Charla de Física entre aficionados

El otro día estuve debatiendo sobre Física Teórica en un chat con positronic, de Clan Dlan. Ambos somos sólo aficionados en esto de la Física. No estudiamos carrera ni nada. Esto es un resumen de las muchas cosas que se dijeron en aquella conversación. No creo que esté todo bien, habrá muchos fallos, pero sirva como prueba de qué es lo que sabe y deduce de la física teórica un no iniciado cuando se pone a hablar de ello con un par de amigos, cerveza y Google hasta las tres de la mañana.

¿Cómo podríamos crear armas de antimateria?

La antimateria está formada por átomos de polaridad invertida. En vez de electrones girando alrededor del núcleo, hay positrones con carga positiva. Existe también el equivalente con carga negativa de los protones en el núcleo.

El principal problema de la antimateria es que en contacto con la materia normal, ambas se desintegran liberando energía. En clase de Estructuras Políticas en la UCAM salió el tema por una pregunta de un compañero mío, Jesús, quien preguntaba por la posibilidad de utilizar la antimateria como arma. A primera vista parece imposible, pues la antimateria se desintegraría al entrar en contacto con cualquier recipiente en el que se nos ocurriese meterla.

Una solución hipotética sería crear proyectiles de vacío, en los que la antimateria contenida en su interior fuese mantenida en suspensión mediante algún tipo de campo electromagnético capaz de afectar a dicha antimateria.

¿Qué pasó con el Gran Colisionador de Hadrones?

El Gran Colisionador de Hadrones es el acelerador de partículas más grande del mundo, y se tiene previsto que esté en funcionamiento dentro de unos pocos días. Mediante experimentos con él se pretenden probar diversas teorías. Existe un grupo de científicos que se oponen a estos experimentos por miedo a la creación accidental de un pequeño agujero negro que devore la Tierra. De hecho, iniciaron un proceso judicial para impedir la puesta en marcha del aparato.

¿Qué es la materia?

La materia no es sólida, al menos en el sentido en que la conocemos. La materia está formada por quarks, que son pequeños cúmulos de energía en estado de reposo. La única diferencia entre materia y energía es el movimiento y el reposo, pero la base es la misma. Si aceleramos la materia más allá de la velocidad de la luz, lo más posible es que se desintegre y se convierta en energía.

¿Qué significa que el tiempo es relativo y por qué se equivocó Einstein?

Einstein, en la Teoría de la Relatividad, postuló que el tiempo es relativo y depende del punto de vista. El tiempo puede variar según la velocidad. Para una persona que viaje a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, le parecerá que el resto se ha detenido. En ciertos puntos singulares, como los agujeros negros, las ecuaciones de Einstein sobre el tiempo nos dicen que se detiene. Pero si el tiempo se detuviese, no podría ocurrir nada dentro de los agujeros negros, y está claro que algo ocurre, en parte porque la materia se condensa dentro del agujero negro y en parte por las radiaciones que emiten los agujeros negros. Si el tiempo se detuviese, la materia no llegaría a tocar el agujero negro.

El tiempo es continuo, puede ir muy lento desde nuestro punto de vista, pero no se detiene. No puedes decirle al tiempo: “Espera, que tengo que hacer pis”. Por eso creo que la ecuación de Einstein sólo funciona cuando el tiempo es mayor que cero y supongo que sólo de forma aproximatoria. Sería como las suposiciones que se hacían sobre el movimiento de las estrellas antes de Galileo. Funcionaban para explicar el fenómeno, pero no eran realmente exactas.

¿Qué ocurrió antes del Big Bang?

Nadie puede saberlo. Hubiese lo que hubiese, se acabó. Lo más posible, si decimos que el Big Bang ocurrió, es que hubiese antes un Big Crunch, y que toda la materia del universo se condensase en el mismo punto, a lo largo de una eternidad, por causa de la fuerza de la gravedad, que no tiene límites.

Sería interesante saber también si en ese Big Bang estaba toda la materia del universo, porque si el Big Crunch se produjo antes de que toda la materia llegase a ese punto, entonces habría materia pre-universo en alguna parte y podría ser estudiada.

En contra de la teoría del Big Bang está el hecho de que el universo se expande de forma exponencial, es decir, cada vez más rápido. Aún se podría sostener esa teoría si consideramos el universo como la superficie de una esfera, es decir, que si sigues avanzando en línea recta, tarde o temprano volverías al punto de partida. Entonces diríamos que el Big Bang se produce en un polo de esa esfera, y el Big Crunch, seguido de otro Big Bang, en el polo opuesto. Por lo tanto el universo, al expandirse, lo que hace es contraerse. Las cosas seguirían así un ciclo eterno. Llegaríamos a la conclusión de que ni el universo ni la materia son infinitos.

¿Qué ocurre con la materia que desaparece?

Al parecer, hay un tipo de partículas que, al encontrarse en el vacío, se anulan mutuamente y desaparecen sin liberar energía. Teniendo en cuenta que eso fuese verdad, se nos ocurrieron estas opciones para explicar el fenómeno:

A) Error humano: La energía se ha liberado pero no somos capaces de verla. Quizá sea un estado invisible de la materia que todavía no se ha descubierto.
B) Teletransporte: La energía o la materia han ido, por cualquier razón, a otro sitio en el mismo universo.
C) Las leyes tradicionales estaban equivocadas: La materia sí puede ser creada o destruida sin transformación en energía.
D) Universos paralelos: Hay una serie de universos-espejo conectados con éste, y la materia o energía no desaparece sino que se comparte entre un universo y otro.

Aplicando el principio de la navaja de Occam, por el cual la proposición verdadera o más probable es la más simple, habría que quedarse con la opción A. Una vez descartada ésta, seguiríamos con la B, la C, y por último pensaríamos que quizá sí existen otros universos y además están conectados con éste.