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¿Un autómata celular puede ser la base de la Teoría del Todo?

Artículo retocado el 26/abr/2020 a las 20:27 HOA.
La Física describe la Naturaleza que nos rodea y muchas veces se derrumba para rehacerse ajustada a la realidad.
Hoy en día, la Física Moderna tiene dos grandes pilares: La Relatividad y a Cuántica.
Cada una reina en diferentes escenarios.
La Relatividad explica el comportamiento de la Naturaleza a grandes escalas para altas energías. La Cuántica, explica la Naturaleza en el Universo atómico, donde viven las partículas. A veces se “tocan” y no se ponen de acuerdo, lo que no implica que estén divorciadas, solamente están desarrolladas para diferentes escenarios (Cuántica y Relatividad no se contradicen | pdp | https://paolera.wordpress.com/2017/02/10/cuantica-y-relatividad-no-se-contradicen/ ).

En la Física Clásica, se dice que dos cuerpos con cierta masa se van a atraer “como si existiera una fuerza” directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional a la distancia.
Así, ese modelo explica clásicamente la gravitación donde la supuesta fuerza actuante es algo propio de los cuerpos físicos.
Pero la Relatividad mostró que los planetas se mueven en líneas rectas y que la única explicación para tener órbitas cerradas era que “el espacio esté curvado por las masas” (Una forma de ver la curvatura del Espacio | pdp | https://paolera.wordpress.com/2014/10/17/una-forma-de-ver-la-curvatura-del-espacio/ ).

Ilustración de espacio clásico y relativista – crédito NASA

Por otro, lado la Cuántica desde lo microscópico, explica la evolución de las estrellas, y hasta el nacimiento del Universo.

De pozos y corrales cuánticos

Ilustración crédito: launion.com.mx.

Pero Cuántica y Relatividad suelen chocar.

Para la primera, existe la escala o longitud de Planck (EP), que es la menor distancia dentro de la cual podemos aplicar la Física conocida y la geometría es la que conocemos. Esa EP es una cantidad invariante. Pero en Relatividad existen las Tranformadas de Lorentz (TL), las que pasan una medida hecha en un sistema en movimiento a otro en reposo. Pero para las TL, la EP no es invariante en la dirección del movimiento (La violación de las TL y la EP | pdp | https://paolera.wordpress.com/2013/05/03/la-violacion-de-las-invariancias-de-lorentz-y-la-escala-de-planck/ ).
En detalles como éste, se basan estudios sobre la Energía Obscura. Esa energía capaz de acelerar la expansión del Universo, sería el resultado de violar las TL.
Para la Cuántica, no es necesario un espacio que se deforme ante la presencia de una masa. O sea que si no tenemos en cuenta a la gravedad, ambas teorías se llevan bien.

La Teoría del Todo o Teoría Madre, pretende unificarlas.
Hubo y hay muchos intentos, pero ninguno satisfactorio. Todos se pelean entre ellos.

Un atómata, es una entidad (por no decir una cosa) capaz de evolucionar bajo ciertas reglas.
Un autómata celular (AC), es un conjunto de autómatas que evolucionan dando así las propiedades del todo. Este modelo (basado en una matriz), puede recrear el comportamiento de un cardumen de peces o cualquier otro sistema compuesto por elementos que evolucionan en conjunto.
En este aspecto, es muy conocido el Juego de la Vida de Conway.

Una forma de salvar esta situación, es hacer que en Cuántica no sea problema un Espacio capaz de deformarse para que la gravedad pueda hacer de las suyas.
En el escenario Cuántico, el Espacio está dado por “casilleros” que pueden ser ocupados por partículas, nótese que ellas no pueden estar en cualquier parte, pues no pueden ubicarse entre casilleros. Nosotros somos demasiado grandes para “sentir” esos casilleros y nos movemos sobre ellos como si se tratara de un Espacio continuo. Cada casillero está vinculado con sus vecinos a través de “caminos”; así, las partículas pueden moverse en un Espacio cuantificado, saltando de casillero en casillero.
El problema aparece cuando la masa quiere deformar ese Espacio.
Aquí es donde viene el intento de solución de Stephen Wolfram.
Él plantea que un casillero puede ser substituido por otros con sus correspondientes caminos. Ésto, llevado a un nivel de cierta complejidad, permitiría la deformación del Espacio en el ambiente Cuántico.
Ahora bien, esto de un Espacio que evoluciona con casilleros que se substituyen bajo ciertas reglas, (me) suena a un modelo de AC.

Visual summary of the Wolfram Physics Project

Esquemas de casilleros y caminos entre ellos que son substituidos por otros – Stephen Wolfram

Esto no sería raro si tenemos en cuenta que Stephen Wolfram, a trabajado con este tipo de modelos (Stephen Wolfram: Official Website | https://www.stephenwolfram.com/).

Habrá que esperar a que esta teoría esté terminada para sacarnos las dudas.

Referencias:

Fuente:

pdp.

Para quedarnos en casa.

En tiempo de cuarentena debemos quedarnos en casa.
Los adultos podemos llegar a entenderlo y solemos utilizar el tiempo de encierro para esas cosas que siempre dejamos para más adelante.
Los chicos suelen ser difíciles de entretener. Hay que buscarles algo que los distraiga.
La NASA publicó esta imagen.

BeyondEarth_Unknown_960

Si bien es un original en blanco y negro, resulta interesante que los chicos (o los grandes) la coloreen, digitalmente o con “pinturitas”.
Tal vez hasta puedan inventar una historia para el personaje que aparece en ella.
¿Es un descubridor?, ¿un astrónomo que va más allá del cielo observable?

Se trata de una ilustración de autor y título desconocidos. Su primera aparición fue en 1888 en un libro del astrónomo francés Nicolás Camille Flammarion.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Más ondas de Kelvin – Helmholtz en el cielo de Buenos Aires.

Ya les había comentado sobre las ondas de Kelvin – Helmholtz (K-H).
Se producen cuando dos capas de fluidos se mueven a diferentes velocidades. En la región de contacto entre las capas se producen inestabilidades que da origen a esas ondas.
Así las observamos en el hilo de humo de un cigarrillo o incienso.
Las observamos en el espacio, en la región de orión (Ondas de K-H en Orión | pdp, https://paolera.wordpress.com/2015/03/05/ondas-de-kelvin-holmholtz-en-orion/).

Detalle de la imagen de ondas de K-H en Orión. Imagen crédito de Berné & Matsumoto (2012)

Ondas K-H en la nebulosa de Orión crédito:  Berné & Matsumoto (2012)

También en el cúmulo de galaxias de Perseo, donde el gas arremolinado se encuentra con él mismo con diferente velocidad a medida que se expande en forma de espiral (Ondas de K-U en Perseo | pdp, https://paolera.wordpress.com/2017/05/03/ondas-de-kelvin-helmholtz-en-perseo/)

X-ray image of hot gas in Perseus galaxy cluster

Crédito:  NASA’s Goddard Space Flight Center/Stephen Walker et al.

Y por supuesto en Casa también se las observa.
Hace un tiempo les había mostrado ondas de K-H en el cielo de Buenos Aires (CABA) (Ondas de K-H en el cielo | pdp, https://paolera.wordpress.com/2016/02/11/ondas-de-kelvin-holmholtz-en-el-cielo/).

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Crédito pdp (se permite su distribución citando al fuente)

Ahora les hago otra entrega de otro caso de estas ondas en CABA.

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Foto crédito de pdp (se permite su distribución citando la fuente).

Compárenlas con las observadas en Orión.

pdp.

Simulacro internacional de impacto asteroidal del 29 abril del 2019.

Un simulacro es la simulación de una situación posible, donde se ponen a prueba o se desarrollan protocolos y métodos.
Así es como se suelen realizar periódicos simulacros de incendio, amenaza de bomba, derrumbe y otras situaciones apremiantes, para establecer los métodos a seguir o mejorar los ya implementados, para salvar la integrodad de los involucrados.

Un evento muy poco común, pero probable, es un impacto asteroidal en nuestro Planeta.
Para desarrollar, probar o mejorar los procedimientos destinados a mitigar las consecuencias, se hacen periódicas simulaciones de esta situación.
Cada dos años y durante una semana, los especialistas se reúnen para analizar la evolución de la hipotética situación en base a las novedades que se pueden ir produciendo.

En esta oportunidad, el simulacro será a nivel internacional y se podrá seguir y participar por las redes sociales.
Se desarrollará desde el 29 de abril del 2019 al 3 de mayo del miso año.
El hipotético escenario será el siguiente:
El 26 de marzo del 2019 se descubre un asteroide de unos 100 a 300 mts. con una órbita que cruza la Terrestre convirtiéndolo en un objeto potencialmente peligroso.
Catalogado como 2019 PDC, el hipotético objeto muestra un probabilidad de impacto para el 29 de abril del 2017 (dentro de 8 años) de 1 en 50 000.
Pero como puede suceder, nuevas observaciones realizadas el 29 de abril del 2019, reducen esa probabilidad a tan sólo 1 en 100.

La línea roja muestra el “corredor de riesgo” del hipotético 2019 PDC – Crédito en la imagen (ampliar con click)

Fuentes:

pdp.

Posible detección de actividad sísmica Marciana.

La Astronomía estudia objetos a distancia, sin “tocarlos”.
Cuando llegamos a ellos, pasan a manos de la Geofísica. De esta manera, los sensores en otros mundos no sólo nos envían imágenes sino también sonido, sonido de otros mundos.

La misión Cassini – Huygens en Titán envió sonido del descenso de la sonda en aquella luna (Sonido e imágenes desde Titán || Pablo Della Paolera).
Ahora, año 2019, la misión InSight en Marte llevó un sismómetro a ese planeta con el fin de detectar actividad sísmica.

El sonido son vibraciones que se propagan en un medio. El viento puede provocar vibraciones en el suelo. Los movimientos sísmicos provocan vibraciones capaces de ser captadas como sonidos. Ambos casos, son inaudibles para el Humano.
El sismómetro de la InSight en Marte, detectó vibraciones que luego se tradujo a sonido audible para Nosotros.

Video: First Likely Marsquake Heard by NASA’s InSight.

NASA Jet Propulsion Laboratory

Publicado el 23 abr. 2019.

Primero se detecta las vibraciones producidas por el viento marciano. Luego se detecta lo que parece ser vibraciones de actividad sísmica. Finalmente se detecta las vibraciones transmitidas al suelo por el brazo de la sonda.

Fuente:
  • NASA’s InSight Lander Captures Audio of First Likely ‘Quake’ on Mars

pdp.

Posible ferrovulcanismo en un asteroide.

El vulcanismo no es raro en el Sistema Solar.
Hay lunas donde existen criovolcanes, volcanes que expelen hielo no necesariamente de agua. Por ejemplo en Titán, hay volcanes que arrojan hielo de metano.
Hay asteroides con evidencias de ser ricos en hierro.
Ese tipo de objetos, pueden ser el núcleo rico en hierro de un planetesimal que no llegó a desarrollarse como planeta por una colisión que lo destruyó desde su evolución.
El núcleo de hierro bien pudo estar caliente y fundido en este proceso, por lo que al quedar expuesto comenzó un enfriamiento de afuera hacia adentro. Por fracturas en su corteza de hierro, pudo expulsar ese elemento en forma de ferrovulcanismo. El hierro así eliminado, pasó a formar la mayor parte de la corteza del asteroide.
Incluso, el cuerpo podía haber tenido algo de roca y sulfuros, los que quedaron bajo la corteza de hierro expulsado rodeando el núcleo, el que podría tener bolsillos de sulfuros y hierro.

Este puede ser el caso del asteroide (16) Psyche.

asteroid cross-section illustration

Ilustración del origen del ferrovulcanismo en Psyche – Crédito: ELENA HARTLEY

Ubicado en el cinturón asteroidal, su número 16 indica que es el 16to. en ser descubierto (en 1852), por lo que debe ser de tamaño considerable, y de hecho tiene unos 200 Kms. de ancho.

La NASA planea una misión a este objeto para el año 2022.

Si rotaba mientras se enfriaba su núcleo, entonces, llegó a tener un campo magnético, el que debió dejar evidencias en la superficie del asteroide y en sus rocas primigenias, así como lo hizo el campo magnético Terrestre en las antiguas rocas de nuestro Planeta.

Referencia:

Fuentes:

pdp.

Detalles de 2014 MU69 – un muñeco de nieve.

Esta es una imagen de 2014 MU69 – última Tule.

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crédito: SWRI/JHU-APL/NASA

La imagen fue tomada a unos 28000 Kms. del objeto, media hora antes del máximo acercamiento, por lo que se esperan más imágenes con mayores detalles.
No sólo se confirmó su forma bilobular o de “maní”, sino que se parece más a un muñeco de nieve.
Al lóbulo mayor se bautizó última y al menor Tule.
Ambos dan forma a este cuerpo de unos 33 Kms. de largo y unos 15 Kms. de ancho.
Rota a razón de una vez cada 15 Hs. Si lo hiciera más rápido se fragmentaría, y más lentamente sería una rareza a explicar; luego, su rotación está dentro de lo esperado.

Todo sugiere que cada componente o lóbulo se formó por separado por la acreción de rocas menores. Luego se produjo al unión de ambas partes a baja velocidad, del orden de pocos Kms./h, como a paso de Hombre, lo que permitió que su junten sin romperse en el choque. Posiblemente esa unión se dio cuando aún se estaba consolidando cada cuerpo.
Así, este objeto sería un viejo miembro del Cinturón de Kuiper, prístino o al menos muy poco alterado.

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A la izquierda se muestra el color real del objeto, en el centro se lo aprecia en blanco y negro y a la derecha una superposición de las anteriores – crédito: SWRI/JHU-APL/NASA

Su color rojizo puede deberse a la presencia de hielos de metano o nitrógeno. En general es un objeto obscuro. Las partes más brillantes sólo reflejan el 13% de la luz Solar que le llega, y las menos reflectantes, retornan el 6%, algo similar a la reflexión de la tierra para macetas.

Referencia:

pdp.