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Tethys, luna helada desde la Cassini orbitando Saturno
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¿Qué procesos formaron la extraña superficie de Tethys, la luna de Saturno? Para ayudar a averiguarlo, la NASA envió la sonda robótica Cassini directa hacia la enigmática luna helada en 2005.

Fotografiada arriba está una de las imágenes en mayor resolución de una cara completa creadas hasta ahora. Se cree que el color blanco dominante de Tethys se formó por partículas de hielo fresco que caen continuamente sobre la luna desde el difuso anillo-E de Saturno; partículas expulsadas por la luna de Saturno Enceladus. Sin embargo, algunos de los extraños patrones de cráteres de Tethys aún permenecen sin comprenderse bien.

Una inspección próxima de la imagen superior del polo sur de Tethys revelará una gran falla que discurre diagonalmente hacia abajo desde el medio: Ithaca Chasma. Una teoría destacada sobre la creación de este gran cañón se basa en el enorme agrietamiento de toda la superficie que probablemente ocurrió cuando los océanos internos de Tethys se helaron. De ser así, Thetys pudo haber albergado una vez océanos interiores, posiblemente semejantes a los océanos subterráneos que algunos suponen existen hoy bajo la superficie de Enceladus.

¿Podría la vida primitiva estar congelada ahí debajo?


Localiza a Tethys en el cielo:
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Más multimedia de Tethys
Fotografías de Tethys
  • A lain

    Los nombres de la sonda son en honor de;

    -Giovanni Domenico Cassini (1625 Perinaldo-Italia, 1712 Paris-Francia) Naturalizado francés de origen italiano, matemático, astrónomo, ingeniero y relojero.

    -Christiaan Huygens (1629 La Haya, 1695 en la misma ciudad) Neerlandés, matemático, astrónomo, físico y relojero.

    Los dos fueron miembros de l’Academie de Science de Paris, Francia, y la mayoría de sus trabajos y descubrimientos los hicieron en este país.

  • roberto mancillas

    Emilio, agradezco infinito la deferencia ,que consabido es, es mas lo que surge y mas las preguntas, por desgracia no pude continuar en la conversa por razones de trabajo.Pregunta,por lo antes expuesto, puede considerarse no una sino diferentes fronteras del universo? y por ende diferentes espaciotiempo?

  • nelson

    Hola a tod@s.
    Hola Isod, Emilio y quien quiera y pueda:
    Aprovechando el final de la jornada, y ya que entraron en este tema, me atrevo a pedirles opinión sobre estos textos que estoy empezando a “digerir”, redactados con la finalidad de la divulgación de la Física Cuántica para público en general. Pienso que pueden ser de utilidad para otros contertulios y ayudar a comprender mejor fenómenos del Universo que habitualmente se presentan aquí. No hay apuro y disculpen la extensión, pero no tengo enlace. Gracias.

    Inecuación de Bell y la paradoja de EPR.

    Einstein junto con otros dos científicos (Podolsky y Rosen) idearon un llamado experimento de pensamiento, conocido como la paradoja de EPR, para explicar la imposibilidad de las acciones a distancia o también para demostrar que el concepto de realidad local era correcto incluso dentro del mundo cuántico. Este experimento se logro desarrollar experimentalmente en Paris en 1980 por el científico Alain Aspect, y a través de ciertos cálculos llevados a cabo por John Bell, se arribo a la conclusión, contra lo que el sentido común indica, que a nivel cuántico la realidad es no local, esto es que existen conexiones misteriosas entre las partículas, o bien que entre ellas intercambian información a velocidades superiores a la de la luz. Estos tres puntos, la Paradoja EPR, el experimento de Aspect y la inecuación de Bell es lo que se desarrolla a continuación.
    En el experimento de Aspect se mide una propiedad que cuentan los fotones de luz, denominada polarización. Algo de esta se describió en el capitulo de ondas, por lo que lo que aquí diremos para entender el experimento, es que la polarización para cada fotón se la representa y así debemos imaginarla como una pequeña flecha que, saliendo del fotón, apunta en una dirección determinada (arriba, abajo, o en diagonal). La polarización de dos fotones emitidos desde el mismo átomo esta correlacionada en sentido cuántico, de manera tal que si por ejemplo en uno apunta hacia arriba, en el otro apuntara en diagonal, pero no hay nada que nos permita decir que fotón tendrá polarización en uno u otro sentido. Cuando dos fotones son emitidos desde un átomo, existen como el gato de Schrodinger en estados superpuestos hasta que alguien mida la polarización de alguno de ellos. En ese momento, la función de onda del fotón medido colapsa en uno de los estados de polarización posible; digamos para nuestro caso hacia arriba. En dicho momento, la función de onda del otro fotón también colapsa en el otro estado de polarización, en diagonal. Nadie ha mirado a este segundo fotón, y en realidad en el momento que se realiza la medición sobre el primero, podría ser que ambos fotones estén en los extremos opuestos del universo, así cuando la función de onda de uno colapsa, la del otro hace lo mismo en el mismo momento; esto es lo que se denomina acción a distancia y contra la cual Einstein se oponía. Es como si las dos entidades quánticas, los fotones, permanecieran en un estado de conexión misteriosa, para siempre. La pregunta era ¿cómo se podía observar esta conexión a distancia? Era evidente que a través de la medición simultanea de ambos fotones esto no se lograría por que siempre observaríamos las polarizaciones tal como tienen que ser, hacia arriba en uno y en diagonal en el otro, pero no podríamos distinguir el instante de la conexión entre ambos. Quedaría siempre la duda si realmente existe esa conexión o acción a distancia; o por el contrario, que la polarización de cada fotón queda determinada en el preciso momento que son emitidos desde el átomo, siendo así que cada fotón nace con una polarización determinada careciendo de sentido el concepto de estados superpuestos.
    El truco para captar sea el fenómeno de la acción a distancia, o el fenómeno no-local, es trabajar con tres medidas conectadas, por ejemplo tres ángulos de polarización, tal como lo pensó Aspect en su experimento, pero solo medir dos de ellos uno para cada fotón.
    Para hacer un ejemplo mas familiar que la polarización, llamaremos a esta color. Supongamos que un átomo en lugar de emitir fotones de a pares con polarizaciones correlacionadas, emite partículas de colores de a pares. Estos colores pueden ser ROJO, AMARILLO, AZUL. Ahora bien por definición, cada par de partículas emitidas simultáneamente deben tener colores diferentes.
    Expresando esto en términos cuánticos, diremos que cuando el átomo emite un par de partículas de color, la interpretación de Copenhague (Bohr) dirá que ninguna de las dos partículas tiene un color determinado sino que existen en una superposición de tres estados (colores) posibles. Cuando el que realiza el experimento mira a una partícula , allí su función de onda colapsa adoptando un color determinado entre los tres posibles. Al mismo tiempo, la función de onda de la otra partícula también colapsa adoptando esta un color determinado entre los ahora dos posibles. Este debe ser diferente al que adopto la partícula observada, aunque no sabemos tal como realizamos el experimento cual de los dos posibles, dado que no estamos observando a esta partícula.
    Veamos como proceder en nuestra investigación: Utilicemos la siguiente notación y las preguntas que siguen:
    PO es la partícula observada.
    PNO es la partícula no observada.
    A = azul, AM = amarillo, R = rojo
    NA = no azul, NAM = no amarilla, NR = no rojo
    1. ¿PO es A?
    2. SI PO es A
    3. Por lo tanto, PNO = R o AM.
    4. NO, PO es NA, aunque no sabemos aun de que color es.
    5. Por lo tanto PNO = R o AM o A, pero con mayor probabilidad de que sea A.

    Calculemos algunas probabilidades:
    Si la PO es A, entonces la PNO tiene una probabilidad del 50% de ser AM y una probabilidad del 50% de ser R.
    Si la PO es NA puede ser R o AM.
    ü Si es R entonces la PNO podrá ser AM o A.
    ü Si es AM entonces la PNO podrá ser R o A.

    Vemos entonces que si la PO es NA hay cuatro posibles resultados para la PNO, dos Azules, un Amarillo y un Rojo, por lo tanto la probabilidad de Azul será 50 % (2/4), mientras que la de Amarillo y Rojo será 25 % para cada una (1/4).
    El hecho de que el estado de la primer partícula este determinado tal como sucede cuando la observamos y decimos es AZUL, implica que para la PNO, la probabilidad de adoptar determinados resultados R o AM, será del 50% para cada estado (color). Sin embargo, si el estado de la primer partícula no esta determinado, las probabilidades de encontrar un color particular al observar la segunda partícula varían respecto a la primer situación. Fíjense que aquí estas probabilidades será dl 50 % para un color y 25 % para cada uno de los otros dos. Para observar como las probabilidades van cambiando de acuerdo a la forma que realizamos la medición sobre la primer partícula, debemos realizar muchas mediciones sobre muchas partículas, tal como haríamos para calcular la probabilidad de que una moneda salga cara o seca, repetiríamos la tirada muchas veces anotando lo que sale en cada una de ellas. El punto crucial es que Bell mostró que el patrón estadístico que debería surgir si el fenómeno es no-local, es decir si las partículas no salen del átomo con una condición prefijada (polarización o color en nuestro ejemplo) es diferente al patrón que surge si el fenómeno es local, esto es que cada partícula adopta su color en el mismo momento que se emite desde el átomo y permanece en ese color todo el tiempo. Utilizando esta terminología de los colores, el experimento consiste en preguntar pares de preguntas acerca de ambos fotones en conjunto en la siguiente línea:
    ¿Es el fotón 1 azul o no, y es el fotón 2 amarillo o no?
    ¿Es el fotón 1 azul o no, y es el fotón 2 rojo o no?
    Llevando a cabo este experimento con muchos pares de partículas se puede construir una lista de respuestas especificando con que frecuencia las partículas se aparean en categorías: “ A y NAM ”, “A y NR”, “NA y NAM”, etc. Lo que Bell demostró (¿?) es que si se hacen las preguntas de esta manera muchas veces, utilizando muchos pares de fotones, hay un patrón estadístico que aparece en las respuestas obtenidas. Se puede averiguar con que frecuencia la combinación “A y NAM” apareció, comparada con la combinación “NA y NR”. Y todas las otras combinaciones posibles. Debido a que las entidades cuánticas no deciden que color adoptar hasta tanto sean observadas, contrariamente a lo que harían las partículas comunes de adoptar un color en su origen; el patrón estadístico resultante para ambos tipos de partículas será diferente. Bell mostró que si las partículas fueran comunes, el patrón estadístico A debería prevalecer, es decir el patrón A > el patrón B. Pero en el experimento realizado en Paris por Alain Aspect, donde se trabajo con fotones de diferente polarización, se demostró que esto no ocurría; es decir que la desigualdad anterior se violaba, siendo el resultado experimental que el patrón A < el patrón B. El argumento, si bien desarrollado matemáticamente, esta basado en una lógica del sentido común. Esta lógica del sentido común, aplicada a un ejemplo trivial, nos dice lo siguiente:
    Siendo TA, la cantidad total de adolescentes en todo el mundo; FA la cantidad de adolescentes mujeres en todo el mundo, MA la cantidad de adolescentes hombres en todo el mundo, Madu la cantidad de adultos hombres en todo el mundo y TM la totalidad de personas de sexo masculino; entonces se debe dar que:
    TA < FA + TM, (1)
    Por que TA = FA + MA (2) y TM = MA + Madu (3),
    Por lo tanto al reemplazar (2) y (3) en (1) Þ FA + MA < FA + MA + Madu Þ FA FA + TM; es decir que en el mundo hay mas adolescentes que mujeres adolescentes mas todos los hombres. Este resultado, ejemplificado aquí con personas, es lo que se conoce como la violación de la desigualdad de Bell, y es lo que confirma que para las entidades cuánticas existe una conexión misteriosa, denominada realidad no-local, a pesar de que aun no entendemos cual es el significado de todo esto. El propio Bell considero a la teoría cuántica como temporaria, y siempre espero que los físicos alcanzaran alguna teoría que pudiera explicar estos resultados extraños en términos del mundo real que todos conocemos, es decir en el cual las cosas tiene características objetivas y no indeterminadas.

    (sigue)

  • Gèminis

    Que impresionante y nitida imàgen de Tethys, como nos dicen en la traducciòn la de màs alta resoluciòn que se ha hecho hasta hoy, cuantos enigmas aùn nos encierra nuestro maravilloso y singular sistema solar?
    Aùn nos falta mucho por descubrir.
    Saludos foro hispanoamericano.

  • Gèminis

    Que buenos enlaces mandas, como siempre Sain. Gracias por la exquisitez de tus enlaces. Creo que hoy no voy a dormir!

  • http://astronomos.net23.net jemcalama

    Excelentes enlaces con buenas imágenes de galaxias lejanas (o muy viejas), Marte como si estuviera ahí mismo, etc.

  • http://www.emiliosilveravazquez.com emilio silvera

    He leido hoy por la mañana tu argumentación a mi comentario que, de ninguna manera quería ser el cierrre de ninguna cuestión y me limitaba a exponer lo que allí pasó y lo que hicieron aquellos grandes de la Física. Finalmente, la cosa quedo (aparentemente) como que ganó la versión o el Modelo de Copenague, claro que, esa historia no ha terminado todavía y Einstein podría volver, desde su tumbra a dejar oir una sonora carcajada.

    No sabemos lo sufificiente para determinar una verdad absoluta, y, de momento, sólo nos queda esperar. No creo haberme equivocado en nada, solo me he limitado a constatar y comentar unos hechos que…serán o no serán, ya lo veremos y, de todas las maneras, sea cual fuese el resultado final, a mí me vendrá bien, ya que, lo único que persigo es el conocimiento de esa verdad que todos queremos.

    Un abrazo.

    PD.
    Si hubiera estado en el momento de tu comentario mis contestaciones habrían sido varias, extensas y con suficientes arguimentos y motivaciones, llenas de datos. Sin defender nada y explicándola verdadera situación y dejando abierto el tema que no podemos cerrar ni tú ni yo por una sóla razón, no sabemos el final de la Historia.

  • Isod

    Yo también lamento haberte respondido tan tarde.

    Ya lo comentaremos otro día con mayor extensión, que seguro vuelve a estar de actualidad a cuenta de alguna foto.

  • Isod

    He recuperado un día después este comentario tuyo de la carpeta de “pendientes”. La primera parte es similar a lo que yo decía, es decir, la demostración que la paradoja EPR no es cierta y que la cuántica, por mucho que pese, no es la manifestación de la existencia de variables ocultas que están por descubrir.

    Es un tema que volverá a salir, seguro, en Observatorio, por lo que podremos volver a discutirlo más en directo.

    Un saludo.

  • nelson

    Gracias Isod.

    Continúo.

    Variables no conocidas. (hidden variables)
    La lucha por parte de Einstein de mantener una idea de realidad objetiva, llevo a el y alguno de sus discípulos como David Bohm a explicar lo inexplicable de la física cuántica por la existencia de variables desconocidas que agregarían conocimiento para poder dar una explicación lógica a los comportamientos y resultados de los experimentos cuánticos. Si se conocieran estas variables escondidas, los físicos podrían dar resultados precisos y no probabilísticos como hasta ahora. En realidad esta interpretación de la cuántica a través de las variables ocultas, esta mucho mas de acuerdo con nuestro sentido común, que todas las otras interpretaciones que se desarrollaron con mayor extensión. Siendo así ¿por qué no se desarrolló mas esta idea para explicar la cuántica, en lugar de utilizar otras explicaciones tan contrarias al sentido común? Esto se debe a que durante mucho tiempo, se demostraba matemáticamente que esta explicación no era correcta dentro del mundo cuántico (von Neumann). Cuando Bohm retoma esta explicación, su fundamento principal era que el mundo es no-local, esto significa que lo que ocurre en un lugar del universo a una partícula afecta instantáneamente al resto de las partículas del universo. Es decir todo forma parte de un único sistema interconectado. La hipótesis de Bohm era entonces que variables ocultas eran las que explicaban las misteriosas conexiones que se detectaban entre las partículas subatómicas. Para Bohm lo que percibimos como partículas separadas, en un sistema subatómico, no lo están, sino que en un nivel mas profundo de la realidad son meramente extensiones del mismo algo fundamental. El nivel de la realidad en que las partículas parecen estar separadas, es decir el nivel en el cual vivimos, Bohm lo denomino el nivel explicado o explicitado. El sustrato mas profundo de la realidad, aquel en el que la separación desaparece y todas las cosas parecen convertirse en parte de una totalidad sin discontinuidades, Bohm lo llamo el orden implicado. Para ilustrar como un nivel de totalidad continua puede aclarar esas correlaciones sin apelar a transmisiones de señales mas veloces que la luz, Bohm ofreció el siguiente ejemplo. Imaginemos una pecera donde nada un pez. El mismo es filmado por dos cámaras de TV una enfocada hacia el frente y la otra hacia el costado de la pecera. Cada una de estas, esta conectada a un televisor. Imaginemos también que nosotros no vemos las cámaras dado que están detrás de unas mamparas, y solo tenemos conocimiento de la pecera por lo que vemos proyectado en los dos televisores. Es así que podemos suponer que estamos mirando dos peces diferentes, y que cuando uno de ellos realiza un movimiento el otro también realiza otro movimiento. Si el pez A esta de frente, el pez B estará de costado, y si de repente el pez A se pone de costado, el pez B se pondrá de frente. Si seguimos suponiendo que son dos peces diferentes, podríamos deducir que entre ambos existe una correlación que se manifiesta en forma instantánea, o también que uno mediante algún mecanismo oculto, le informa al otro instantáneamente cuando realizara un cambio de posición. Esto, conociendo como esta establecido el experimento sabemos que no es correcto, no hay tal transmisión de información, ni un grado de correlación perfecta; ocurre que a un nivel profundo y desconocido para nosotros (atrás de las mamparas), ambos peces son la misma cosa, es decir están interconectados como parte de un todo. Esto que dice Bohm es aproximadamente análogo a lo que nos ocurre, cuando medimos las correlaciones de dos partículas subatómicas separadas entre si por una distancia tal que solo transmitiendo la información a una velocidad superior a la de la luz, o mediante alguna conexión misteriosa entre ambas, podrían darse los resultados de los experimentos tal como se dan. Las dos pantallas corresponden al mundo tal como lo conocemos, es el orden explicado. La pecera donde esta el pez tal como es, es el orden implicado. Las imágenes que ofrecen las pantallas de TV son proyecciones bidimensionales de una realidad tridimensional. Según Bohm, nuestro mundo tridimensional es la proyección de una realidad multidimensional aun mas alta.

    Espero que sea útil.

    Saludos cordiales.

  • nelson

    Importante, justo y necesario: el autor de estos artículos se llama Eduardo Yvorra.

    Saludos.