La meva llista de descobriments, abans no em mori

Malauradament, de vegades, vivim, en el nostre entorn familiar més íntim, episodis molt tristos en els que la mort és ben present. Són instants en els que un no pot deixar de reflexionar sobre aquest fet cert, la mort. Sobre cóm i quan ve, també sobre el perquè.

En un moment en el que acabem de penjar una altra estrella molt estimada allà dalt del cel, no puc evitar, mentalment, fer balanç del passat, però també pensar en el futur. Pensar en cóm aprofitar la vida que ens queda, aquest regal irrepetible i magnífic.

Com que aquest és un blog de divulgació científica, no aprofundiré pas en aspectes ètics, que, per altra part, serien els més importants i rellevants de tots. El meu estat d’ànim tampoc m’ho permetria ara mateix. Així que, en lloc d’això, compartiré amb vosaltres uns pensaments més senzills i trivials, sense gaire importància. Però que m’amoïnen cada cop més.

Sí, perquè m’amoïna pensar que estem a les portes de vàries revolucions científiques, i tinc por de perdre-me-les. Por i ràbia, molta ràbia. “Home!”, un pot pensar, “sempre et trobaries en aquesta situació, perquè hauries de viure eternament per no perdre’t cap avenç científic o tecnològic important”. Sí, és cert. Però és que ARA és diferent. En pocs anys, en uns quants, alguns dels descobriments més extraordinaris canviaran la ciència, i, potser també, tindran profunds efectes sobre la civilització.

Així que compartiré amb vosaltres, en aquest article, la meva llista d’esdeveniments que m’agradaria poder viure. Aquells que us deia que em faria molta ràbia perdre’m.

1. El descobriment de la naturalesa de la matèria fosca.

Sabem que vivim en un univers que, pràcticament, ens és del tot desconegut. Nosaltres, els planetes, les estrelles, les galàxies... TOT el que “veiem” és l’excepció. El nostre món està composat per àtoms, formats per protons, neutrons i electrons. És la mateixa composició que tota la matèria que observem a l’univers. Però resulta que tota aquesta matèria, diríem ortodoxa, suposa menys del 15% de tota la matèria existent a l’univers. L’altra 85% ens és desconeguda. Desconeguda vol dir que no està composada pels mateixos ingredients que la “nostra” matèria, que la dels planetes, de les estrelles i galàxies. És una matèria exòtica, que sabem que és allà fora però que no podem veure. Matèria que segurament ens està creuant per davant dels nassos cada segon, i que és la forma majoritària de matèria al cosmos.

Doncs bé, estem buscant aquesta matèria sota terra, al gran accelerador de partícules del CERN, a Ginebra.

La qüestió és que no es creu que es trigui gaire en desvetllar el misteri, en trobar la naturalesa real d’aquesta matèria. Potser és cosa d’un parell o tres d’anys.

El seu descobriment canviarà per sempre els models que tenim i que expliquen el món de les partícules elementals. S’haurà de construir un nou model. Una revolució.

2. La raó per la qual l’univers s’expandeix

Una vegada més, un tema del qual no en tenim ni idea. Que l’univers s’expandeix ho sabem des de fa quasi un segle. I des de fa menys de 10 anys sabem que ho fa acceleradament. És a dir, que una força, una energia desconeguda, estira del cosmos i l’allarga, com qui estira una tela elàstica. Què és aquesta energia? De què està composada? Cóm funciona?

És la famosa energia fosca. Sí, perquè els científics, a tot el que ens és desconegut, li posen la paraula fosca al darrera.

El seu descobriment trencarà, possiblement, les dues grans teories físiques que tenim, i que ens expliquen el 99,99999% del que observem a l’univers: la relativitat general, i la quàntica. Les esmicolarà, les convertirà en aproximacions, i serà l’inici d’una nova física. Serà brutal, a l’alçada del propi Einstein o de Newton.

A diferència de la matèria fosca, em temo que aquest descobriment trigarà encara. No tenim pistes, no sabem per on començar. El seu descobriment es farà, segurament, sobre el paper. Haurà de crear-se primer la nova física de forma teòrica, i llavors idear experiments per tal de certificar-la.

Em pregunteu, quan serà això? Per no dir-vos que ni idea, m’aventuraré a comentar-vos que serà dins dels propers, diguem, 25 anys. Creuem els dits, però, que la cosa de saber perquè el cosmos s’expandeix podria allargar-se molt més. Però quan arribi la resposta, també podrem esbossar teories estimulants per explicar què hi havia abans del Big Bang. No està gens malament, oi?

3. L’arribada de l’home a Mart.

Hi somio. M’ho imagino. Els programes de televisió ensenyant-nos, en directe (bé, diferit en uns 5 minuts, que són els que triga la llum en fer el viatge des del planeta roig), com un astronauta posa, per primera vegada a la història, el peu sobre la sorra marciana. Un petit pas per l’home, un enorme pas per a l’humanitat. El gran pas del segle XXI.

La importància d’aquest esdeveniment és més que el que pot semblar a primera vista. Serà la tornada de l’home a les exploracions tripulades a l’espai. Aquest viatge requerirà molts nous desenvolupaments i serà un enorme repte científic i tecnològic.

Quan? Doncs és de preveure que abans no acabi la dècada dels 2030 ho puguem viure.

4.  L’exploració, en busca de vida, d’Europa

Europa és un satèl·lit de Júpiter, que està tot ell cobert per una enorme capa de gel d’aigua. Sota aquesta capa, que pot tenir alguns quilòmetres de gruix, un mar líquid profundíssim. Un mar desconegut, que podria albergar vida. Per què no? Es pensa que l’acció gravitatòria del gegant Júpiter podria haver fet que a les profunditats d’Europa existissin esquerdes a mode de fumaroles calentes. Llocs calents on algues, i altres organismes microscòpics, trobessin el seu paradís particular.

L’exploració no serà gens fàcil. La nau (no tripulada) haurà d’aterrar sobre el gel i segurament perforar-lo. Però això, com deia, són quilòmetres de gel. Missió impossible? Potser. Una altra alternativa és explorar el gel en busca d’esquerdes per on aflorin guèisers d’aigua. Capturar part d’aquest aigua i analitzar-la. Molt més senzill així, sembla.

Sigui com sigui, la NASA ja ha començat a jugar amb dissenys sobre el paper.

Estem parlant, molt probablement, d’anar a Europa en la dècada dels 2020.

5.  No estem sols a l’univers

Aquest és el premi major. O, desgraciadament, podria arribar a ser la meva més gran decepció: morir-me abans no descobrim que l’univers no va ser fet només per a nosaltres (és clar que si això passa, i em moro abans del descobriment, no podrà existir tal decepció, simplement perquè no hi seré per decepcionar-me!).

Grans ràdio-antenes escolten incansablement l’espai en busca de senyals de vida intel·ligent. El sentit comú ens diu que, en un univers tan enorme, amb milers de milions de galàxies, cadascuna d’elles amb milers de milions d’estrelles i bilions de planetes, han d’existir, o han d’haver existit, altres civilitzacions. I, potser, el senyal d’aquestes civilitzacions és de camí, a punt d’arribar.

Us ho imagineu? Això serà la revolució. Transformarà el món, a ben segur. Les implicacions de tot tipus són enormes.

Però per damunt de tot ens deixarà, em deixarà, més tranquil, havent trobat la resposta a la pregunta més transcendent que l’home es pot fer. S’haurà acabat suposar, i serà un fet.

Una altra cosa serà, és clar, què farem amb aquest senyal. O descobrir qui l’ha enviat. O des d’on l’ha enviat. O quan fa que l’ha enviat. Un no parar de preguntes que s’obriran a continuació de la gran resposta.

Uf, aquest no me’l vull perdre, d’esdeveniment. Si us plau, no me’n vull anar sense aquesta resposta.

Que quan haurem d’esperar? Doncs ni ho sé jo, ni ho sap ningú. A diferència dels punts anteriors, això no està a les nostres mans. No és una qüestió, només, de tecnologia. És una qüestió de sort, la sort del moment en el que ens arribi un dels, potser, milers i milers de senyals que poden inundar el cosmos. Senyals de civilitzacions que varen existir fa molt i molt de temps.

Podria ser demà. Per què no? O d’aquí cent, o mil anys. Serà! D’això sí que n’estic segur. Però que sigui aviat, val? Només pensar que m’ho puc perdre em fa posar de mala baba, de debò.

Aquí acaba la meva modesta llista. Amb això ja faig, amb això em conformo. Així d’humil i poc pretensiós soc. Li estic posant ben fàcil a la ciència i a la vida.

El perill de la ferralla còsmica

En el moment en el que escric aquest article, un tros de ferralla espacial d’entre 1 i 2 metres, anomenat WT1190F, està a poques hores d’entrar descontroladament a l’atmosfera i caure sobre l’oceà Índic. De fet, s’espera que es volatilitzi abans no tocar terra...vull dir aigua. Per si un cas, a la zona on s’ha calculat la re-entrada s’ha restringit la navegació aèria (i el govern d’Sri Lanka ha imposat una zona de prohibició de pesca).

El WT1190F és tan sols un dels més de 20.000 objectes que es calcula que hi ha allà fora amb la mida mínima d’una pilota. Si parlem de fragments més petits, la xifra es dispara a milions. Tot és brossa, ferralla deixada en òrbita.

Els trossos més grans (milers) són seguits curosament per les agències espacials, ja que podrien posar en perill les missions que es llencen, ja sigui les rutinàries que col·loquen satèl·lits en òrbita, o les més agosarades que tenen per objectiu l’exploració de l’espai.

Però fins i tot els petits fragments poden representar problemes greus. A gran velocitat, l'impacte d’un trosset de la mida d’una petita pedra pot perforar o malmetre fàcilment un satèl·lit en òrbita.

La perspectiva no pot ser més preocupant. Cada cop, més ferralla queda abandonada allà dalt. Però el que és autènticament devastador és la possibilitat que es produeixi un accident com el d’un fragment xocant i desestabilitzant un satèl·lit. Perquè el dia que això passi, es podria produir una reacció en cadena. Un xoc entre satèl·lits generaria una munió de trossets, alguns grans (com ara, fragments de fuselatge) i milers de petits (cargols, per exemple), que quedarien en òrbita descontrolada. És a dir, l’augment de ferralla potencialment perillosa pot créixer exponencialment en el futur.

Personalment, no m’estranyaria que en algun moment la humanitat hagi de llançar missions escombriaires, amb l’objectiu de recollir i eliminar brossa. Missions que, a ben segur, seran caríssimes. És lo de sempre, oi? Embrutar és molt més senzill que netejar. I del primer, els humans en sabem una mica.

Penseu en aquest escenari. La nostra rutina diària depèn dels satèl·lits. Us imagineu grans flotes d’avions comercials aturats a terra per la fallida del sistema global de satèl·lits GPS? I les telecomunicacions? Un món sense televisió, ràdio, o telefonia mòbil? Per no parlar de la ceguera que tindríem al ser incapaços de predir la meteorologia del planeta, sense els nostres benvolguts satèl·lits.

Com que la ment humana té una certa tendència a l’autodestrucció (crec que aquest fet és innegable, potser en parlaré en un proper article,... deu estar codificat als nostres gens, no és broma), vet aquí que els països més militaritzats ja preveuen un nou tipus de guerra. La guerra en la que els objectius a destruir seran els satèl·lits de l’enemic. Simplement abatent uns quants d’aquests satèl·lits t’assegures crear el caos més monumental que els temps moderns hagin vist. I resulta que, ben mirat, és molt senzill destruir un satèl·lit.

Perquè no cal enviar-hi un “pepino” que el faci explotar (això, a més de car, seria massa perillós fins i tot pel país atacant, per allò que deia del perill d’augmentar la ferralla còsmica). Ja existeixen dissenys de petits enginys que es podrien situar al costat d’un satèl·lit i interferir amb les seves antenes, per exemple. O inutilitzar selectivament algun component clau per deixar-lo innactiu, però senceret.

Quin espècimen més curiós, l’home. No sé si trobaríem a la natura un altre animal que embrutés casa seva. Sí, perquè cada cop més, l’espai proper és també casa nostra. El lloc pel qual circulen els nostres satèl·lits, que, com hem reflexionat, són absolutament vitals pel funcionament de la civilització tal qual la tenim.

Bé, de moment escoltarem i llegirem, durant les properes hores, titulars que ens parlaran de la re-entrada del WT1190F. Un fragment amb nom avorrit, un qualsevol entre milers. Una ferralla de la que ni tan sols en sabem el seu origen (se sospita que formava part del motor d’alguna nau, però no es té certesa).

Desconec si alguna companyia amb ull comercial ja ha començat a dissenyar les naus escombriaires. Si és així, es pot fer d’or, perquè feina no li faltarà.

Què prefereixes? Explorar Mart, o comprar-te avions de combat?

Gràcies a un món cada cop més connectat i en plena era de les comunicacions, ens estem acostumant a llegir en diaris, o veure a la televisió, notícies relacionades amb la ciència. Ens sorprenem, dia a dia, dels experiments i descobriments que en tots els àmbits científics es fan.

Però el nostre és també un món on es passa gana. On es mor gent d'inanició o de malalties fàcilment evitables o curables. És un món desajustat, desequilibrat, injust.

Quan parlo de ciència, moltes vegades se'm pregunta sobre les inversions que el desenvolupament científic requereix. En concret, es posa en qüestió, comprensiblement, el sentit que té dedicar milers de milions d'euros a programes espacials, com l'exploració de Mart, quan aquests recursos escassos es podrien dedicar a construir escoles en països pobres, o a sufragar l'accés a vacunes o aliments per part de les poblacions més pobres del planeta.

És, sens dubte, una discussió raonable, totalment natural. I sobre la que s'ha de reflexionar seriosament.

Els que ens dediquem a la divulgació científica coneixem, de primera ma, els enormes beneficis que el desenvolupament, també en el camp de l'astronomia i l'exploració espacial, aporta a la humanitat. Només a tall d'exemple, dir que molts dels futurs medicaments, o dels components electrònics que faran funcionar enginys tan diversos com ordinadors, neveres, cotxes, o marcapassos, es fabricaran, en un futur no massa llunyà, a l'espai, un lloc perfecte que permetrà aprofitar la ingravidesa, el buit tan perfecte que ens proporciona l'espai, o la manca d'impureses i contaminants, per a facilitar els processos de manufactura.

Convé, de totes formes, posar les coses en perspectiva. No pas per evitar la discussió i la reflexió, que sempre són necessàries, sinó més aviat per poder disposar de més informació i de dades de context.

Agafem, com a dada de referència, el que costa un avió de combat F-35, un dels més avançats del món. Un sol d'aquests aparells, dissenyats per destruir i matar (si us plau, no diguem que estan dissenyats per mantenir la pau i dissuadir, que això són eufemismes), costa 160 milions de dòlars americans (!!!).

El programa de la NASA New Horizons, consistent en el desenvolupament i operació de la sonda del mateix nom que fa uns mesos va arribar a Plutó va costar 700 milions de dòlars. A veure, calculadora... una mica més de ... 4 avions F-35! Mira-t'ho així: pots triar entre tenir 4 avions de combat més pel teu exèrcit, o explorar els confins del Sistema Solar i arribar a Plutó i més enllà, pel mateix preu. Què tries?

El telescopi espacial James Webb, actualment en construcció, serà el substitut del venerable Hubble. Es tracta d'un projecte ingent, amb un cost astronòmic, mai més ben dit. Ha estat llargament criticat per aquest motiu, i ha caminat per la corda fluixa durant uns anys, a punt de ser aturat i descartat. De quina quantitat estem parlant? De 50 avions F-35.

Tornes a triar: 50 avions addicionals pel teu exèrcit, o un telescopi que, com va fer el Hubble, marcarà un abans i un després en el coneixement de l'univers, i que permetrà veure cóm era el nostre cosmos en la seva infantesa.

I els robots i laboratoris que estem enviant a Mart? Ummm... el Mars Science Laboratory, per exemple, costa 16 F-35. Fixeu-vos: quan dic que una determinada missió o programa costa, vull dir el global entre el que és l'enginy en sí, la missió d'enviar-lo i operar-lo, els salaris dels equips de científics i tècnics dedicats a la missió, .... tot. Vet aquí una altra tria: vols 16 avions (de combat, per si no t'ho havia dit), o prefereixes explorar Mart?

Deixem per un moment els avions, i anem a una comparativa que potser ens xocarà més. Comparem ara amb el consum de begudes alcohòliques a l'Estat Espanyol? Ens atrevim?

Amb el que es consumeix a Espanya en alcohol EN UN SOL ANY, pagaríem 7 missions complertes a Mart, 3 telescopis espacials James Webb, o quasi 40 exploracions a Plutó! Repeteixo: amb la despesa alcohòlica en un sol any i només a Espanya. Si ara sumem aquesta despesa a nivell europeu, o mundial, les xifres espanten.

Vols una altra dada? Amb el consum d'alcohol dels EEUU en un any es pagaria quasi dues vegades tot el programa Apollo (des de l'Apollo 1 al 17, des de l'any 1960 que es va iniciar fins al 1973!!!!). Tot ell, senceret, dues vegades.

Sí, certament prendre consciència de les penúries i dificultats que té la major part dels habitants del planeta per poder viure és imprescindible, i mai no sobraran les crítiques ben intencionades, que intentin equilibrar les inversions al món per convertir aquesta gran roca en un lloc més just. Però amb perspectiva, un veu que només que el metge ens posés a tots a dieta zero d'alcohol durant un any, o que els exèrcits del món decidissin abstenir-se de comprar avionets durant uns mesos, les quantitats que es podrien dedicar a vacunar contra la malària, construir pous d'aigua, o reciclar els nostres excedents de menjar cap a nacions desfavorides serien enormes. Tan enormes que ridiculitzen als més costosos i avançats dels programes espacials.

Si després de llegir aquest article et preguntes cóm pot ser que un avió de combat arribi a costar aquestes quantitats tan vergonyoses, benvingut al club. Jo tampoc no ho entenc. Com no entenc moltes altres coses que passen en aquest, per altra banda, meravellós racó de la galàxia.

Les alineacions planetàries al cel

Aquests dies tenim al cel un gran espectacle de planetes brillants. Només cal alçar la vista, abans de la sortida del Sol, cap a l'est. Venus, lluentíssim, ens fa de far, i ens indica on mirar. Just per sobre, Júpiter, també força brillant (tot i que res és comparable a Venus). I per sota de Venus,  Mart.

En uns dies, s'hi ajuntarà la Lluna decreixent, i llavors l'espectacle encara serà més fantàstic.

Una característica que crida l'atenció quan es produeixen aquestes agrupacions visuals és que els planetes queden alineats. Podríeu traçar una línia recta entre el planeta superior i l'inferior, i tots quedarien ben a prop d'aquesta línia, incloent la pròpia Lluna.

Per què els planetes no es distribueixen pel cel ocupant qualsevol posició? Per què tots ells circulen per les mateixes franges del firmament? O, encara més revelador, per què el propi Sol transita per idèntiques zones del cel?

Hi ha un experiment molt senzill que podeu fer, si mai no havíeu notat l'efecte comentat anteriorment. Mireu per on va el Sol aproximadament al migdia. Des de les nostres latituds, observareu que se situa cap al sud (més o menys alt, en funció de si és estiu o hivern, respectivament, però sempre cap al sud). Ara fixeu-vos, de nit, per on es mou la Lluna plena a mitja nit aproximadament. La trobareu penjada al cel també en direcció sud (més o menys alta, en funció de si és hivern o estiu, respectivament, però sempre cap al sud).

Si sabeu reconèixer els planetes a ull nu, notareu que també circulen per les mateixes regions que el Sol i la Lluna. Així, per exemple, Júpiter sortirà per l'est, es mourà amb les hores en direcció sud, i s'acabarà amagant per l'horitzó oest.

Mai no trobarem, des de les nostres latituds, el Sol, la Lluna, ni qualsevol dels planetes del Sistema Solar, al nord. Per què?

L'origen de totes aquestes coincidències es remunta a fa quasi 5.000 milions d'anys, en els primers moments de formació del Sistema Solar.

Quan va néixer el Sol, ho va fer rodejat d'un immens disc de matèria sobrant, restes de material que la jove estrella no havia incorporat. L'enorme disc girava al voltant del Sol, i per efectes d'aquesta rotació va prendre una forma plana. I és d'aquest disc de matèria que es van anar creant els planetes, a base d'agregacions de petits fragments.

Per tant, fixeu-vos que tots els planetes varen quedar situats, més a menys, en un mateix pla. Tots posadets sobre la taula, girant al voltant del Sol, que també estava sobre la taula. 

Aquesta és la raó per la qual les òrbites dels planetes, vistes des de la Terra, se situen en les mateixes franges del cel. Quan els planetes, per efectes de perspectiva, queden junts al firmament, els veiem sempre alineats, sense cap d'ells que se separi massa d'aquesta alineació.

Ones gravitatòries. O cóm enganyar a un científic.

La teoria de la relativitat general és, sens dubte, un dels puntals fonamentals de la física i del nostre enteniment de l’univers.

Aquesta teoria ens dibuixa un espai (en realitat, un espai-temps quadridimensional) que es corba amb la massa dels objectes. Si imaginem una tela elàstica (l’espai-temps), i hi posem una bola pesada, la tela es deforma, i la bola s’enfonsa dins la petita (o gran) depressió que s’ha creat. Les conseqüències d’això, que podem entendre amb aquest exemple tan senzill, és que una de les forces més enigmàtiques i a l’hora més quotidianes de la natura, la gravetat, queda explicada automàticament: qualsevol altre objecte que s’apropi a la depressió, avançant per sobre la tela, tindrà tendència a caure-hi si passa massa a prop del clot. És un plantejament molt elegant, ja veieu. Abans de la relativitat, la cosa era poc satisfactòria: Newton ja ens havia explicat (i demostrat) que dos cossos s’atrauen de forma proporcional a les seves masses, ... però per què? 

Què fa que dos objectes s’atreguin? Cóm sap la Terra que a 150 milions de quilòmetres de distància hi ha el Sol? Cóm nota el planeta l’atracció d’aquell? Amb la relativitat general, totes les preguntes queden contestades, simplement per un efecte tan simple com la deformació de l’espai (temps). L’atracció que nota la Terra es deu a que en la direcció del Sol l’espai (temps) es va enfonsant lleugerament, i el planeta té tendència a caure-hi.

Però aquesta deformació de l’espai (temps) té altres conseqüències més extraordinàries. Una de les prediccions més exòtiques de la teoria és que, a l’univers, han d’existir ones gravitatòries. Davant una enorme i sobtada pertorbació de l’espai (temps) , la deformació s’hauria de propagar per sobre de la "tela" com una ona ho fa sobre el llac.

Quin tipus d'esdeveniments provocarien ones? Cataclismes, com posem pel cas la fusió de dos forats negres! Dos objectes super massius, cada un d’ells capaç de deformar l’espai (temps) de forma extrema. Res no impedeix que dos forats negres orbitin un al voltant de l’altre, i, en un moment donat, puguin caure sobre ells mateixos i fusionar-se. La teoria diu que aquest sobtat esdeveniment hauria de fer “tremolar” l’espai temps, llançant ones (anomenades gravitatòries) en totes direccions.

Seria magnífic, doncs, poder detectar ones gravitatòries. Ens permetrien estudiar, analitzar, esdeveniments tan brutals com el descrit. I, anant encara més lluny, perquè no, potser podríem capturar ones gravitatòries del mateix moment del naixement de l’univers! (l’esdeveniment que més ha fet tremolar, sens dubte, l’espai-temps!).

Cóm serien aquestes ones? Petitíssimes deformacions de l’espai (temps), tal qual. És a dir, el pas d’una ona gravitatòria modificaria les distàncies entre els objectes per uns instants. Però, de quines variacions estem parlant? Doncs increïblement petites, al límit del que podem mesurar. Ho explicaré millor revisant l’aparell que els científics tenen funcionant per a detectar-ne.

L’aparell en qüestió és un sistema de túnels per on es llença un làser, que rebota en miralls al final del túnel, per tornar a l’origen (s’anomena LIGO, i es troba als Estats Units). Estem parlant de distàncies de 4 quilòmetres (que s’estan ampliant amb la millora de l’instrument). Si passa una ona gravitatòria, l’extraordinàriament minúscula variació en l’espai (temps) que produeixi hauria de fer que el làser, en el seu retorn després de rebotar al mirall, presentés una diferència de temps a l’arribada (perquè hauria d’haver recorregut un espai lleugerament diferent a l’inicial). Ho he explicat molt simplificadament, ja que l’experiment és un xic més complex, però així l’entenem (espero!).

Molt bé, doncs s’espera que les ones gravitatòries més grans puguin fer desviar la distància que recorre el làser en, atenció, una milionèsima d’una milionèsima d’una milionèsima de metre. Una distància quelcom així com un bilió de vegades més petita que la mida d’un bacteri!

Queda clar que detectar el pas d’ones gravitatòries no és cosa fàcil.

Com que el seu descobriment seria espectacular, els científics estan prenent moltes precaucions en confirmar allò que els instruments mesuren. De fet, res no impedeix que, hores d’ara, ja s’hagin descobert, però que els investigadors estiguin analitzant curosament els resultats, cop rere cop, abans no fer públic el descobriment.

És potser degut a la importància que tindria el descobriment, com a enèsima prova de la bondat de la teoria de la relativitat general,  que els científics han posat en pràctica un joc malèvol. Una veritable trampa.

D’entre tots els centenars investigadors que hi treballen, 3 d’ells, i només 3, tenen la possibilitat d’introduir falses senyals en l’instrument. Ho poden fer quan vulguin, sense cap notificació ni avís. Quan un senyal és detectat, els grups de científics s’afanyen en analitzar, comprovar, i, fins i tot, començar a escriure els articles que anunciaran al món la detecció. Potser, en els seus anàlisi, descobreixen la trampa, i descarten el senyal. Però potser no. I no és fins al final, quan estan a punt d’anunciar, que els 3 científics “tramposos” són consultats, per veure si varen introduir soroll i si, en realitat, el senyal és fals.

Però espereu! Sabeu quan temps triguen els anàlisi i les comprovacions? Mesos! És a dir, poden arribar a treballar mesos, frenèticament, sobre senyals falses! I això ha passat, al menys, dos cops.

En el primer cop, els científics van descobrir l’engany, però després de 18 mesos de treballar amb el senyal. Però en el segon no. I ja tenien tot preparat per l’anunci, quan, després de 6 mesos, els 3 investigadors “malvats” varen enfonsar les il·lusions.

Sembla cruel, oi? Però si recordem les dimensions de les pertorbacions que es volen mesurar no és estrany que es vulguin prendre totes les precaucions del món. A més, aquest esquema funciona a mode d’entrenament. Quan arribi un senyal veritable, els investigadors estaran bregats i els protocols d’anàlisi més que provats, reduint quasi a zero la possibilitat d’error.

El LIGO ha estat millorat recentment pel que fa a la seva sensibilitat. L’equip original s’havia d’aturar de tant en tant, simplement perquè l’afectaven coses com les vibracions d’una carretera a quilòmetres de distància. Amb les millores que s’hi han fet, no sembla que hi hagi d’haver impediment per a la detecció de les elusives ones, en cas que existeixin. Com deia abans, potser ja s’han detectat.

El futur en l’estudi de l’univers pot basar-se ens instruments extraordinàriament més sensibles, que ja han estat proposats: “LIGOs” on els feixos de llum del làser recorrin distàncies enormes (per exemple, amb miralls entre Terra i Lluna) per poder detectar les ones amb més facilitat i extraure’n detalls (a més distància, més senzill serà detectar les minúscules variacions). Seran un nou tipus de “telescopi”. Els telescopis d’ones.

Teles que es deformen amb els objectes. Ones que es propaguen pel llac i que porten informació de les pedres que les varen provocar.

Els propers anys segur que seran molt apassionants.

Vols llegir més sobre relativitat?
* Un ascensor i una llanterna per entendre els secrets de la relativitat
* Quina hora és? Depèn (o sobre el dilema dels bessons)
* Un rellotge que marcava una hora diferent, i un temps que queia sobre el cap

Aigua líquida a Mart!

Fa pocs dies, la NASA, en roda de premsa, ha anunciat el descobriment d'aigua líquida a la superfície de Mart. La roda  de premsa es va programar sense desvelar el seu contingut, només dient que es tractava d'anunciar un fet extraordinari sobre aquest planeta.

Què s'ha descobert exactament?

De fa molt temps sabem que Mart té aigua gelada a pocs milímetres/centímetres de profunditat, sota una capa de sorra i pedres. De fet, algunes de les sondes que hi han aterrat han fotografiat de seguida el gel que havia quedat al descobert quan els gasos a pressió dels coets que ajudaven en l'aterratge havien escombrat la fina capa superficial de sorra vermella.

També sabem que, fa milions d'anys, Mart tenia aigua líquida en superfície i en abundància, en forma de rius i torrents. Els efectes d'erosió que aquests corrents d'aigua van deixar són actualment perfectament visibles en algunes parts del planeta.

El que s'ha anunciat és la confirmació d'una sospita que feia uns mesos que durava. La confirmació que, de forma intermitent, en varis llocs del planeta afloren petits rierols d'aigua líquida que llisquen per les vessants inclinades d'alguns cràters, deixant el reu rastre abans no desapareixen (com l'aigua de la platja deix el seu rastre sobre la sorra en forma de traces fosques i mullades).

Cóm pot existir aigua líquida a Mart, amb temperatures tan baixes?

La temperatura mitjana a Mart és d'uns 60 graus sota zero, tot i que varia molt en funció de la latitud i de l'estació de l'any. Per exemple, a l'hivern marcià es pot arribar als 125 graus sota zero. A l'estiu, de dia i prop de l'equador, en canvi, es poden assolir temperatures de "només" 20 graus negatius.

Tot plegat, són temperatures molt clarament per sota de zero. Cóm  és que, en aquestes condicions, l'aigua pot arribar a estar líquida?

Sembla ser que l'aigua de Mart conté molt contingut de sals dissoltes, en concret perclorats. Aquestes sals tenen la propietat de fer disminuir el punt de congelació de l'aigua, i d'aquesta forma seria possible que, a l'estiu marcià, i durant les hores de més insolació, el líquid element pogués fluir.

Per què és tan important el descobriment?

Tot l'estudi de Mart és fascinant, i a l'hora especialment interessant científicament. No sabem què li va passar a aquest món. Ja he explicat abans que havia tingut molta aigua en superfície. També sabem que antigament tenia una atmosfera molt més densa que la que té ara. Què va fer que perdés l'aigua en superfície i l'atmosfera? Quins esdeveniments i catàstrofes ha patit el planeta vermell durant els darrers milions d'anys?

L'estudi d'això es considera molt rellevant per entendre què li pot passar a un planeta rocós, de tipus Terra. És a dir, ens podria donar pistes per projectar esdeveniments similars en el futur llunyà del nostre propi planeta.

Per aquesta raó, cada descobriment que es fa a Mart és molt celebrat per la comunitat científica.

Cóm juga aquest descobriment en la recerca de vida al planeta roig?

A finals dels anys 70 del segle passat, les sondes Viking, emprant lògicament les tecnologies punta existents llavors, varen treballar a la superfície de Mart per detectar signes de vida microscòpica. Els resultats van ser inconclusius i polèmics. Aquells resultats no s'han tornat a produir en missions següents, per la qual cosa la teoria prevalent actualment és que els experiments o bé no van funcionar correctament o simplement van detectar components no generats per metabolisme sinó per fenòmens naturals.

Les sondes actuals, els robots que recorren Mart, no estan específicament dissenyats per buscar vida. En canvi, es centren més en la recerca geològica i, en tot cas, en poder trobar, pel que fa a la vida, restes fòssils de microorganismes que podrien haver existit en l'antiguitat.

La confirmació de l'existència d'aigua líquida és crucial. Els humans només entenem un model de vida. El model que omple la Terra amb milions de formes vives diferents, un model basat en el carboni com maó, i en l'aigua com a dissolvent i a l'hora constituent. És dins l'aigua que es poden produir les reaccions químiques que permeten la combinació de cadenes d'aminoàcids i proteïnes.

Això no exclou que no puguin existir models de vida totalment diferents als terrícoles. Per exemple, on l'aigua sigui substituït per un dissolvent diferent, com podria ser l'amoníac. Però la qüestió és que prou feina tenim per entendre el nostre propi model de vida i per a poder-lo detectar,i per tant penso que fem bé en centrar els esforços i els pocs recursos econòmics existents en intentar buscar l'únic model de vida que coneixem.

Sota aquest punt de vista, aigua líquida significa que ja tenim un dels ingredients necessaris. En cap cas vol dir que segur que hi va haver vida, o que encara n'hi hagi. Però certament sense aigua líquida la cosa era molt més improbable.

Mart és el planeta més proper que podem explorar i analitzar. Venus, més a prop, és un infern, i les sondes que entren a la seva densíssima atmosfera queden esclafades per les enormes pressions en qüestió de minuts. Al seu costat, Mart és un oasis.

Les properes missions a Mart ja estan planificades. Ens esperen moltes sorpreses, segur. Ah, i no oblidem que mentre escric això, dos robots segueixen, incansables, la seva exploració. Un d'ells ranquejant, amb una de les rodes immobilitzada i les demés en estat molt precari, però encara actiu, molts anys per sobre de la vida que la NASA li va calcular.

Aquests robots són els que ens envien cada dia fotos inspiradores del món vermell. És fàcil pensar amb ells com si fossin humans, i preguntar-se què estaran veient, què estaran sentint. Imaginant la seva excitació quan, després de dies de dura pujada, arriben al cim i, davant els seus ulls, s'obren paisatges desèrtics, espectaculars, azotats per tempestes de sorra, i que s'estenen fins l'horitzó.

Mentre, allà dalt, al cel marcià, de nit, un punt de llum els recorda casa seva. És el punt de llum en el que la humanitat fa i desfà. El punt de llum on, fa només uns pocs dies, s'acaba d'anunciar que, a Mart, hi ha aigua líquida.

Unes eleccions històriques i un eclipsi total de Lluna

La matinada del dia 28 d'aquest mes de setembre serà molt especial. A Catalunya, tindrem un ull i mig posats al televisor i/o a la ràdio, esperant els resultats d’unes eleccions històriques. Però resulta que la casualitat ha volgut que aquella nit esdevingui, al nostre cel, un dels espectacles més vistosos i, a l’hora, senzills d’observar: un eclipsi total de Lluna. Ni que sigui per relaxar els nervis i celebrar els resultats, un eclipsi de Lluna bé mereix, al menys, que hi dediquem el mig ull que ens queda lliure, oi?

Els eclipsis de Lluna es produeixen quan el nostre satèl·lit natural s'endinsa en el con d'ombra que projecta la Terra. Geomètricament, això implica que Sol, Terra i Lluna s'alineen, en aquest ordre. L'ombra del nostre planeta tapa, així, la Lluna.

És fàcil notar que un eclipsi de Lluna implica obligatòriament una Lluna plena. Com hem vist en el paràgraf anterior, la Lluna se situa en la direcció contrària al Sol, vista des de la Terra, la qual cosa és sinònim de Lluna plena. Malgrat això, no tota Lluna plena coincideix amb un eclipsi de Lluna. Això és degut a la  inclinació que presenta el pla orbital de la Lluna respecte del pla orbital de la Terra al voltant del Sol. En la majoria de Llunes plenes, aquesta passa per sobre o per sota del con d'ombra projectat pel nostre planeta (he intentat representar això gràficament en l’esquema: en les 2 primeres figures, la Lluna plena passa per sobre i per sota del con d’ombra de la Terra, i només en la tercera figura es produeix l’eclipsi).

Què es pot veure en un eclipsi de Lluna?

Tal com la Lluna es va introduint en la part d'ombra, es produeix un efecte que podria recordar a una fase normal de la Lluna: aquesta queda "mossegada" pel costat en el que toca a l'ombra de la Terra. La mossegada avança lentament, fins que tapa completament a la Lluna. Al cap d'una estona, la mossegada va deixant pas, de nou, a una Lluna cada cop més plena. Tot plegat, força similar a la imatge que tenim al cap quan pensem en el germà gran dels eclipsis, el de Sol.

Però aquí acaben les similituds entre els dos tipus d'eclipsis. A diferència dels de Sol, on la fase de totalitat dura escassos minuts i només són visibles al llarg de recorreguts molt concrets i estrets, els eclipsis de Lluna s'allarguen unes hores i són visibles des de tot arreu on sigui de nit.

Per què no desapareix totalment la Lluna?

En un eclipsi de Lluna, l'ombra que projecta la Terra bloqueja el pas dels rajos del Sol cap a la Lluna, i semblaria, doncs, que aquesta hauria de desaparèixer completament de la nostra visió mentre dura l'eclipsi. Però no és així, i la Lluna s'apaga considerablement, però acostuma a quedar dibuixada al cel com un fantasma de color vermellós molt feble. Aquest efecte és degut a la presència d'atmosfera a la Terra. Els rajos del Sol, efectivament, són bloquejats pel nostre planeta, però no totalment. Vist des de la Lluna, pel perfil del nostre planeta s'escapa llum del Sol: són els llocs en els que s'està produint l'alba i l'ocàs, i l’estreta atmosfera difon aquesta llum, que acaba il·luminant a la Lluna, impedint que aquesta desaparegui del tot.

Quines són les efemèrides de l’esdeveniment?

La fase interessant, que és quan la Lluna començarà a tapar-se, s'iniciarà cap a les 3:07 de la matinada del dia 28 (nit del 27 al 28), i es prolongarà fins dos quarts de set del matí, amb el màxim de l’eclipsi cap a les 4:47.

Cóm el podem observar?

A ull nu. No necessitem instruments. Simplement aixecar la vista al cel.

Qui s’atreveixi, pot intentar fotografiar l’esdeveniment. Si no coneixeu la fotografia nocturna del cel, us recomano que ho practiqueu abans, amb la Lluna creixent, ja que és un tipus de fotografia bastant diferent de la que podem fer de dia.

A tall de curiositat, dir que aquest eclipsi de Lluna coincideix amb dos altres fets interessants. Per una banda, es produeix en un moment de “super-Lluna”, és a dir, quan la Lluna es troba en el seu punt més proper al nostre planeta i les seves dimensions, per tant, són un xic més grans que normalment (cura amb les informacions enganyoses: una “super-Lluna” és un xic més gran, imperceptible, en cap cas es tracta d’un efecte espectacular). I per una altra banda, és el darrer eclipsi d’una sèrie de 4 seguits separats per 6 mesos i que van començar al 2014. És cert que d’aquests, només el del proper dia 28 haurà estat ben visible des de casa nostra, ja que els altres 3 es varen produir quan era de dia a Catalunya. La cadena de 4 eclipsis totals de Lluna es coneix com a tètrada, i ha donat lloc a tota mena de prediccions apocalíptiques, anunciant grans canvis i catàstrofes a la Terra. Mai no falten els que aprofiten aquestes coses per a escampar por o buscar titulars sensacionalistes. En realitat, més enllà de la curiositat de ser 4 eclipsis separats per 6 mesos, no hi ha res més, es miri per on es miri.

Però justament de mirar es tracta. Així que anoteu la data a l’agenda i pregueu-li una ullada a la Lluna mentre mireu la tele i païu els resultats del 27S.

No sempre es produeixen coincidències tan espectaculars com unes eleccions històriques i un eclipsi total de Lluna. Perquè... serà una coincidència, oi?

Descuideu, que ja hi haurà qui ho lligui i ens digui que tot estava escrit, i que el darrer eclipsi de la tètrada era un senyal. I aquest cop ho tindrà més fàcil, perquè després del 27S res serà igual que abans.