How to make a time machine

Esto fue lo que hicimos el última día de clase. Como contruirnos una máquina del tiempo (tal y como reza el título). Si hay muchos fallos los siento, piyaba lo que decía el profesor como pude.

Esta es simplemente un teoría, una manera de poder hacer la máquina del tiempo. Intentaré explicar todos los conceptos raros que aparezcan (que son muchos).Vamos al tema.

Para empezar lo que vamos a usar es un agujero de gusano. Los agujeros de gusano existen en la teoría. Son soluciones a las ecuaciones de Einstein (los agujeros negros también son soluciones de estas ecuaciones, pero éstos ya "existen"). Sus propiedades son varias:
- Son muy inestables. Según se crean, se colapsan (por la fuerza de la gravedad)
- Conectan dos puntos espaciales o temporales muy separados. Es un "atajo".

¿Cómo que es un atajo? Os lo explico. El atajo esta en la 4º dimensión (recordemos que una cosa que no veamos, no quiere decir que no existe, mirar los electrones sino. Lo que tampoco quiero decir es que afirmo rotundamente que exista. Sólo que si existe,se puede usar). Como es bastante difícil de visualizar la 4º dimensión (mejor dicho, imposible), vamos a hacer una cosa.
Coge un folio de papel (lee todo esto antes de hacerlo) doblalo a la mitad pero no hagas la marca, sino que simplemente dejalo doblado. Osea, que quede la curva. Las 3º dimensión seria toda la superficie del papel (es decir, que lo que en realidad es la 3º dimensión lo pasamos a 2) Como puedes ver,la distancia de una parte a otra del folio siguiendo por la cara del papel es bastante larga. Pero hay una atajo. ¿cual? pues recorrer la distancia de manera vertical, es decir, por el "aire". Eso seria la 4º dimensión (que en realidad es la 3º). Ese es el atajo. Como podéis ver,es bastante lo que se gana. Venga va, os pongo una foto para que lo veáis mejor:

-¿Cómo se hace un agujero de gusano?

Pues se pueden utilizar los residuos del Big Bang (teoría que afirma que antes de haber todo lo que hay, solo existía un punto INFINITAMENTE denso, que se expandió, y se creó el espacio-tiempo)
A este periodo se le llama periodo inflacionario. Durante este intervalo de tiempo,se tuvo que crear un fuerza de anti-gravedad (para que la propia gravedad generada no volviese a contraer al universo) para que el universo se expandiese. Hay que encontrar esta fuerza (clave 1)

- Fluctuaciones cuánticas del vacío

Si se pudiera mirar el espacio con un microscopio que pudiese medir la longitud de Planck (por debajo de esta longitud,el universo deja de tener las propiedades geométricas que conocemos) que es 1,6 x 10 ^-35 ( uno con 6 por diez a la menos 35) veríamos una espuma cuántica (quantum foam). Veríamos de todo: partículas, anti partículas, agujeros de gusano cuánticos.. Pero agujeros de el orden de magnitud de la longitud de Planck (vamos, una mierda de agujero). Pero vamos a usar la clave 1. Vamos a usar la fuerza de la anti gravedad para expandir ese agujero de gusano.

- ¿Qué necesito para la fuerza anti gravitatoria?

Pues nada más ni nada menos que masa negativa. Esto es más fácil si ponemos en google: Efecto Cashemire (clicka para ver su definición). Para que os hagáis una idea, para conseguir un metro de diámetro del agujero de gusano, necesitamos (redoble de tambores) EL EQUIVALENTE DE LA MASA DE JÚPITER DE MATERIA NEGATIVA!! (por eso,todo esto es una posibilidad, no un teoría que afirme que se puede hacer)

- ¿Cuánta energía necesitamos?
Pues evidentemente,grandes cantidades. Del orden de la energía de Planck que, pasado a kelvin ( 1 grado centígrado= 273 kelvin) son 10^32 K. (10 elevado a 32).

- ¿Cómo conseguir esa energía?
Pues con un colisionador (un acelerador de partículas, concretamente,de núcleos pesados). Pero las haremos chocar a velocidades relativistas para obtener una cosa que se llama plasma de quarks y glupones (clika para ver lo que es).Los quarks son los elementos que forman los protones y los electrones (NO! lo electrones no son los elementos indivisibles. Los hay más pequeños: los quarks y los leptones).
Entonces se crea una burbuja en la que dentro de ella se encuentra ese plasma a la temperatura de 10^13 K. Como podéis ver estamos muy lejos de lo que necesitamos.

-¿Cómo obtenemos esa diferencia de temperatura?

Pues con un implosionador. Básicamente para aumentar la densidad y la temperatura de esa burbuja. ¿Cuál es el mejor (de momento) implosionador que conocemos?---> Bombas termonucleares (bombas de fusión. La bomba de hidrógeno (bomba H), bomba térmica de fusión o bomba termonuclear se basa en la obtención de la energía desprendida al fusionarse dos núcleos atómicos , en lugar de la fisión de los mismos. La bomba de Hiroshima,por ejemplo,era de fisión, no de fusión como la nuestra).
Colocando un montón (pero un montón bien gordo eh) de estas bombas termonucleares alrededor de toda la burbuja del plasma que teníamos, provocamos (mediante los campos magnéticos generados por las bombas, no por otra cosa) obtenemos la temperatura de Planck y no sólo eso, sabemos la densidad de la burbuja que obtenemos: 10^27 kg/metro cúbico (una verdadera salvajada amigos). Dicha temperatura consigue deshacer la materia completamente.
Pues bien, ya tenemos esa energía con lo que ahora tenemos unos micro agujeros de gusano.

- Ahora toca inflacionarlo. ¿Con qué os preguntareis? Pues con un INFLACIONADOR (lo he bordado ahí eh? se mordía el misterio).
Para que el micro agujero de gusano no se colapse por culpa de la fuerza gravitatoria,tenemos que darle esa famosa masa negativa.

Entonces ya esta todo (Fácil ¿no?) Tenemos creados los DOS agujeros de gusano (uno de entrada y otro de salida). Hay dos tipos de agujeros de gusano: los espaciales y los temporales (los que nos interesan son estos últimos). A cada una de los salidas se les llama BOCAS.:

Pues tenemos que colocar una boca en la tierra y la otra....Aquí viene el VERDADERO PROBLEMA:

Para poder viajar en el tiempo, hay que desfasar una de las dos bocas. Evidentemente, la que no está en la Tierra.

- ¿Cómo carajo se hace eso?

Colocándola cerca de una estrella de neutrones o un agujero negro. y ¿por qué? Pues porque la gravedad es tan grande que el tiempo va más lento(esto, que parece una locura, no lo es. La verdadera locura es que aparezca el agujero negro, lo cual,no quiere decir que no existan,si no que es difícil. Para saber más y mejor sobre el espacio-tiempo, clika en lo subrayado).

Como el tiempo va más lento, cuando nos metamos por la boca de la Tierra,apareceremos (en un intervalo de tiempo relativamente corto) en el pasado. Pero ojo, nunca antes de la "desfasación" del agujero.

-Para viajar al futuro:

Lo que se haría sería transportar una de las bocas (no me digáis como) a velocidades de la luz. ¿Durante cuanto tiempo? Lo que queramos. Y entonces habremos viajado al "futuro". ¿Por qué? Pues te responderé con la paradoja de los gemelos:

Dos gemelos están en la Tierra. Uno se monta en una nave y el otro se queda en la Tierra. El que monta en la nave, viaja a velocidades cercanas a las de la luz. Es decir, que por ejemplo, cuando halla pasado un año luz, para el que va en la nave, sólo ha pasado un año aproximadamente (porque para eso viaja a la velocidad de la luz) pero para el que esta en la Tierra, habrá pasado un año luz. Es decir, que el gemelo que fue al espacio, cuando vuelva,se encontrará que su hermano está más muerto que la idea de la República (Para saber más y mejor de por qué es una paradoja clicka aquí)

Pues nada más. Una vez desfasada una de las bocas, ya está todo. Nos metemos en la de la Tierra y ala! A disfrutar del viaje.

Esto, como ya dije anteriormente, es simplemente una teoría. Te la puedes creer o no, pero no la juzgues por su imposibilidad.

Gracias. Hasta otra.

Goku y la alfombra mágica (Parte III)

Venga va, última entrada oficial de el blog. Hoy es el último día para de la asignatura por la cual hice este blog, y seguiré con el, aunque las entradas tendrán menos presión, pero no por ello caerá el nivel (si es que eso es posible).

No soy partidario de partir las entradas en trozos, pero es que ésta se me hacia muy extensa (vale, más que las anteriores) y necesitaba partirlas para no aburrir, que es lo que me decían mis amigos (joer, ni una firmita os habéis hecho por aquí).

Sigo con Goku y Kinto (y por fin acabo de desmontar este truco propio de David Copperfield). El otro día me quedé en las propiedades de la nube de Goku, de como debía ser la densidad del material del que estuviera hecho la nube (ya que,como vimos, una persona no se puede sostener en una nube). Repito que para hacer todos esos cálculos,partí de la suposición de que en esa nube,Goku si que se podía sostener. También hablé del material del que podría estar hecho. El único que propuse era el fósforo por el color amarillo. Pero simplemente por esa única suposición, ya que las densidades de los elementos químicos no son prácticas (algunos provocan enfermedades mortales, no existen en estado gaseoso en condiciones normales, etc etc). Pero...OS ENGAÑE!! Si que hay un material del que puede estar hecha la nube de Goku, del magnífico AEROGEL.

• ¿Qué es el aerogel?

El aerogel es una sustancia compuesto por dos fases, lo que generalmente se denomina coloide. Pero mientras que en un coloide “normal” se tiene una fase liquida y otra sólida (pequeñas partículas en suspensión dentro del liquido), en el aerogel el componente líquido se ha reemplazado por un gas. Como resultado, esta sustancia tiene propiedades que la hacen única.

• ¿Cuál es su composición?

La sustancia aerogel es dióxido de silicio puro y arena, es decir, el mismo material que se utiliza para fabricar vidrio. Aunque el entre el 90% y el 99,8% esta formado por aire.

Y diréis que porque siendo prácticamente aire, como puede sostener a Goku. Pues precisamente eso es lo especial del aerogel (y que,evidentemente,no es todo aire). Tiene una densidad bajísima para ser un sólido ( 3 kg/m^3), sólo el triple que la densidad del aire. Es evidente que sea mayor que la del aire,ya que gran parte de su composición es aire, pero son el sílice, el circonio, la alúmina, lo que le dan unas propiedades tan características.

Aunque tiene esa densidad, puede

• ¿Cómo se obtiene?

Se prepara en forma de gelatina, mezclando el silicio líquido con un disolvente líquido de rápida evaporación, lo que produce un gel que es después secado en un instrumento especial de presión. La mezcla aumenta su espesor, de manera que con un calentamiento cuidadoso y la despresurización se obtiene una "esponja" cristalina de silicio.

Lo que queda es a menudo llamado "humo sólido", debido a su color nebuloso y transparente, así como por su extremada ligereza. Sin embargo, la aparentemente frágil sustancia dura mucho y además es capaz de resistir el ambiente espacial e incluso un lanzamiento.

Pero vamos, hasta aquí sólo he presentado sus propiedades y como se obtiene, pero; ¿Puedo esta especia de “humo” sostener algo? A pesar de su fantasmagórico aspecto, tiene una resistencia mecánica muy elevada: puede soportar más de 1000 veces su propio peso. Y si no os lo creéis, aquí pongo algunas fotos de sus propiedades (La aplicación como aislante térmico es increíble)

• Puede sostener un roca (no una piedrecita)

• Puede sostener unos lápices de cera en la parte de arriba, mientras la parte de abajo esta siendo calentada.

• Está siendo utilizada para obtener materiales del espacio,debido a su alta porosidad, lo que permite “captar” algunos materiales.
  

Y la que da título a la entrada:

Su poco peso y la capacidad de funcionar como un aislante térmico lo hacen adecuado para la construcción de estructuras aéreas, lo que permitiría a estas flotar indefinidamente en el aire. Por ejemplo, una cúpula geodésica construida con aerogel sería tan ligera, que la diferencia de temperatura entre el aire del interior con el exterior bastaría para hacerla flotar. Esto reduciría el peso total de la estructura (y su costo), al no necesitar vigas de soporte. Si algún día construyésemos dirigibles o globos con este material, podríamos elevarlos miles de metros y gracias a las diferencias de temperaturas (unos 80ºC a 8.000 metros) flotarían indefinidamente. Quien sabe, quizás las alfombras voladoras del futuro estén fabricadas con algún tipo de aerogel.

Y ahora que se me ocurre... ¿Porque ha de ser la nube la que tenga que ser especial? ¿Por que no Goku puede tener propiedades especiales?

La única que se me viene a la cabeza antes de que se acabe el plazo (30 minutos) es que los pies de Goku sean muy grandes, es decir, tengan mucha superficie. ¿Por que? Muy fácil. Todos hemos visto que la gente de los países donde nieve con bastante asiduidad, donde se deposita la nieve formando capas, anda con una especie de raquetas pegadas a los pies. Pero ¿ Por que? Pues lo hacen para repartir la fuerza peso que ejerce su cuerpo sobre la nieve y no hundirse. Si no llevasen esas raquetas, lo más probable es que según saliesen de casa, al tercer paso ya no tuviesen ni bota ni calcetín. Asique simplemente,lo que tendría que hacer Goku sería aumentar la superficie de su pie, para que, su peso se repartiese sobre la nube de manera equitativa y poder sostenerse sobre la nube. Evidentemente, la nube ha de tener la misma superficie (como mínimo) que los pies de Goku, ya que sino, no habría “suelo” donde repartir todo su peso.

Aquí finalizo mi entrada, y mi última entrada obligatoria.

Gracias y hasta otra.

Bibliografía:
http://www.neoteo.com
http://www.fisicanet.com.ar
http://es.wikipedia.org/wiki

Goku y las deformaciones espacio-temporales (Parte II)

Continúo con Goku, que por lo visto es una fuente de entradas curiosa (pretendo hablar en otra entrada más sobre este personaje). El tema de que la densidad de la nube de Goku es tan complejo para mí, que por eso os dejé los enlaces a algunas páginas que tratan el tema. Pero hoy vamos a hablar ya de densidades positivas, no os preocupéis.

Si no puede estar el aire, vamos a ver en qué tipo de gas* puede estar. Para ello lo que podemos hacer es lo siguiente. Sabemos que no nos puede dar una densidad negativa. En la fórmula vemos como el denominador no es 0, entonces lo que nos debe preocupar es el numerador:

Es decir, que para que tenga densidad positiva y por tanto dimensiones “reales”, como mínimo, la densidad del fluido o gas donde esté, tiene que ser mayor que 217 kg/m^3. Por eso cuando poníamos la densidad del aire nos salía negativo,ya que su valor es 1,3 kg/m^3. Y digo que tiene que ser mayor que ese valor, porque si es exactamente es valor, la densidad de la nube seria 0 y eso...Digamos que eso no es bueno. Por eso ha de ser mayor.

Si buscamos una tabla de densidades, vemos que no hay ningún gas que tenga semejante densidad. Casi todas rondan por 1 kg/m^3 y 3 kg/m^3. Osea, que nos olvidamos de que la nube de Goku pueda volar en el aire.

Veamos que ocurre si Goku y su nube, en vez de estar en el aire, por ejemplo,estuviesen en el agua. ¿ Flotarían o se hundirían? Para ello usamos la misma fórmula anterior y simplemente tenemos que sustituir la densidad del aire por la del agua, que es 1000 kg/m^3:

Como podemos ver, la densidad de la nube son unas 4 veces mayor que la del agua, es decir, la nube y Goku se hundirían en el líquido (recordemos que el hielo flota en el agua, porque su densidad es menor). El planeta Tierra es uno de los “materiales” más parecidos con esta densidad, cuyo valor es de 5515 kg/m^3.

Cuando puse gas*, el asterísco no estaba ahí para decorar. Simplemente era un referencia para lo que os voy a decir ahora. Para todo este proceso,he considerado que la nube de Goku es una nube normal,de las que solemos encontrarnos por ahí. Pero, ¿que es un nube? Las nubes se forman por el enfriamiento del aire. Esto provoca la condensación (pasan de gas a líquido) del vapor de agua, invisible, en gotitas o partículas de hielo visibles. Las partículas son tan pequeñas que las sostienen en el aire corrientes verticales leves.
Las diferencias entre formaciones nubosas se deben, en parte, a las diferentes temperaturas de condensación. Cuando se produce a temperaturas inferiores a la de congelación, las nubes suelen estar formadas por cristales de hielo; las que se forman en aire más cálido suelen contener gotitas de agua.

Es decir,son simplemente,pequeñas gotas de agua suspendidas en la atmósfera, en las que evidentemente, una persona no podría sostenerse. Sino lo aviones lo tendrían claro cada vez que chocasen contra una de estas. Pero claro, de algún material tendré que hacer la nube Kinto.Podría ser de fósforo, pero esto presenta varios inconvenientes.

Para empezar, la densidad del fósforo es de 1820 kg/m^3.Mucho mayor que la del aire,por lo que no conseguiría mantenerse en el aire por si sola. Se oxida espontáneamente en presencia de aire formando pentóxido de fósforo, por lo que se almacena sumergido en agua. Debido a su reactividad, el fósforo no se encuentra nativo en la naturaleza, pero forma parte de numerosos minerales. Así que desechamos la idea del fósforo. He planteado la posibilidad del fósforo y no otro elemento, porque como se ve en el vídeo que os puse, y os vuelvo a poner, la nube es amarilla.

Como no se me ocurre nada más de lo que hablar sobre el tema del material de la nube, lo voy a dejar aquí. Pasado os hablare de algunos materiales especiales y de como tendría que ser Kinto para que Goku no se caiga.

Hasta otra.

Bibliografía:

- Densidades de elementos químicos

- Meteoro

- Nube

- Nube 2

- Fósforo