dimecres, de juny 26, 2013

Recordatori: xerrada d'astrofotografia, el dia 2 de juliol a ASTER

Aquest proper dimarts, dia 2 de juliol, a les 7 del vespre, donaré la xerrada d’astrofotografia al local de l’Associació Astronòmica de Barcelona, ASTER.


Tal i com ja us anunciava fa un temps, aquesta xerrada és oberta també per a persones interessades que no siguin socis d’aquesta associació, sempre i quan, lògicament, hi hagi espai disponible. El local social d’ASTER es troba al carrer Viladomat 291.

La xerrada l’he adreçada a un públic molt divers: persones simplement amb curiositat sobre aquesta temàtica, aficionats que es volen iniciar, i gent amb coneixements més avançats i experiència en aquestes arts.

Com sempre sol passar, en definitiva serà l’auditori el que guiï el focus de la presentació, en funció dels seus interessos, de forma que espero es produeixi una forta interacció d’intervencions, preguntes, etc.

Fa uns mesos alguns dels lectors del blog em vàreu demanar una sessió divulgativa sobre aquest tema. Tot i que la xerrada a l’ASTER és una bona ocasió si podeu assistir, en cas que algú hi estigui interessat i no pugui venir el proper dimarts m’ho pot fer saber, i si hi hagués prou “demanda” organitzaria una trobada més informal per a parlar d’aquesta temàtica.

Per als que vulgueu / pugueu, ens veiem doncs el dimarts 2 de juliol a les 19 hores a ASTER.

dissabte, de juny 22, 2013

El dia que deixarà de ser l'astre rei

Fa pocs dies llegia un retall d’una revista d’astronomia americana de l’any 1938, on es deia que, molt probablement, l’energia del Sol no provenia del foc, contra la creença que fins aquell moment hi havia estesa.


És clar que ja fa 75 anys d’això, però el veure la xifra mil nou-cents encara em porta a pensar en “va ser just ahir”.

Avui se sap amb molta precisió quins processos porten al Sol i a les demés estrelles a brillar.

La nostre estrella es va forma fa aproximadament 4,6 mil milions d’anys, a partir d’un dens núvol composat bàsicament per hidrogen, l’element químic més comú a l’univers i, a l’hora, el més senzill de tots. Ho va fer, segurament, dins el sí d’una gran nebulosa, en un bressol que va veure néixer a desenes o potser centenars d’estrelles bessones del Sol.

El material que composava part de la nebulosa es va col•lapsar sobre ell mateix, per efecte de la gravetat. Aquest procés va ser, molt probablement, iniciat per l’explosió d’una supernova relativament propera (la mort violenta d’una estrella massiva).

D’aquesta forma, la gran bola d’hidrogen va anar guanyant temperatura en el seu interior, en un procés lent però gradual, a partir de les fredors que dominen l’espai (pocs graus per sobre del zero absolut, és a dir, aproximadament uns -270 graus).

Aproximadament cap als 10 milions de graus (!!!) va passar quelcom que va donar vida a la nova estrella. A aquesta temperatura, va començar la primera reacció nuclear en el nucli del jove Sol.

La importància d’això és transcendental per a nosaltres. És l’origen autèntic de la vida (o de la possibilitat de vida) a la Terra.

La reacció nuclear de la què parlem, que és per cert la més freqüent en totes les estrelles de l’univers, fusiona 4 nuclis d’hidrogen per a produir-ne un d’heli, el segon element químic més simple.

D’aquesta forma, el centre del Sol es va convertir en un autèntic forn nuclear, que crea heli a partir del hidrogen. En fer-ho, va aconseguir arribar a un equilibri, que durarà milers de milions d’anys: la pressió de la gran quantitat d’energia despresa en l’interior contraresta el pes de la gravetat que havia anat comprimint l’estrella. El resultat va ser que l’estrella va deixar de caure sobre si mateixa, i començà una llarga i pròspera vida.

Però aturem-nos un moment a calibrar la magnitud del què acabem d’explicar.

Vet aquí que si sumem la massa dels 4 nuclis d’hidrogen, i la del producte resultat, el nucli d’heli, quelcom no quadra. Falta massa. Aquesta massa que falta s’ha convertit en energia (segons la famosíssima fórmula d’Einstein E=mc2), energia que s’escapa de l’estrella en forma de llum (en el procés de fusió es generen, també, neutrins, aquells fantasmes quasi sense massa). I la llum ens porta vida i escalfor.

Per a que ens fem una idea de la dimensió, cada segon el Sol fusiona aproximadament 600 milions de tones d’hidrogen, i perd 4 milions de tones de material en forma de llum. Us imagineu el que és perdre, cada segon de cada dia de cada any de cada mil•lenni 4 milions de tones? Això sí que és aprimar-se!

Respecte de la producció de neutrins, poca broma. Aixequeu una ma a l’aire, i mireu-vos l’ungla del dit gros. Doncs bé, en aquest precís instant, sigui de dia o de nit, cada segon estan travessant la superfície que ocupa la vostra ungla 100.000 milions de neutrins!

És bastant impressionant pensar en la violència de les reaccions que tenen lloc al cor del Sol, i, a l’hora, l’aparent serenor d’aquest astre, que sembla no immutar-se front aquest ritme brutal de generació d’energia i de pèrdua de massa. I si us pregunteu quant de temps pot aguantar una estrella com el Sol en aquestes condicions, us diré que uns 10 mil milions d’anys. I quan la seva vida s’acabi, només haurà consumit una petita fracció de la seva massa total, aquella que resideix en el centre de l’estrella. És a dir, que combustible no li falta pas!

I així anirà fent el Sol, fins a un dia en el que el combustible d’hidrogen en el seu centre s’esgoti. En aquell moment, el nucli del Sol estarà composat per heli, i la quantitat ingent d’hidrogen que encara existirà a l’estrella estarà massa allunyada del centre com per a poder seguir alimentant el procés de fusió.

Aquell equilibri que explicàvem s’acabarà. Durant els següents centenars de milions d’anys, el Sol haurà de viure grans canvis, que el portaran cap a la seva vellesa. Una vellesa un xic violenta, per cert.


Incapaç de resistir el seu propi pes, la part central de la nostra estrella es contraurà, però aquest cop, com una espècie d’efecte rebot, les seves capes exteriors creixeran enormement. El resultat és que el Sol engegantirà, fins al punt de menjar-se els seus fills més propers (és a dir, Mercuri i Venus,... i la Terra diríem que ho pot tenir bastant fotut també). La contracció del nucli, però, endegarà una nova cadena de reaccions nuclears, que començaran a fusionar heli per a crear altres elements més pesats, com ara el Carboni i l’Oxigen.

Arribarà un altre cop la calma. El Sol en equilibri. Però res tornarà ja a ser com abans. L’estrella estarà consumint els darrers milions d’anys de vida, convertida en una gegant vermella.

Quan s’esgoti el combustible en el nucli, el Sol morirà. I ho farà expulsant la major part de la seva massa, i quedant reduït a una bola de material (quasi tot carboni i oxigen). Una nana blanca, que ja no brillarà més degut a les reaccions nuclears, sinó que ho farà simplement per dissipació de calor.

Aquella que un dia va regnar sobre el nostre cel, desposseïda ja del seu títol d’estrella, es refredarà lentament, durant bilions d’anys, i s’anirà apagant.

En el seu record potser estarà un dels seus fills, aquell planeta blau al què va donar llum, i en el que, fa molt de temps, va succeir un miracle. El miracle de la vida.

dissabte, de juny 15, 2013

Adéu a les galàxies. Benvinguda la gran galàxia


Ja comentàvem, fa uns mesos, que la primavera és l’estació de les galàxies per a l’aficionat a l’astronomia. Qui us escriu podrà tancar una temporada de caça fotogràfica de galàxies molt satisfactòria.

S’acaba la primavera, i les galàxies es van amagant de la nostra vista.

Però la gran culpable que això passi és, justament, la galàxia en majúscules. És el gran espectacle de l’estiu.

És durant l’estiu que la nostra perspectiva visual ens porta a mirar directament cap al centre de la gran Via Làctia, la nostra galàxia. Com que en formem part, quan mirem en la seva direcció la gran quantitat de nebulositats i pols galàctic ens amaguen tot allò que hi ha molt més al darrera, i és per aquesta raó que veiem menys galàxies.

Avui parlarem, doncs, d’aquesta gran taca que podem veure, sense gaires dificultats i amb l’ull nu, a sobre nostre durant les nits fosques de l’estiu, ... sempre que la pol•lució lumínica no ens ho impedeixi, és clar.

Des d’un indret allunyat de ciutats, la presència de la nostra galàxia és tan clara que no cal explicar cóm buscar-la. Una mirada justament a dalt ja ens indica que quelcom sospitosament lluent, tot i que molt feble, ocupa una gran franja de cel, que va aproximadament de nord a sud. Amb els ulls més acostumats a la foscor, allò que sospitàvem acaba materialitzant-se claríssimament, i és quan un no pot resistir estirar-se i, simplement, mirar.

Per a entendre millor el que veiem, penseu que esteu observant la galàxia de cantó. Aquestes grans metròpolis, formades per milers de milions d’estrelles, tenen, en general, i per efectes de la gravetat i de la seva rotació, una forma aplanada. La nostra Via Làctia, en concret, és una espiral (que deu ser extraordinàriament preciosa vista des de fora, cosa que mai no podrem saber), i nosaltres habitem un racó en un dels braços de l’espiral.

De forma que quan mirem cap al centre de la galàxia el que veiem és el pla galàctic en tota la seva esplendor (veieu la fotografia que us adjunto, de la galàxia NGC4565 vista de costat).

Us podeu preguntar cóm és, llavors, que no li veiem la forma tan clara i brillant com podríem pensar. La raó és que, a l’estar dins del merder de la galàxia, ens envolta un munt de material (pols, nebuloses, etc.) que ens tapa la visió de tots els detalls que hi ha al darrera, de forma similar a com explicava abans quan parlàvem del perquè no veiem tantes galàxies a l’estiu.

Si la teniu a sobre, estireu-vos, que anem a entendre-la una mica més mentre la mireu (els lectors ens haurem de conformar, de moment, en imaginar-nos-ho, esperant una nit fosca en la què ho puguem posar en pràctica).

El primer que notarem és que la Via Làctia travessa el conegut triangle estival. Aquest triangle està format per les 3 estrelles més brillants del cel nocturn d’estiu. Tenim Vega, de la constel•lació de la Lira, i Deneb, del Cigne, a dalt mateix, mentre que el vèrtex més estirat del triangle, format per Altair, de l’Àliga, es troba més al Est, durant les primeres setmanes de l’estiu, i es va situant al sud a ple estiu o ben avançada la nit.

Doncs bé, la taca blanca de la galàxia creua aquesta figura, sortint pel vèrtex d’Altair direcció Sud. Pel Nord, el pla de la galàxia segueix cap a la gran W de la constel•lació de Cassiopea.

Si la nit és fosca, els ulls no donen a l’abast. Es pot seguir perfectament aquesta banda blanquinosa, des del nord al sud. Si, a més, es té a ma uns prismàtics, la visió de qualsevol de les parts d’aquesta banda és una autèntica passada.

Potser, la part més fascinant es troba cap al Sud.

Un cop la Via Làctia deix Altair en direcció Sud, comença la regió més densa, ja que s’està mirant cap al centre mateix de la galàxia. Aquest centre es troba just per sobre de l’horitzó vist des de les nostres latituds, a la regió de Sagitari i de l’Escorpí.

És fascinant saber que, quan mirem en aquesta direcció, estem observant una zona en la què hi ha, amagada, la bèstia ferotge que és el gran forat negre que se situa en el centre de la galàxia. Aquest devora-matèria és dormitant, i sabem que hi és pels efectes gravitatoris que exerceix en les estrelles properes. Aquests forats negres, que tenen masses de varis milions de sols, acostumen a produir intensíssimes radiacions quan s’empassen tot el que tenen a prop. Sembla ser, però, que el de la nostra galàxia ja va devorar fa temps tot el que podia, i va deixar un cert buit al seu voltant. Aquesta és la raó per la qual dorm, esperant la seva oportunitat.

Mirar a la zona de Sagitari seria, per tant, com apuntar al nucli mateix de la nostra galàxia, allà d’on surten els seus braços en espiral.

Pels astrofotògrafs, aquesta regió està plena de nebuloses brillants, i altres objectes d’interès. Tot un tresor.

Més al sud, però ja amagat de nosaltres per sota de l’horitzó, seguiria el perfil de la Via Làctia, adornant el cel de l’estiu austral amb meravelles encara més impressionants, si cap, que les que podem veure des de l’hemisferi nord.

Els que em coneixeu, sabeu del meu enamorament amb als parcs naturals nord-americans. Al llarg dels anys he tingut la sort de poder-ne visitar uns quants, des d’Alaska a Califòrnia.

Fa tres anys, la meva dona i jo vàrem voler compartir amb les nostres filles algunes d’aquestes meravelles, i entre els llocs visitats va estar el Gran Canó del riu Colorado, a Arizona.

Allà vàrem arribar al vespre, cansats. Després de gaudir de la posta de Sol sobre de les parets impressionants del canó, vaig deixar a la família dormint a l’hotel, a uns 40 quilòmetres del parc, i me n’hi vaig tornar. La meva intenció era veure fauna.

De seguida, però, vaig canviar l’interès. La nit era absolutament espectacular. No hi havia Lluna, i aquella serenor i claredat del cel era fascinant. Vaig donar-me compte que estava més pendent de mirar a dalt que de posar atenció a la carretera, de forma que em considero afortunat que no trobés fauna davant meu en aquelles condicions.

Vaig agafar una pista lateral, que m’apartava de la carretera del parc (tot i que no hi circulava ningú), i em vaig aturar. El silenci era especial, perquè estava adornat amb multitud de sorolls d’ocells nocturns. Quan vaig apagar les llums del cotxe, allà dalt hi vaig veure el cel més bonic que mai he vist.

Els nuclis urbans (per anomenar-los així) estaven a molts quilòmetres de distància, i allà només hi havia el desert d’Arizona.

Vaig improvisar, amb la meva càmera de fotos i el trípode, unes fotografies mal fetes, com vaig poder. Ja sabia que era impossible captar aquella dimensió. Les estrelles anaven d’horitzó a horitzó, i la Via Làctia de l’agost era allà, no només visible, sinó amb detalls que l’ull nu captava sense dificultat.

Tres anys després d’aquesta experiència, he recuperat les fotografies que vaig fer, i les he processat. I això és el que n’he tret.


És una petita porció de la visió de la Via Làctia que vaig veure, en la regió que us comentava de Sagitari.

Per a donar-vos un xic més de visió espaial del què vol dir la Via Làctia, he composat la següent imatge, amb la fotografia de la galàxia NGC4565 posada de costat. Això seria, més o menys, i a lo bèstia, el que vol dir veure la Via Làctia.


M’agradaria que la propera vegada que intuïu la Via Làctia, ni que sigui feblement, penseu en tot això. Penseu en el què realment esteu veient.

La nostra gran galàxia. En un dels seus braços espirals, perduts entre milions d’estrelles, un planeta es gira, cada estiu, cap al centre, oferint, a aquells que aixequen la vista, un espectacle que ens ajuda a tenir més consciència del modest lloc que ocupem a l’univers.

dimarts, de juny 11, 2013

Quina hora és? Depèn. (O sobre el dilema dels bessons)

Que vivim en un univers meravellós ja ho sabíem, només cal mirar al voltant nostre. Però que, a més, el nostre univers fos tan divertit com per a fer que haguem de contestar amb dubtes al parlar del temps potser no ho teníem tots tan clar.


En aquest article, ens endinsarem (només superficialment, i, com sempre, fent moltes simplificacions amb l’objectiu de facilitar l’enteniment) en la relativitat especial.

Per a posar-vos més difícil que abandoneu immediatament la lectura, aterrits per aquesta temàtica aparentment tan esfereïdora, aquí va el famosíssim experiment mental dels bessons.

Vet aquí dos bessons, a la Terra. Un d’ells, angoixat per la crisi, decideix fer-se astronauta, mentre que l’altre opta per seguir a l’atur.

El bessó astronauta és tan aplicat que el seleccionen per a un viatge intergalàctic. Així que abandona la Terra, a bord d’una nau últim model, a gran velocitat. El seu destí és un llunyà sistema solar.

Quan torna al nostre planeta, com un heroi, l’espera, a la base, una llarga cua de polítics de l’època, per a fer-se fotos amb ell i atribuir-se l’èxit. Però, allà, al capdavant de la cua, destaca la figura d’un ancià de pel blanc i cos encorbat, que el mira emocionat.

Per al bessó astronauta, el viatge ha durat només un parell d’anys. Però pels habitants de la Terra, inclòs el seu bessó, han passat ni més ni menys que 50 anys.

Ciència ficció?

Si heu decidit seguir llegint, cosa que us agraeixo, us portaré a través d’una sèrie d’experiments mentals, amb l’esperança que en puguem treure tots plegats alguna conclusió interessant. Potser descobrir, qui sap, si el tema dels bessons pot ser real, i, de pas, veure si contestem a la pregunta que dóna títol a aquest article.

Comencem. Teniu els cinturons de seguretat ben cordats? Els necessitareu, doncs en aquest article ens mourem a molt altes velocitats.

Us demano que viatgeu en un vagó de tren que no té finestres. No teniu forma de saber què hi ha a l’exterior. De fet, imagineu-vos, posats a imaginar, que heu nascut dins el vagó. La pregunta que us faig, si us heu posat bé en el paper, és: cóm podeu saber si el vostre vagó s’està movent?

Si el vagó es mou a velocitat constant, per més que penseu, no trobareu forma possible de saber que us moveu. No existeix cap experiment que puguem fer, dins el vagó, que ens demostri el nostre moviment. És més, si ara, de sobte, s’obrís una finestra, pensaríem que el que realment es mou és el paisatge exterior (recordeu que hem nascut al vagó).

Si no t’ho acabes d’imaginar, pensa en ara mateix. El planeta sobre el que estàs es mou com una bèstia desbocada en la seva òrbita, a uns 30 Kms per segon. I no ens despentinem per això, oi?

En el nostre univers, el moviment és relatiu. O, dit d’una altra forma, no existeix el moviment (ni el repòs) absolut. La persona del vagó de tren té tot el dret a decidir que els que es mouen, en sentit contrari, són els que estan fora, arbres i muntanyes inclosos.

Quan diem que tal cosa es mou a una velocitat determinada, implícitament ho estem referint a una altra cosa que considerem en repòs (nosaltres). Però, si ara una altra persona, pujada dalt d’un avió en moviment, mesura la velocitat del mateix objecte (la tal cosa) arribarà a un altre valor. Quin és el correcte? Tots dos. És tan correcte dir que la cosa no es mou (si el que ho mesura és sobre de l’objecte), com que s’allunya a 1.000 Kms per hora, si ho observem des de dalt de l’avió.

Molt bé, tenim que qualsevol punt de l’espai és, per tant, equivalent a qualsevol altre. La física que funciona aquí, funcionarà allà, tot i que potser els valors d’algunes variables canviaran (com, en el exemple anterior, canviava el valor de la velocitat segons qui ho calculava).

Atenció. Us pregunto: i què passa ara si, de sobte, el tren sobre el que anàveu abans frena? Podreu seguir dient que no sabeu si esteu en moviment? Podrem dir que els que frenen són els demés, els que estan a l’exterior?

Certament no. Front una acceleració (o desacceleració) la simetria es trenca, i llavors sí que podem deduir, sens dubte, que nosaltres ens movíem (potser els demés també es movien). L’estirada violenta del nostre cinturó de seguretat és la prova evident del delicte. Aquí ja no hi ha lloc a la discussió: hem frenat, per tant ens movíem.

Tot el que acabàvem de dir, sobre la simetria i la relativitat del moviment, és cert, per tant, sempre que ens moguem a velocitat constant, sense acceleració.

Anem ara a un segon experiment. Imaginem un vagó de tren (quina obsessió pels trens!) obert. Sobre del tren, tenim un rellotge un xic especial. Està composat per dos miralls, un front l’altre, que reflecteixen un raig de llum. La mesura del temps que triga el raig en anar del primer al segon mirall, rebotar i arribar un altre cop al primer és molt precisa, i és, per tant, un rellotge d’alta precisió.

Abans que el tren es posi en moviment, hem calibrat aquest rellotge, i sabem perfectament quan triga el raig de llum en donar un rebot complert. Per simplicitat, suposem que aquest període de temps, el tic del rellotge, és d’un segon (és llum, que, amb la seva velocitat increïble, trigarà moltíssim menys que un segon, però per a no complicar l’experiment mental agafarem el segon rodó com a mesura).

Ara el vagó es mou a velocitat constant (per a que no ens passi lo de la frenada de l’exemple anterior, volem l’autèntica simetria). Hem col•locat un observador fidel al costat del rellotge, sobre del vagó, i li demanem que llegeixi el ritme (el tic tac) de l’aparell que hem dissenyat.

Com no podia ser d’altra forma, ens diu que el raig de llum triga exactament 1 segon en rebotar.

Però la sorpresa ve quan observem nosaltres aquell rellotge viatger des de l’andana (suposem que som capaços de fer la lectura). Resulta que llegim un tic-tac superior a un segon! El rellotge es retarda. El mateix rellotge! Cóm pot ser?

En el dibuix següent veiem el perquè. Vist des de l’andana, el raig de llum ha de recórrer un camí més llarg (mentre el raig va cap al segon mirall, el tren s’ha mogut i aquest mirall és un xic més endavant).


Ara alguns de vosaltres podeu estar pensant: “Ahahaaaa! Hem enganxat al Joan en un error!”. Tot el que és a sobre del vagó es mou, solidàriament. Per tant, el raig de llum també, i, vist des de l’andana, aquest raig es mourà més ràpid (haurem de sumar la seva velocitat amb la del tren, de la mateixa forma que la mosca que es troba aturada al costat del rellotge, vista des de l’andana es desplaça a la mateixa velocitat que el tren), amb la qual cosa es compensarà exactament el camí més llarg que en Joan ens diu que la llum ha de recórrer. L’observador de l’andana, per tant, s’ha hagut d’equivocar al fer la lectura. El tic del rellotge, calculat des de l’estació, ha de donar també 1 segon exacte. Al cap i a la fi això és el que dicta la física que vàrem estudiar al cole i que apliquem en el nostre dia a dia, per als trens, miralls i fins i tot per a les mosques.

No serà que no m’equivoqui jo quantitat de vegades. Però aquest cop penso que no. De fet, estem seguint el mateix experiment mental que va seguir el propi Einstein com a desenvolupament de la seva teoria de la relativitat especial. El punt clau està en la pròpia velocitat de la llum.

Aparquem un moment aquest experiment, i anem a parlar de la llum.

Avui sabem que la seva velocitat és constant, la mesuri qui la mesuri (sempre que estiguem en el mateix mitjà, per exemple en el buit). Aquest és un avantatge fonamental que tenim respecte del què sabia el geni Einstein, qui, en aquells primers moments, va haver de fer aquesta hipòtesi trencadora (d’aquí la seva genialitat, a l’intuir cóm funcionava de debò la natura).

Vegeu què divertida és la llum. Si jo llenço un raig de llum i mesuro la seva velocitat, obtindré el mateix valor que observarà un altre personatge que passi movent-se pel meu costat. No tan sols és la velocitat de la llum constant per a tothom (amb independència del moviment de l'observador), sinó que representa la màxima velocitat a la que es pot anar. Res no la pot superar (ni ella mateixa!).

Ara podem tornar al nostre rellotge de miralls. La velocitat de la llum ha de ser igual per a l’observador que va sobre del vagó i per nosaltres, que ho mirem des de l’andana. Així que, realment, el raig de llum, a la mateixa velocitat, haurà de moure’s per una trajectòria més llarga, com mostra el dibuix. Per tant, trigarà més, i des del nostre seient a l’estació mesurarem, atònits, un tic superior al segon, mentre el nostre ajudant, muntat al tren, ens jurarà que el tic no ha variat i que segueix sent, exactament, d’un segon.

Amb la pell de gallina deduirem (mentalment, és clar) que se’ns desmunta un principi fonamental, que des que naixem tenim clar i que donem per fet: el concepte del temps idèntic per tothom.

Benvinguts al món dels rellotges tous d’un altre geni, en Dalí!

Pensar això és duríssim, oi? Una hora de temps és, ... això, una hora, aquí i a tot arreu. Si no fos així, cóm ens podríem posar d’acord a l’univers? Fa 51 anys que vaig néixer, i han passat tan sols unes 48 hores des de la felicitat del passat cap de setmana. Podia parlar d’això, tan tranquil, perquè pensava que tothom entenia el mateix quan ens referíem al temps.

Qui llegeix 51 anys pensarà, carai, aquest paio ja és tot un homenet (deixeu-m’ho dir així). En el seu cap es farà una imatge aproximada meva, igual que 48 hores tots sabem el que és.

Però vet aquí que si em munteu sobre un tren a tota velocitat, els meus paràmetres de temps (anys, hores, segons) seran diferents als vostres. Els meus rellotges es retardaran (vistos des de l’andana). Jo no notaré res, per mi tot funcionarà igual, i els rellotges seguiran anant impecablement al seu ritme precís. Però quan, per mi, hagin passat dues hores de trajecte, els de l’estació em diran que han passat potser cinc!

Vull aclarir que no és un problema dels rellotges. No estem davant un tema mecànic. És el propi temps, és la vida, la que transcorrerà a ritme diferent. Ummmm.... serà anar més sovint en tren la solució definitiva al meu envelliment?

Acabem de descriure l’experiment dels bessons. És important entendre, com deia, que als rellotges no els passa res. Ni a les nostres cèl•lules. “Simplement” que el temps deix de ser absolut, i depèn de qui el mesura. Brutal, oi? Calculat en rellotges (en temps) de la Terra, el bessó astronauta ha estat fora 50 anys, mentre que per ell només han estat tan sols 2! La demostració que els rellotges no ens enganyen serà mirar als protagonistes de la història: l’aspecte de l’astronauta serà el d’una persona per a la què només han passat dos anys, mentre que els demés hauran envellit 50.

A part de ser un fascinant experiment imaginatiu, que desperta tota classe de pensaments derivats, resulta que és veritat (la qual cosa, lògicament, és la més al•lucinant de totes!).

No, encara no hem enviat bessons a aquest viatge, a part que, per a que es pogués observar l’efecte de l’alentiment del temps seria necessària una velocitat altíssima, significativa respecte de la velocitat de la llum, i no disposem pas d’aquesta tecnologia per a objectes tan grans com una nau amb un bessó dins.

Però sí que la tenim per a dotar a partícules subatòmiques, dins els grans acceleradors de partícules, d’aquestes velocitats fantàstiques. I, quan ho fem, repliquem l’exemple dels bessons. Partícules que es desintegren quasi immediatament, poden ser estudiades perfectament pels científics quan es creen a altes velocitats, ja que, per als físics que les volen analitzar, aquestes partícules envelleixen molt més lentament (i triguen bastant més en desintegrar-se, just el que les fórmules de l’alentiment del temps de la relativitat prediuen).

Així que, realment, estem en un univers on ni el temps és garantia de res. Ja veus, puges una persona a un tren, i ...

Un moment. Quelcom no quadra. Potser si has seguit amb molta atenció l’article ja te n’hauràs adonat. Sembla que l’autèntica sorpresa encara no ha arribat.

Recordem que hem deduït, a l’inici de l’article, que tots els llocs de l’univers són equivalents. Era allò de la relativitat del moviment. Puc dir que els demés es mouen, però amb el mateix dret que els demés diran que qui es mou soc jo (perquè no tenim forma de saber qui es mou i qui no, és a dir, no existeix el moviment ni el repòs absolut).

Aplicat al tema dels bessons, o del tren, ha de ser indiferent anar dalt del vagó que estar a l’andana. Si ens hem quedat a l’estació amb una rèplica exacta del rellotge de miralls, el viatger del tren veurà que és el nostre rellotge el que es retarda, amb idèntic valor que nosaltres pensarem que és el seu rellotge el que va lent!

Qui dels dos té raó?

Tots dos, ja que tots dos tenen el mateix dret a decidir que és l’altre qui es mou, i per tant els dos observaran que és el temps de l’altre el que va més lentament! Espectacular, no?

Per si no en teníem prou de merder, ara hem d’acceptar que tampoc hi ha un temps absolut. A part de l’existència de la crisi, poques coses ens quedaven clares fins ara, i una d’elles s’acaba d’enfonsar.

Ai ai.... però .... si això és així .... l’experiment dels bessons.....

Cóm podem dir que, quan el bessó astronauta torna a la Terra, és ell el més jove? Perquè, segons el que acabem de dir, tot és simètric, i mentre ha estat viatjant ell “haurà vist” com el temps a la Terra és realment el que passa més lentament, al revés de cóm ho ha vist el germà que espera la seva tornada.

Una altra vegada, cóm POT SER tot plegat? Si hem dit que l’experiment és cert, i que l’estem emprant en l’estudi de partícules. Què falla?

Bé, crec que l’article és prou llarg. I el lector potser ja haurà vist una ombra de sospita, un punt feble, que faria que la simetria es trenqués i que, REALMENT sigui el bessó que va partir de la Terra el que torni més jove.

Com sempre, rebré encantat els vostres comentaris, ja sigui directament al blog o a través del correu electrònic (estelsiplanetes@gmail.com). Per cert, algunes de les respostes a l’article de la dimensió de l’univers que m’heu enviat són molt interessants!

Així, doncs, la propera vegada que us demanin l’hora podreu contestar, amb seguretat científica, “depèn”.

dijous, de juny 06, 2013

Dimarts 2 de juliol, a ASTER, parlaré d'astrofotografia. Vols venir?

El dimarts dia 2 de Juliol, a les 19 hores, el que us escriu donarà una xerrada sobre astrofotografia a la seu de l’Associació Astronòmica de Barcelona (ASTER), entitat de la què en soc soci.


Intentaré enfocar aquesta xerrada de forma molt pràctica. Tot i que els assistents seran de diversa tipologia quant a experiència, tocaré temes bàsics, adreçats a qui es vol iniciar en això de la fotografia del cel amb càmeres CCD. I per a poder interessar, també, als qui més en saben, acabarem repassant entre tots algunes tècniques un xic més avançades.

Ho faré emprant les imatges que he anat generant els darrers anys con exemples. Les imatges "bones" (les que normalment publico), però també les "dolentes" (és a dir, les pífies, parlant en plata), ja que dels errors sempre se n'aprèn més que dels èxits.


Parlat amb els responsables d’ASTER, us puc informar que a aquesta xerrada també hi poden assistir persones interessades tot i que no en siguin socis. Tot sotmès, lògicament, a la capacitat de la sala on es farà el taller.

Per tant, us recomano que si algú de vosaltres vol venir m’ho comuniqui a través del correu electrònic d’estels i planetes (estelsiplanetes@gmail.com) per a que no hi hagi cap problema.

La seu d’ASTER es troba al carrer Viladomat 291 de Barcelona.

Per a fer boca, comparteixo amb vosaltres la darrera fotografia, feta el cap de setmana passat des de Falset. És la galàxia M63, anomenada “Sunflower” (gira-sol). Mirant-la, no és estrany que li posessin aquest nom! És una espectacular bèstia que veiem com era fa uns 37 milions d’anys.


Espero que us agradi!

diumenge, de juny 02, 2013

Cóm de gran és l'univers?

Si mai us heu fet aquesta pregunta (que suposo que sí), sigueu benvinguts al club i poseu-vos a la cua si us plau, que jo també espero que “algú” me la contesti.


Bromes a part, aquesta és segurament una de les qüestions més complexes de respondre.

La ciència ja té una teoria bastant sòlida (al menys fins ara) que explica el naixement de l’univers i la seva evolució fins arribar a ser l’univers que avui veiem. Això permet fer hipòtesis més o menys raonables sobre quina dimensió pot tenir l’univers observable en el que ens trobem.

Fixeu-vos en el terme que he emprat abans: observable. Perquè, de fet, aquest “univers observable”, que ara definirem, és l’únic sobre el que podrem tenir informació i, per tant, l’únic que podrem estudiar.
L’univers observable és aquell tros d’univers habitat per matèria i energia el senyal de les quals pot arribar, en algun moment, a la Terra. En altres paraules, objectes que estan suficientment “a prop” nostre com per a que la radiació (llum) que emeten pugui arribar-nos.

Ens l’hem d’imaginar com una immensa esfera, amb la Terra al mig. No perquè nosaltres ocupem un espai destacat a l’univers (que sabem que no), sinó perquè ens situem en el lloc dels observadors, i tracem imaginàriament una frontera al nostre voltant, més enllà de la qual la llum dels objectes que hi pugui haver no ens arribarà mai.

Per què aquesta esfera té un límit?

Avui sabem que l’univers s’expandeix i no és estàtic (com creia fins i tot el mateix Einstein!). Aquesta expansió la veiem observant com s’allunyen de nosaltres les galàxies distants. I com més lluny són, més ràpid s’allunyen.

No són les galàxies que es mouen (sí, també tenen el seu propi moviment, però és irrellevant per a la discussió), sinó és l’espai que s’expandeix. Es crea espai. És com allargar una cinta elàstica sobre la que hem dibuixat punts de color. Cada punt, no importa quin d’ells, “veurà” als altres punts allunyar-se d’ell (com si ell estigués situat al centre), i també observarà que la velocitat amb la que s’allunyen els punts augmentarà amb la distància. Entre els punts de la cinta elàstica s’està creant espai.

Com que la velocitat d’expansió augmenta amb la distància, arriba un moment en el què aquesta velocitat és tan, tan alta que arriba a ser superior a la velocitat de la llum! Si, si. Com ho sents. I si estàs pensant que no pot ser, perquè no hi ha res en el nostre univers que pugui desplaçar-se més ràpid que la llum, et diré que no hi ha cap llei, en la teoria de la relativitat, que limiti el ritme al qual es crea l’espai (que, en realitat, no té a veure amb una “velocitat”).

Si tornem a l’exemple de la cinta elàstica, si aquesta fos enormement llarga, i mirat des d’un punt de color qualsevol, podríem tenir punts tant llunyans que s’escaparien de nosaltres a velocitats devastadores, superiors a la de la llum (quan, de fet, els punts no es mouen en absolut, i, per tant, no estan violant cap regla de la física).

Doncs bé, ja hem arribat a l’explicació del límit imaginari de l’esfera que ens envolta i que anomenem univers observable. La frontera estarà a una distància tal que els objectes s’allunyin de nosaltres justament a la velocitat de la llum. Per fora d’aquesta immensa esfera, la llum d’un objecte mai no ens podrà arribar: és com si no existís, mai no podrem saber que hi és, allà.

Amb les dades d’expansió que es tenen, es calcula que el radi de l’esfera és d’uns 46 mil milions d’anys llum!

Això podria ser el nostre univers observable. Però no oblidem que ens hem posat al centre, i que qualsevol altre punt de l'univers pot definir la seva esfera, el seu univers observable. Per tant, ..

Amb tota seguretat, l’univers segueix molt més enllà. Ara no us maregeu amb aquest reflexió que farem, val? Si ens situéssim en un punt fora del nostre univers observable, i haguéssim desenvolupat la física al mateix nivell que tenim ara i aquí, arribaríem a la mateixa conclusió. És a dir, traçaríem una esfera imaginària al voltant nostre, i calcularíem la dimensió de l’univers observable amb un radi de 46 mil milions d’anys llum. La Terra, el Sol, la nostra galàxia sencera simplement no existiria vist des d’aquell punt (quan diem que “no existiria” ens referim a que mai es podria saber de la seva existència, estarien fora de l’univers observable).


L’univers de debò té unes dimensions absolutament desconegudes, i tot el que es pot fer al respecte és especular.

Per acabar, algunes preguntes per a la vostra reflexió. Si algú vol, pot enviar-me per email (estelsiplanetes@gmail.com) les seves conclusions, i les podrem discutir. Aquí van:

- Si l’edat de l’univers és de 13,7 mil milions d’anys, seria correcte dir que els objectes més llunyans que podríem veure (si no tinguéssim limitació de tecnologia) estarien allunyats de nosaltres 13,7 mil milions d’anys llum?

- Si un objecte es troba, posem pel cas, a 3.000 milions d’anys llum de distància quan emet el seu primer raig de llum, podem dir que aquesta llum haurà recorregut 3.000 milions d’anys llum per arribar a la Terra?

- Per què l’expansió de l’univers sembla no afectar a les coses que tenim properes, com per exemple la distància Terra-Sol?

- Si l’expansió de l’univers no es modifica, us imagineu cóm serà el cel nocturn d’aquí a molts i molts milers de milions d’anys?

Estels i Planetes

TOP