el viento solar se encuentra con el espacio interestelar.
Así contado parece fácil, pero la puerta al más allá del Sistema Solar permaneció cerrada durante los primeros 20 años de la carrera espacial.

El problema de los tres cuerpos

Minovitch utilizó la computadora más potente del momento. 

Desde 1957, cuando el Sputnik 1 se convirtió en la primera obra de ingeniería que pudo orbitar sobre la Tierra, la ciencia comenzó a mirar cada vez más allá en el cosmos.

Se enviaron naves a la Luna, a Venus y a Marte. Pero un factor crucial impedía alcanzar distancias más lejanas.

Para viajar a los planetas exteriores hace falta escapar de la fuerza gravitacional que ejerce el Sol, y para eso es necesaria una nave espacial muy grande.

El viaje hasta Neptuno, por ejemplo, a 2.500 millones de kilómetros, podría llevar fácilmente 30 o 40 años debido a esa fuerza.

En su momento, la Nasa no podía asegurar la vida útil de una sonda por más tiempo que unos meses, así que los planetas lejanos no estaban dentro de las posibilidades.

Hasta que un joven de 25 años llamado Michael Minovitch, entusiasmado por la nueva computadora IBM 7090, la más rápida en 1961, resolvió el problema más difícil de la ciencia mecánica celeste: el de "los tres cuerpos".

Se refiere al Sol, un planeta y un tercer objeto que puede ser un asteroide o un cometa viajando por el espacio con sus respectivas fuerzas de gravedad actuando entre ellos. La solución establece con exactitud cómo afectan la gravedad del Sol y la del planeta a la trayectoria del tercer objeto.

Sin amilanarse por el hecho de que las mentes más brillantes de la historia -la de Isaac Newton entre ellas- no lograron resolver esta incógnita, Minovitch se concentró en despejarla. Su intención era usar la computadora para buscar la solución a través de un método de repetición.

Verano de 1961

Los cálculos de Minovitch permitieron la exploración de los planetas del Sistema Solar más lejanos.

En su tiempo libre, mientras estudiaba un doctorado en el verano de 1961, se puso a programar series de ecuaciones para aplicar al problema.

Minovitch llenó su modelo con datos de las órbitas planetarias, y durante una pasantía en el laboratorio de propulsión de la Nasa (Jet Propulsion Lab) obtuvo información más exacta sobre las posiciones de los planetas.

El joven estudiante demostró así que si una nave pasa cerca de un planeta que orbita alrededor del Sol puede apropiarse de parte de la velocidad orbital de ese astro y acelerar en dirección opuesta al Sol sin utilizar el combustible de propulsión de la nave.

Sin financiamiento para continuar con sus pruebas en la computadora, y en un intento por convencer a la Nasa de la importancia de su descubrimiento, dibujó a mano cientos de trayectorias de misiones teóricas al espacio exterior. Entre ellas había una ruta de vuelo específica que se convirtió en la trayectoria de las sondas Voyager.

Pero en 1962 el Jet Propulsion Lab estaba ocupado con el Proyecto Apolo, y nadie hizo mucho caso al hallazgo de Minovitch.

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BBC Ciencia

Diferentes teorías sobre qué son el espacio y el tiempo

Zeeya Merali ha entrevistado al físico Mark Van Raamsdonk (Univ. Columbia Británica en Vancouver, Canadá), uno de los padres de la idea ER=EPR, sobre qué es el espaciotiempo. Su respuesta es sencilla: “pura información codificada en un holograma” cual una película de ciencia ficción como Matrix. El “principio holográfico” puede parecer extraño, pero según Van Raamsdonk es fundamental para entender la relación entre la relatividad general, que explica cómo la gravedad es resultado de la curvatura del espaciotiempo, y la mecánica cuántica, que gobierna el mundo subatómico. Recomiendo la lectura de Zeeya Merali, “Theoretical physics: The origins of space and time,” Nature 500: 516–519, 29 Aug 2013. Me permito un traducción libre en forma de resumen para quienes no tengan acceso a este interesante artículo.




Merali ha aprovechado que Van Raamsdonk y muchos colegas están reunidos en el “KITP Rapid Response Workshop: Black Holes: Complementarity, Fuzz, or Fire?,” organizado entre el 19 y el 30 de agosto por Raphael Bousso (UCB), Samir Mathur (OSU), Rob Myers (PI), Joe Polchinski (KITP), Lenny Susskind (Stanford) y Don Marolf (UCSB) [listado de las charlas con enlaces a los vídeos]. Confieso que yo he visto todas las charlas de la semana pasada. Para entender muchas de ellas hay que leer los artículos técnicos más recientes de los conferenciantes, pero lo más interesante no es el contenido, sino el diálogo entre expertos y las discusiones al margen sobre las ideas presentadas. Obviamente, sólo recomendable para frikis de estos asuntos.

El principio holográfico se inspiró en la entropía de Hawking-Bekenstein asociada a los agujeros negros (que es proporcional al área del horizonte de sucesos, en lugar de al volumen como en cualquier objeto material). Esta entropía corresponde a un conjunto de microestados del agujero negro que están de alguna forma codificados en el horizonte de sucesos, que actúa como un holograma plano que almacena la información del espacio tridimensional que acota. El físico argentino Juan Maldacena (Instituto de Estudio Avanzado de Princeton, Nueva Jersey) publicó en 1998 un modelo holográfico del universo que aplicó la misma idea al espaciotiempo, que sería un concepto emergente a partir de la información holográfica. Esta información equivaldría a partículas cuánticas en una teoría cuántica de campos asociada al holograma.

En 2010, Van Raamsdonk estudió que pasaría si las partículas del holograma estuvieran entrelazadas (el entrelazamiento cuántico corresponde a correlaciones entre partículas que garantizan que al medir el estado de una partícula también se altera el estado de la otra partícula). Descubrió que si todas estas partículas están entrelazadas a pares (monogamia del entrelazamiento), cuando se rompe este entrelazamiento entre dos partículas es como si se divide el espaciotiempo tridimensional interior al horizonte en dos partes. Repitiendo el procedimiento el volumen del espaciotiempo se va reduciendo en potencias de dos. Para Van Raamsdonk es como si el entrelazamiento cuántico en el holograma fuera lo mismo que el espaciotiempo emergente. Según Maldacena, “la información cuántica en el holograma es fundamental y el espaciotiempo es emergente.”

  

La gravedad emergente a partir de la termodinámica también nació al tratar de generalizar a todo el espaciotiempo la entropía de Hawking-Bekenstein. En 1995, Ted Jacobson (Univ. Maryland en College Park) postuló que todo punto en el espacio pertenece al horizonte de sucesos de un microagujero negro y a partir de esta idea derivó las ecuaciones de Einstein de la relatividad general (usando sólo conceptos termodinámicos sin introducir de forma explícita el concepto de espaciotiempo, que emerge a partir de los primeros). La idea alcanzó la fama en 2010, cuando Erik Verlinde (Univ. de Amsterdam) dio un paso más allá derivando las leyes de Newton a partir de la termodinámica estadística de los constituyentes del espaciotiempo (sean estos lo que sean). Thanu Padmanabhan (Centro Interuniversitario de Astronomía y Astrofísica de Pune, India) mostró que las ecuaciones de Einstein se pueden reescribir en una forma equivalente a las leyes de la termodinámica.

Verificar estas ideas mediante experimentos es muy difícil, porque los constituyentes discretos del espaciotiempo se estima que tienen una tamaño en la escala de Planck. Sin embargo, se puede medir su efecto sobre la propagación de los fotones de muy alta energía en los rayos gamma producidos en fenómenos violentos del universo. Giovanni Amelino-Camelia (Univ. de Roma) y varios colegas publicaron en abril de 2013 los primeros indicios de este fenómeno, que tendrán que ser confimados en los próximos años. También están en curso varios experimentos en laboratorio. Por ejemplo, en 2012, físicos de la Univ. de Viena y del Imperial College de Londres propusieron un experimento de interferometría para estudiar la estructura discreta del espaciotiempo. 

La gravedad cuántica de bucles nació a mitad de los 1980 gracias al trabajo de Abhay Ashtekar (Instituto de Física Gravitacional y Geometría, Univ. Estatal de Pensilvania) y otros que describieron el tejido del espaciotiempo como una red de enlaces que portan información cuántica sobre las áreas y los volúmenes. Estos enlaces pueden cerrarse sobre sí mismos formando bucles (que no tienen nada que ver con las “cuerdas” de la teoría de cuerdas). Los bucles son cuánticos y definen una unidad mínima de área (la unidad de área en la escala de Planck) de forma similar a como la mecánica cuántica aplicada a un átomo de hidrógeno define un estado de energía mínima para su electrón. Esta unidad de área no se puede curvar demasiado con lo que no se pueden producir singularidades en curvatura como las que predice la gravedad de Einstein en el interior de los agujeros negros o en el Big Bang.

En 2006, simulaciones por ordenador realizadas por Ashtekar para la singularidad del Big Bang, y por Rodolfo Gambini (Univ. de la República, Montevideo, Uruguay) y Jorge Pullin (Univ. Estatal de Luisiana, Baton Rouge) para un agujero negro demostraron cómo evita las singulariades la gravedad cuántica de bucles. Sin embargo, esta teoría aún tiene muchos problemas básicos que resolver, por ejemplo, cómo unificar la gravedad con otras fuerzas o cómo emerge el espaciotiempo a partir de la red de información cuántica de los bucles.



La teoría de redes causales nació con el trabajo pionero Rafael Sorkin (Perimeter Institute, Waterloo, Canada). Esta teoría postula que los bloques que forman el espaciotiempo son puntos matemáticos conectados por enlaces causales, que conectan pasado con futuro. En una simulación por ordenador la red resultante construye el espaciotiempo de forma gradual, lo que según Sorkin “permite ver cómo emerge el espaciotiempo a partir de los puntos originales igual que la temperatura emerge a partir de los átomos de un gas. ¿Qué es la temperatura de un sólo átomo? De igual forma no tiene sentido preguntar dónde está el espaciotiempo en la red causal.”

A finales de los 1980, Sorkin calculó el número de puntos en el universo observable y su razonamiento le llevó a inferior que existía una pequeña energía intrínseca que causa que el universo acelere su aceleración. Esta predicción se confirmó en 1998 con el descubrimiento de la energía oscura. Según Sorkin, “su predicción fue la primera predicción de la teoría cuántica de la gravedad.” Obviamente, no todo el mundo opina lo mismo. 

Las triangulaciones dinámicas causales son una variante de las redes causales que nació a principios de los 1990 y cuya simulación por ordenador tiene ciertas ventajas técnicas. Los bloques de espaciotiempo son símplices tetradimensionales (la generalización de un triángulo o un tetraedro a cuatro dimensiones) que de forma espontánea se agregan unos a otros mientras sufren fluctuaciones cuánticas aleatorias. Las simulaciones de Renate Loll (Univ. Radboud, Nijmegen, Holanda) resultan en “universos” exóticos con una geometría muy complicada y un número erróneo de dimensiones (o muchas o muy pocas). Sin embargo, cuando se fuerza que el pegado de símplices preserve la causalidad se obtienen universos en cuatro dimensiones que son diferenciables (muy similares a nuestro universo).

La idea de que en el Big Bang el universo nació con sólo dos dimensiones (una de espacio y una de tiempo) y que fue ganando dimensiones conforme fue evolucionando es muy sugerente. Aún así, todavía nadie ha derivado las ecuaciones de la gravedad a partir de esta idea, aunque algunos expertos creen que la aparición de la energía oscura en los universos que crecen hasta alcanzar cuatro dimensiones es un signo de que la idea no es del todo incorrecta.

El artículo de Merali concluye así, sin ofrecer una respuesta, pero se decanta claramente por el principio holográfico. Hay muchas otras ideas sobre la emergencia del espaciotiempo que han sido publicadas y que quizás merecerían estar en la lista, pero las que están son sugerentes.

FUENTE:

Francis Emule Science News

Cómo hacer una brújula en casa

Para encontrar el norte, un imán y una aguja.

Nuestro planeta actúa como un imán gigante, creando un campo magnético que protege a la Tierra de la radiación del espacio.

Los metales magnetizados se alinean naturalmente con ese campo y uno puede aprovechar ese efecto invisible en el experimento que les proponemos este fin de semana, en que científico Mark Miodownik nos muestra cómo magnetizar una aguja para crear una brújula.

Qué se necesita

Una aguja de coser
Un corcho o una tapa de plástico de una botella
Una barra de imán
Pegamento en barra
Un plato de sopa poco profundo con agua
Un cuchillo afilado o tijeras
Toalla (opcional)

Cómo se hace

1. Corte un círculo de corcho de unos 5mm a 10mm de espesor. También puede usar una tapa de botella plástica.

2. Frote la aguja unas 50 veces con la parte norte del imán. Si el imán no tiene marcado el norte, escoja un lado y use sólo ese. Separe el imán de la aguja tras cada frotada para reducir la probabilidad de que se desmagnetice. Frotar desde el agujero hasta la punta hace que los átomos de hierro de la aguja se alineen, convirtiéndola temporalmente en un imán.

3. Pegue la aguja magnetizada en el corcho y póngalo cuidadosamente en el plato con agua.

4. El agua provee una superficie casi sin fricción que le permite al corcho girar hasta que el polo norte de la aguja (el agujero) apunte hacia el polo norte magnético (como se ve en la brújula comprada). Si se frota la aguja con el imán en la otra dirección, será la punta la que señale el norte.

No ponga el plato cerca de computadoras u otros aparatos que contengan imanes pues pueden afectar las líneas de campo. La aguja perderá su carga magnética con el tiempo.

Por qué se magnetiza

El hierro, el níquel y el cobalto contienen pequeñas regiones llamadas dominios magnéticos, en que los electrones se alinean en la misma dirección. Estos dominios apuntan en diferentes direcciones, por lo que tienden a anularse entre sí.

Cuando uno de esos metales es expuesto a un campo magnético fuerte, los dominios se alinean, lo que los convierte en un imán temporal.

Por qué la brújula apunta al norte

Una vez que se magnetiza la aguja, ésta naturalmente se alinea con el campo magnético más fuerte de la Tierra.

Los científicos creen que este campo, llamado magnetósfera, es creado por las corrientes eléctricas generadas por la agitación del núcleo de hierro fundido en lo más profundo del planeta.

Esto significa que la Tierra actúa como si tuviera un imán que la atraviesa, con el polo sur del imán situado cerca del norte geográfico del planeta. Dado que los opuestos se atraen, el polo norte de una aguja imantada apunta en esa dirección

Tomado de:

BBC Ciencia

¿Qué pasa al entrar en un agujero negro?

El principio de equivalencia de la teoría general de la relatividad de Einstein implica que no pasa nada al cruzar el horizonte de sucesos de un agujero negro, un observador no debe notar nada especial; de hecho, en un agujero negro supermasivo, la curvatura del espaciotiempo en el horizonte de sucesos es muchos órdenes de magnitud más pequeña que en la superficie de la Tierra.

Pero este resultado es clásico y la aplicación de la física cuántica a los agujeros negros indica que su horizonte de sucesos debe emitir radiación de Hawking. ¿Notaría de alguna forma el observador que cae la existencia de esta radiación si tuviera un instrumento adecuado? La pregunta puede parecer una tontería, pero su respuesta es más complicada de lo que parece a primera vista, pues en rigor requiere una teoría cuántica de la gravedad y todavía no tenemos ninguna. Por supuesto, podemos aplicar las reglas de la mecánica cuántica a la teoría de la gravedad de Einstein y obtener resultados correctos en el límite de campos débiles, es decir, de agujeros negros con gran masa (como ya hizo Hawking); en dicho caso, el observador no notaría nada (la radiación de Hawking no puede ser detectada en agujeros negros de masa estelar y menos aún en agujeros negros supermasivos).

Sin embargo, el problema sigue estando ahí en el caso de campos fuertes (agujeros negros de masa muy pequeña, llamados microagujeros negros); en dicho caso tenemos que usar una teoría cuántica de la gravedad y la respuesta nos lleva a la frontera entre lo que sabemos y lo que nos gustaría saber. Nos lo contó en Madrid Kyriakos Papadodimas (University of Groningen), “Falling into a Black Hole and the Information Paradox in AdS/CFT,” IFT Xmas Workshop 2012, December 20 [slides]; la charla está basada en su artículo Kyriakos Papadodimas, Suvrat Raju, “An Infalling Observer in AdS/CFT,” arXiv:1211.6767, 28 Nov 2012.

Papadodimas estudia el problema de la observación de la radiación de Hawking en un agujero negro en un espaciotimpo AdS (anti-de Sitter), que en relatividad general corresponde a una solución de vacío de las ecuaciones de Einstein con una constante cosmológica negativa (atractiva). Gracias a la correspondencia AdS/CFT, este agujero negro equivale a un plasma de quarks y gluones en una teoría gauge conforme (CFT) similar a la cromodinámica cuántica con un número infinito de cargas de color. Gracias a esta analogía, tras un buen número de cálculos, Papadodimas concluye que en un agujero negro macroscópico un observador semiclásico que penetra en el horizonte de sucesos no nota nada especial.

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Francis Science News

Se cumplen 50 años de la primera mujer que viajó al espacio

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Hoy se cumplen 50 años desde el 16 de junio de 1963, el día en que la rusa Valentina Tereshkova a bordo del Vostok 6 se convirtió en la primera mujer en llegar al espacio y completar 48 órbitas en torno a nuestro planeta. La hazaña ocurrió dos años después del viaje de Yuri Gagarin, y unas dos décadas antes que los estadounidenses enviaran a la primera norteamericana al espacio, Sally Ride.

Para poder unirse al Cuerpo de Cosmonautas soviético, Tereshkova debía pertenecer a la Fuerza Aérea Soviética, por lo que fue iniciada de forma honrosa, lo que técnicamente significa también que se convirtió en la primera persona civil (o no perteneciente a ningún ejército) en llegar al espacio, pues la cosmonauta era una trabajadora de una fábrica textil y paracaidista aficionada.

La carrera de Tereshkova se truncó de un momento a otro tras la muerte de Yuri Gagarin en 1968, pues “me prohibieron volver a volar otra vez, incluso pilotear aviones, ya que las repercusiones de la muerte de Gagarin fueron tan grandes que quisieron mantenerme a salvo“, recordó recientemente en una conferencia de prensa en la sede de las Naciones Unidas en Viena, en el marco de una conferencia del Comité por el Uso Pacífico del Espacio Exterior.

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FayerWayer

¿Cuánto duele volver a la Tierra tras cinco meses en el espacio?

Chris Hadfield, el astronauta tuitero que lo explica todo, cuenta los sufrimientos que padece su cuerpo tras regresar a nuestro planeta.

Mientras el cuerpo de los astronautas trata de acostumbrarse a la gravedad terrestre, estos sufren dolores de espalda y cabeza. (@Cmdr_Hadfield)

“Se siente como si hubiera jugado hockey de alto contacto”. Así describió el comandante Chris Hadfield las sensaciones que experimenta su cuerpo al tratarse de acostumbrar a la gravedad terrestre, luego de haber pasado cinco meses en la Estación Espacial internacional.

En una videoconferencia publicada en el canal de UStream de la Agencia Espacial Canadiense, Hadfield relató que siente dolores de espalda y cuello debido a que durante su estancia en el espacio, sus músculos perdieron la costumbre de sostener el peso de su cabeza.

“Justo después de aterrizar pude sentir el peso de mis labios y mi lengua… No me había dado cuenta de que había aprendido a hablar con una lengua sin peso”, agregó.

“Por ahora, todavía estoy tratando de mantenerme de pie. Tengo que sentarme en la ducha, así que no me desmayo, y no tengo callos en la planta del pie, por lo que camino como si lo hiciera sobre brasas”, agregó el astronauta, que luce bastante más avejentado que en los videos que enviaba desde la Estación Espacial Internacional.

Esto, según Hadfield, debido a que “sin la constante atracción hacia abajo de la gravedad, tu cuerpo recibe una “nueva normalidad’”. “Mi cuerpo estaba muy feliz de estar en el espacio sin gravedad”, sentenció.

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El Comercio (Perú)

La inminente 'cena' del agujero negro en la Vía Láctea

Recreación del agujero negro en el centro de la Vía Láctea. | ESA

En el centro de la Vía Láctea, a una distancia de 26.000 años luz del Sistema Solar, un agujero negro supermasivo con una masa cuatro millones de veces mayor que nuestro Sol genera un enorme campo gravitatorio del que no puede escapar ni siquiera la luz. Un equipo internacional de la Agencia Espacial Europea (ESA), liderado por un español, ha descubierto la presencia de gas molecular caliente dirigiéndose hacia este agujero negro, ubicado en una región conocida como Sagittarius A* (o Sgr A*).

Gracias a Herschel, el Observatorio Espacial de la ESA y con longitudes de onda del infrarrojo lejano, que penetran el 'polvo' que difumina la visión en longitudes de onda visibles, los científicos han descubierto moléculas simples alrededor del agujero negro. Entre ellas, monóxido de carbono, vapor de agua y cianuro de hidrógeno. Gracias a este descubrimiento se está más cerca de probar las propiedades fundamentales del gas interestelar que rodean un agujero negro.

"Herschel ha resuelto la emisión en el infrarrojo lejano situada a tan solo un año luz del agujero negro, haciendo posible, por primera vez en estas longitudes de onda, que pueda separarse la emisión procedente de la cavidad central de la que proviene del denso disco molecular circundante”, afirma Javier Goicoechea, investigador perteneciente al grupo AstroMadrid del CSIC y co-autor del artículo publicado en la revista 'Astrophysical Journal Letters'.

Pero el descubrimiento de estas moléculas simples no es lo más sorprendente descubierto por los científicos. La mayor sorpresa fue comprobar que el gas molecular en la región interior de la galaxia puede alcanzar una temperatura de 1000ºC.

"Las observaciones también son consistentes con corrientes de gas caliente que avanzan a toda velocidad hacia Sgr A*, cayendo hacia el mismo centro de la galaxia", afirma Goicoechea. "El agujero negro de nuestra galaxia debe estar cocinando su cena justo frente a los ojos de Herschel".

Cuando un agujero negro absorbe material, éste alcanza altas temperaturas y genera rayos X de altas energías. A pesar de que actualmente SgrA* muestra pocos signos de este tipo de actividad, esto puede cambiar pronto. Se estima que antes de que acabe el año este agujero negro supermasivo absorba una nube compacta de masa que se acerca cada vez más a su órbita.

"El centro de la Vía Láctea es una región compleja, pero con las observaciones de Herschel hemos dado un gran paso adelante en nuestra comprensión de las inmediaciones de un agujero negro supermasivo, lo cual nos impulsará, en última instancia, a mejorar nuestros conocimientos sobre la evolución de la galaxia", concluye Göran Pilbratt, investigador responsable de ciencia del proyecto Herschel

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El Mundo Ciencia

En el espacio no se puede llorar

El astronauta canadiense Chris Hadfield se ha hecho famoso por sus interesantes y divulgativos vídeos desde el espacio. No sólo narra el día a día y enseña espectaculares imágenes desde la Estación Espacial Internacional, sino que también responde a preguntas de cientos de 'terráqueos' interesados por la vida en gravedad cero. Tras enseñarnos cómo se lavan las manos los astronautas, Hadfield nos astronomdemuestra que el espacio no está hecho para 'lloricas'.

Las lágrimas, como cualquier sustancia líquida en gravedad cero, no caen al suelo, sino que se acumulan en bolsas junto a la cara. El astronauta demuestra que si le diera por llorar de verdad sería un verdadero engorro.

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El Mundo Ciencia

¿El tiempo es real o una ilusión?

Diversos pensadores, desde los antiguos filósofos griegos pasando por la cosmología contemporánea cuántica y la teoría de la inflación eterna, han dicho que el tiempo no es más que una ilusión.

No sólo es real, sino que quizás sea lo único real.

Para ellos, la percepción del paso del tiempo desde un momento presente a otro momento presente es un artificio de nuestra psicología, de modo que cualquier cosa real o verdadera lo es de manera eterna y atemporal.

La creencia de que la realidad se encuentra en el reino eterno de la verdad, y no en el flujo de los acontecimientos que nuestras percepciones nos muestran, puede ser sustentada por argumentos científicos pero también refleja un prejuicio metafísico.

Los intentos contemporáneos de extender la teoría cuántica a lo cosmológico, para abarcar el universo entero y no sólo un subsistema de éste, a menudo son vertidos en ecuaciones que sugieren que el tiempo emerge de una realidad atemporal.

Pero estos intentos tienen falencias, tanto técnicas como conceptuales, que son aún más complicadas que los interrogantes usuales de la teoría cuántica.

Hay varios avances en el estudio de la gravedad cuántica que demuestran que nuestra concepción de cuatro dimensiones del espacio y el tiempo sólo se refleja en una versión de la teoría en la que el tiempo es real y no emergente.

Así que podemos decir que, contrariamente a la tradición metafísica antigua, el tiempo no sólo es real, sino que probablemente sea el único aspecto de la realidad que experimentamos directamente que es fundamental y no emergente de cualquier otra cosa.

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BBC Ciencia

Millonaria misión espacial quiere enviar pareja a Marte

La misión Inspiración Marte sería lanzada en enero de 2018.

Un equipo liderado por el millonario y exturista del espacio Dennis Tito planea enviar de ida y regreso a una "pareja-prueba" a Marte, en una misión financiada por capital privado.

La Fundación Inspiración Marte planea empezar su misión de un año y medio en enero de 2018.

El grupo ha hecho un estudio en el que asegura que es viable cumplir con ese tipo de misión usando tecnología que ya existe.

A la fundación todavía le hace falta gestionar los fondos para su misión. Entre los involucrados en el proyecto están Jane Poynter, que pasó encerrada dos años en un ecosistema con otras siete personas en 1991, experiencia que describió como "El Jardín del Edén de la nueva era".

Poynter le dijo a la BBC que los diseñadores de la misión desean que la tripulación esté conformada por personas de mayor edad, cuya relación sea capaz de resistir el estrés de vivir en confinamiento por dos años.

"Puedo asegurar, después de haber vivido en el Biósfera 2, que contar con alguien en quien tú confías y quieres enteramente es algo extraordinario", señala Poynter.

La mujer, que terminó casándose con Taber Macallum -uno de los participantes en el Biósfera 2- admite que puede ser un reto para la pareja. Pero cree que el proceso de selección apunta a encontrar "gente resistente capaz de mantener una actitud optimista frente a la adversidad".

El plan consistía en encontrar una pareja de mediana edad porque su salud y fertilidad se podrían ver menos afectados a causa de la radiación a la que se podrían exponer durante la larga misión.

"Ha sido extraordinario desde el punto de vista científico ya que no hemos hecho los mismos avances en vuelos espaciales tripulados", dice Dennis Tito.

La pareja recibirá un entrenamiento extensivo y podrá recurrir a apoyo psicológico durante la misión.

La expectativa de Poynter es que el viaje en pareja a Marte sea "inspirador".

"Queremos que los tripulantes de la nave representen a la Humanidad", dijo. "Queremos que los jóvenes del mundo se sientan identificados en los viajes".

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BBC Ciencia

El nacimiento de un planeta gigante

Recreación artística del planeta gigante gaseoso alrededor de la estrella HD 1005460. | ESO

Los planetas gigantes gaseosos, según las teorías actualmente vigentes, se forman tras capturar polvo y gas que permanecen tras la creación de una estrella. Su superficie es indefinida, compuesta principalmente por hidrógeno y metano. Un equipo internacional de investigadores del Observatorio Europeo Austral ha observado el disco de polvo y gas de la estrella joven HD 100546, a unos 335 años luz de distancia de la Tierra, y ha descubierto en su órbita lo que se cree que es un planeta gigante en proceso de formación, un descubrimiento que ofrece una excelente oportunidad de comprender cómo se forman los planetas.

"Si nuestro descubrimiento es ciertamente un planeta en formación, por primera vez los científicos podrán estudiar de forma empírica el proceso de formación planetaria y la interacción de un planeta en formación con su entorno natal en un estadio muy temprano", afirma Sascha Quanz, jefa del proyecto en Zürich, Suiza.

Los científicos que estudiaron durante años la estrella joven HD 100546 descubrieron una débil mancha en su disco circumestelar, su anillo. En un principio pensaron que se podía tratar de un planeta gigante a una distancia seis veces mayor que la que separa a la Tierra del Sol. Gracias al telescopio VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral el equipo de investigadores actual ha descubierto que este planeta en formación realiza una órbita mucho mayor, unas 70 veces la distancia que separa la Tierra del Sol, esto es, alrededor de 149.600.000 kilómetros de media. Se halla en las regiones exteriores del sistema, aunque no está claro si ha estado en su posición actual durante todo el tiempo de su formación o si ha podido migrar desde regiones interiores.

Telescopio VLT, en el desierto chileno de Atacama, en plena acción. | ESO

La estrella se descubrió gracias a la combinación del instrumento de óptica adaptativa NACO, que elimina la luz procedente de la estrella en la que orbita el protoplaneta, con técnicas pioneras de análisis de datos, lo que demuestra que "el intercambio de ideas entre diferentes campos puede dar como resultado un extraordinario avance", afirma Adam Amara, miembro del equipo de investigación.

Aunque la teoría de que el objeto detectado se trata de un protoplaneta es la que más se amolda a los resultados de las observaciones, existe la remota posibilidad de que se trate de un planeta totalmente formado eyectado de su órbita original hacia una posición más cercana a la estrella. Si, por el contrario, se confirma que se trata de un protoplaneta, los investigadores tendrán un perfecto laboratorio en el que estudiar de cerca el proceso de formación de un nuevo sistema planetario.

"La investigación exoplanetaria es una de las más nuevas y emocionantes fronteras de la astronomía, y la imagen directa de planetas es todavía un campo emergente que se va a beneficiar mucho de los recientes avances en instrumentación y en métodos de análisis de datos", concluye entusiasmado Amara.

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El Mundo Ciencia

Las 6 cosas más sorpendentes descubiertas en el espacio exterior

Los misterios del universo: imágenes en nebulosas, estrellas fugaces, hoyos negros voladores y fuerzas ocultas, todas ellas se esconden en él. 

Hemos estado observando el espacio desde hace miles de años, y lo que hemos descubierto es que las cosas más extraordinarias se esconden en él. Aquí una lista de las seis cosas más bizarras del universo.

6- El río de licor

La imagen es una fotografía de Sagittarius B2, es una nube enorme, millones de veces el tamaño de nuestro Sol, flotando cerca del centro de nuestra galaxia. Científicos han descubierto que es, básicamente, un enorme río de alcohol. 

 

Así es. Sagittarius B2 contiene billones y billones de litros de alcohol y de moléculas de formato de etilo, conocidas por darle a las frambuesas su sabor y olor al ron. No solo suena como el coctel ideal, también podría guardar el secreto de la formación de la vida, ya que es un compuesto orgánico, y descifrar cómo se forma en el espacio revelaría cómo se formó la vida en primera instancia. 

5- Una lupa enorme

La gravedad funciona de maneras sorprendentes en el universo, y no exclusivamente en hoyos negros que tragan y desaparecen todo a su alrededor. La gravedad también dobla la luz, que significa que los objetos que vemos en el espacio pueden no estar en donde los vemos. Los científicos conoces este fenómeno como lente gravitacional. Este es un ejemplo: 

Lo que podemos observar es un objeto azul detrás de un objeto rojo, pero dado que la gravedad dobla la luz a su alrededor parece que el rojo usa al azul cual pulsera. Este descubrimiento permite que los astrónomos puedan estudiar objetos espaciales que se encuentran directamente atrás de una fuente de gravedad como una gran galaxia.

El gran problema con este efecto, como podemos apreciar en la imagen, es que puede multiplicar los objetos que vemos en el cielo, de manera que realmente tenemos que saber qué buscamos para no concentrar nuestra atención en un reflejo. 

4- Unicornios, Insignias Corporativas y más

El unicornio de la imagen de abajo es en realidad la Nebula Trífida, una nube enorme de gas que por coincidencia se parece a un unicornio con brillo propio. 

 

El unicornio es tan solo un ejemplo de pareidolia (el término científico para identificar ciertos patrones o imágenes dentro de formaciones irregulares). Las siguientes imágenes muestran otros ejemplos de pareidolia:

Mickey Mouse en Mercurio:

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Pijama Surf

¿ El universo podría existir sin necesidad de Big Bang? Claro que sí...

Fotogalería: La imagen del día del espacio
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Investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) han demostrado con modelos matemáticos que el universo se expande de forma acelerada debido a una pequeña constante cosmológica que actúa contra la gravedad, tal como evidencian experimentalmente las teorías cosmológicas de los últimos unos años.

En un artículo que publica la prestigiosa revista Physical Review Letters, los investigadores Jaime Haro y Jaume Amorós, del Departamento de Matemática Aplicada I de la UPC, retoman el modelo del universo introducido originalmente por Albert Einstein a finales de los años veinte en un intento de unificar la gravitación y el electromagnetismo, y aplicar esta teoría en cosmología. Los autores llegan a la explicación de dos de los principales dilemas de la cosmología actual: por qué el universo no presenta singularidades, a pesar de que la mayoría de modelos estándar predicen su existencia, y por qué la expansión del universo es acelerada, en lugar de ser decelerada como predice la cosmología basada en la teoría de la relatividad general de Einstein.

Para resolver el problema de la constante cosmológica de Einstein, los matemáticos españoles se han basado en la técnica matemática del teleparalelismo, que fue introducida en física por Einstein en los años 20. Los resultados de la investigación muestran un universo primitivo en el cual el Big Bang no existe y que evoluciona hasta nuestro universo actual, en el que una pequeña constante cosmológica actúa contra la gravedad para acelerar su expansión.

La teoría del Big Bang producido de acuerdo a la relatividad general, precedía que el universo tiene que ser de tamaño estático o expandirse con velocidad decreciente. Las observaciones astronómicas de los últimos años, cada vez más precisas, contradicen esta teoría clásica. Los astrónomos Perlmutter, Schmidt y Riess, que obtuvieron el premio Nobel de Física en 2011, ya descubrieron dicha contradicción en 1998. Las observaciones de estos científicos mostraban que el universo se expande con velocidad creciente. Ahora, los investigadores de la UPC han evidenciado esta última teoría con modelos matemáticos.

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Muy Interesante 

Meteoros y meteoritos, algunos datos interesantes

El pasado viernes, horas antes de la anunciada aproximación del asteroide 2012 DA14 a la Tierra, un suceso recorría el mundo entero gracias a Internet: la caída de un meteoro en la región rusa de los Urales. La caída de este meteoro, que explotó en la atmósfera liberando una energía equivalente a 30 veces la bomba de Hiroshima (según ha revelado la NASA), se ha convertido en un suceso muy mediático que, gracias a las cámaras de los ciudadanos de esta región de Rusia pero, si echamos un vistazo atrás en el tiempo, los datos nos revelan que este tipo de fenómenos se han dado con cierta frecuencia a lo largo del tiempo y uno puede encontrar curiosos datos y situaciones relacionadas con la caída de meteoros y meteoritos a la Tierra.

Antes de entrar en materia, es importante señalar la diferencia entre un meteoro y un meteorito, un detalle importante que nos señalaba hace un par de días nuestro compañero Genaro Grajeda a través de Twitter. Se denomina meteorito al fragmento que impacta sobre la superficie de la Tierra y, sin embargo, meteoro es la roca que llega a nuestro planeta procedente del espacio y se desintegra o explota durante la entrada en la atmósfera.

¿Es normal la caída de un meteoro o un meteorito sobre la Tierra?

Aunque el fenómeno del viernes haya aparecido en los medios como un hecho insólito, es importante tener en cuenta que cada año se suceden un buen número de avistamientos de meteoros en todos los rincones del planeta y, solamente unos pocos de estos meteoros, se materializan en meteoritos que luego pueden ser rescatados y catalogados por los científicos.

Para hacernos una idea, en lo que va de año 2013 (y tampoco es que llevemos mucho tiempo), la American Meteor Society ha catalogado alrededor de 420 avistamientos en Norteamérica, un interesante registro en el que podemos geolocalizar los avistamientos y las trayectorias seguidas por los meteoros en esta zona del planeta y, con respecto a meteoritos, según algunos estudios, en una superficie de 300.000 kilómetros cuadrados caerían en un año unos 17 meteoritos de un peso inferior a 100 gramos, 3 que rondarían el kilogramo y uno cada dos o tres años que superan los 10 kilogramos de peso.

¿Son los meteoritos un factor de riesgo para la vida en la Tierra?

Viendo esta pregunta, quizás alguien vea la respuesta bastante clara si tenemos en cuenta lo que le sucedió a los dinosaurios; sin embargo, en términos de estadística y probabilidades, los números parecen jugar a nuestro favor y películas como Deep Impact, afortunadamente, podrían seguir siendo únicamente ficción.
Según los datos publicados por el astrónomo Alan Harris, la probabilidad de morir víctimas del impacto de un asteroide es de 1 entre 700.000 pero, a pesar de que los números estén a nuestro favor, es importante tener en cuenta algunos detalles:

• La llegada de un gran asteroide, al estilo de Deep Impact o Armageddon, es muy escasa pero, de suceder, un asteroide de 10 kilómetros de envergadura que impactase sobre la Tierra sería capaz de asolar el planeta. Afortunadamente este tipo de sucesos, según los cálculos, ocurren cada 100 millones de años es, decir, pasándolo a probabilidades, 1 frente a 1,5 millones.
• Un impacto algo más pequeño tendría una probabilidad 1.000 veces mayor de suceder (cada 100.000 años aproximadamente) aunque no asolaría todo el planeta sino que "solamente" al 0,1% de la población.

Entonces, ¿es probable morir por el impacto de un meteorito? Según algunos datos, si lo comparamos con la probabilidad de morir en un accidente de aviación o en un ataque terrorista, el meteorito podría ser más probable pero, de todas formas, no debe cundir el pánico ni tampoco formar un revuelo (como el que armaron algunos políticos rusos sobre la creación de una alianza global para la defensa de la Tierra frente a los meteoritos) porque es más probable morir en un accidente provocado por unos fuegos artificiales que por el impacto de un meteorito, de hecho, existe la misma probabilidad que morir en una atracción de un parque temático o un parque de atracciones.

De todas formas, aunque los números jueguen a nuestro favor, el impacto de un meteorito en una zona poblada puede provocar daños personales y materiales que pueden ser cuantiosos y, de hecho, el meteoro del viernes en Rusia provocó rotura de múltiples cristales y, derivado de ello, un millar de heridos.

Los países con mayor actividad registrada

Dejando a un lado el impacto del meteorito que terminó con los dinosaurios, los registros más antiguos de caídas de meteoritos se remontan al siglo XV de nuestra era y, solamente, registran la caída de 4 meteoritos sobre nuestro planeta aunque, lógicamente, caerían unos cuantos más aunque no fuesen catalogados en ningún sitio. De hecho, se tiene constancia de la caída de alrededor de 1100 meteoritos de gran tamaño sobre nuestro planeta de los que alrededor de 180 han caído en los últimos 30 años donde Asia, África y Norteamérica son las zonas geográficas que mayor actividad ha registrado.

Concretamente, Estados Unidos se sitúa a la cabeza como el país que mayor número de meteoritos ha visto impactar en su territorio (algo más de 140), seguido de India (con más de 125), Francia (unos 63), China (58), Rusia (47), Japón (42), Alemania y Ucrania (con 32 cada uno), Italia (31) y Argentina (24); lógicamente, hablamos de meteoritos, es decir, objetos procedentes del espacio que han atravesado la atmósfera sin desintegrarse por completo o explotar y que, por tanto, sus fragmentos han impactado sobre la superficie de la Tierra dejando fragmentos de gran tamaño.

Teniendo en cuenta que este tipo de actividades se basa en las observaciones y en la colaboración de los aficionados (que reportan este tipo de sucesos), seguramente se hayan producido un mayor número de impactos y estos no hayan sido registrados porque el tamaño de los objetos haya sido muy pequeño o hayan caído en zonas despobladas y, si además, le sumamos los meteoros que llegan a la Tierra y se desintegran en la atmósfera, el número es mucho más grande.

Algunos casos curiosos

Además de lo acontecido en Rusia a finales de la semana pasada, existen otros casos de meteoros y meteoritos documentados que también generaron bastante impacto en los medios, sobre todo, los que se han dado en el siglo XX en zonas pobladas.

Hace algún tiempo hablamos del Meteorito Sylacauga (1954), el primer impacto documentado sobre un ser humano. Ann Elizabeth Hodges, que dormía plácidamente en el sofá de su casa de Oak Grove (Alabama) se llevó un golpe en el costado por culpa de un meteorito que atravesó el techo de su casa y rebotó sobre una pared para impactar sobre su cuerpo.

Algunos años antes, en 1911, un perro fue volatilizado en Nakhla (Egipto) por culpa de un meteorito que le cayó el 28 de junio a las 9 de la mañana y que tenía su origen en Marte 1.300 millones de años antes del suceso. Por cierto que los fragmentos de este meteorito se muestran en el Smithsonian de Washington D.C.

En septiembre de 2007, en el Departamento de Puno en Perú cayó un meteorito de que formó un cráter de 30 metros de diámetro y 6 metros de profundidad, algo parecido a lo que sucedió en Turkmenistán en el año 1998 o en Bashkortastán (Rusia) en mayo de 1990 (donde cayó un meteorito de 315 kilogramos de peso.

Sin embargo, uno de los fenómenos que más ríos de tinta han generado es, sin duda, el evento de Tunguska (Siberia Oriental) del año 1908 (al cual se hace un guiño en The X-Files). El 30 de junio de 1908, un objeto incandescente sobrevoló este territorio de Siberia y la onda expansiva de este meteoro derribó alrededor de 40 kilómetros de bosque y afectó a varias poblaciones de la zona en un fenómeno similar a la explosión de una bomba nuclear que se atribuye a un cometa al igual que el Evento de Vitim que también ocurriría en Sibera pero en el año 2002.

Imágenes: Wikipedia y Flickr

Tomado de:

Fotos: Corazones desde el espacio

La revista Muy Interesante ha publicado un post muy acorde con esta fecha del día del amor: fotos de "corazones" vistos desde el espacio...

1. Explosión solar

Esta explosión solar registrada por el satélite SOHO  tenía, en su parte superior, una curiosa forma de corazón. La llamarada, que se produjo a unos 150 millones de kilómetros de distancia permitió en su día a las personas que habitaban en las zonas polares, disfrutar de bellas auroras.

2. El mar Aral

La parte final, en la zona sur, del mar Aral se ve claramente un corazón quasi perfecto. En realidad no es un mar abierto, sino endorreico o mar interior salado que además, en la actualidad, está siendo el foco de muchas preocupaciones ecológicas en la zona ante la pérdida continua de agua, lo que está poniendo en peligro el propio ecosistema. en los últimos años su superficie se ha reducido en apróximadamente un 60 por ciento y su volumen en un 80 por ciento.

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¿Por qué el universo se constituye de galaxias y no únicamente de estrellas?

Las estrellas se formaron a partir de nubes que colapsaron dentro de las galaxias.

Es una consecuencia de la estructura a pequeña escala de la materia y la energía en el universo durante su período de formación.

Aunque hasta el día de hoy no queda claro de qué manera se formó la estructura del universo, los astrónomos creen que las fluctuaciones diminutas en la densidad de la materia se convirtieron en la semillas que después resultaron en protogalaxias y cúmulos.

Las estrellas se formaron después, a partir de nubes que se colapsaron dentro de estas protogalaxias.

Así que es probable que el Universo se constituya de galaxias (en lugar de estrellas) debido a que las fluctuaciones primordiales correspondían a la escala adecuada para crearlas.

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BBC Ciencia

¿Se han concebido bebés en el espacio?

Las naves espaciales son estrechas y dejan poco espacio para la intimidad.

Según la NASA y la Agencia Espacial Rusa, nadie ha tenido relaciones sexuales en el espacio, por lo tanto tampoco han concebido bebés.

Las naves espaciales son estrechas y dejan poco espacio para la intimidad.

Los astronautas se consideran en servicio las 24 horas del día y es poco probable que arriesguen su estatus privilegiado con este tipo de comportamiento no autorizado.

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BBC Ciencia

La Vía Láctea orienta al escarabajo pelotero

La Vía Láctea es la mejor aliada del escarabajo pelotero en las noches sin Luna.

Quizás vivan en la tierra, pero todo parece indicar que el escarabajo pelotero que se alimenta de excrementos está muy claro dónde están las estrellas.

Un grupo de científicos ahora puede comprobar cómo estos insectos usan la Vía Láctea para orientarse mientras trasladan sus bolas de excremento por el terreno.

 

Los humanos, las aves y las focas se orientan por las estrellas. Sin embargo, este podría ser el primer ejemplo en el cual un insecto lo hace.

El estudio, elaborado por Marie Cacke, es reseñado en la revista clic Current Biology.

"Los escarabajos peloteros no necesariamente se trasladan en el mismo sentido que la Vía Láctea o perpendicular a ésta, pueden ir en cualquier ángulo a esta banda de luz en el cielo. La usan como referencia", dijo a la BBC la investigadora de la Universidad de Lund, en Suecia.

A los escarabajos peloteros les gusta trasladarse en línea recta. Cuando encuentran una pila de excrementos, forman una pequeña bola con éstos y comienzan a rodarla a un lugar seguro donde pueden comérsela, generalmente en una cueva.

Tener una buena orientación es importante porque a menos de que el insecto use un curso recto, es riesgoso regresar al lugar donde hizo la recolección, ya que otro escarabajo seguramente tratará de robarle su preciada bola.

Se mueven en línea recta

Dacke previamente había demostrado que los escarabajos peloteros eran capaces de moverse en línea recta orientándose por el Sol, la Luna o incluso señales formadas por estas fuentes de luz.

Pero fue la capacidad de estos animales de mantener el curso, incluso en noches sin Luna, lo que intrigó a la investigadora.

Por ello Dacke se llevó a estos insectos (Scarabaeus satyrus) al planetario de Johanesburgo, en Sudáfrica, donde podía controlar las estrellas que el insecto tendría sobre sí. 

Lo más importante es que puso a los escarabajos en contenedores con paredes negras para asegurarse de que los animales no estuviesen usando información de referencias en el horizonte, lo que en su medio ambiente natural podrían ser, por ejemplo, árboles.

Los escarabajos hicieron mejor su trabajo cuando tuvieron un perfecto cielo estrellado proyectado en el domo del planetario, aunque también lo hicieron bien al mostrarles una franja de luz difusa que representa la Vía Láctea.

Dacke cree que es la franja de luz y no los puntos de luz de las estrellas lo que es más importante para estos insectos.

"Estos escarabajos tienen ojos compuestos", dice a la BBC. "Se sabe que los cangrejos, que también los tienen, pueden ver las pocas estrellas más brillantes en el firmamento. Quizás los escarabajos pueden hacer esto también, pero aún no lo sabemos, es algo que estamos investigando. Sin embargo, cuando les mostramos solo las estrellas brillantes en el cielo, se pierden. Por lo tanto no son ellas las que los escarabajos usan para orientarse".

En el terreno, Dacke ha visto a los escarabajos desorientarse cuando la Vía Láctea se ubica en el horizonte en una época particular del año.

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BBC Ciencia

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