hectorrago@gmail.com

NOTICIAS DEL UNIVERSO

V-RVA, CIDA DIC. 2012

Vivimos en un mundo pleno de patrones…

Geométricos

Temporales

Cromáticos

Sonoros

Espaciales

SOMOS LA ULTIMA EDICION DE LOS PATRONES

SOMOS CAZADORES DE PATRONES SOMOS CAZADORES DE PATRONES

SOMOS CONSTRUCTORES DE PATRONES

Agujeros Negros

Régimen cuánticopro

tón

átomoADN

mosca

persona

edificio

Tierra

Sol

Galaxia

Universo

visible

1

30

1-10 20

50

cm

gr

10

10

-20

electrón

2

2

Ni muy muy ni tan tan:Intuición y plausibilidad

MATEMÁTICAS: UNA COLECCIÓN DE PATRONES

“Un matemático, un pintor o un poeta es un hacedor de patrones. Si los patrones que él crea son más duraderos que los que lo forman, es porque están hechos de ideas”

G.F. Hardy

Pro

gre

so ??

Una cuestión de consistencia!!

Libertad total salvo…

Cálculo diferencial

Geometría riemanniana

Integración en

variedades

Ecuaciones

diferenciales

Análisis

complejo

Cálculo tensorial

Algebra matricial

Estadística y

probabilidadesOperadores

Lineales

FÍSICA: UNA COLECCIÓN DE PATRONES QUE SE PAREZCAN AL UNIVERSO

Patrones ConceptosLeyes

Consecuencias

Tecnología

Comparación

Flecha de progresoLibertad condicional!!

“La naturaleza imita a las matemáticas.”

Predicción

medir

medir

Matematicas

Matematicas

Productos tecnológicos

LA CIENCIA: ENTRE LA MODESTIA Y LA OSTENTACIÓNEl burro tiene el pelo negro..!.

La Parábola de la Parábola

t y

0 0

1 5

2 20

3 45

4 80

€

y = 5 × t 2

Los “datos” suelen modelo-dependientes¡No hay datos desnudos!!

La Parábola de la Elipse

“He poblado la astronomía del estiécol de las elipses”

J. Kepler

¿

?

Contigente Vs. Fundamental

La Gravitación Universal (1700)

Primera Constante Universal…casi

Cálculo impulsado pornecesidades de la física Medición de masas a través de las órbitas

Ej:

Cónicas impulsdas por razones estéticas

El Electromagnetismo (1865)

Las teorías saben más que sus autores

Explicación de los fenómenos eléctricos y magnéticos

La luz como una onda electromagnética

La invención de las telecomunicaciones

La “c” como una constante universal

La primera teoría de la relatividad !!

La relatividad especial (1905)

Establecimiento de “c” como una característica de nuestro universo

Ruptura de nuestra intuición

Leyes para el movimiento de partículas a velocidades altas(ingeniería de aceleradores)

Unificación de los conceptos de materia y energía…entonces??

Emergencia de nociones poco intuitivas (tiempo no universal…)

Prohibición a los neutrinos del CERN a que superen la velocidad c.

Las Teorías Cuánticas de Campo (Siglo XX)

Mecánica cuántica – Física atómica- molecular –nuclear –del electrón – electrodinámica cuántica – cromodinámica cuántica – altas energías – modelo estándar…

Una nueva aproximación a la realidad, otro upper a nuestra intuición, Otras matemáticas

Una nueva constante universal

Ausencia de nociones clásicas como trayectoria

Probabilidades, Gatos de Schrodinger y mil discusiones

€

i∂

∂tΨ = ˆ H Ψ

ΔxΔp >h

2 ΔtΔE >

h

2

Las Teorías Cuánticas de Campo (Siglo XX)

El vacío tiene energía, masa,

Entendimiento de las propiedades de la materia

Predicciones corroboradas en 1 parte en

Predicción de la antimateria

Predicción y descubrimiento del Higgs!!(4 julio 2012)

Comprensión de los espectros atómicos

El vacío Mecánico Cuántico

El espaciotiempo curvo:La gravitación Einsteniana (1915)

GRAVITACIÓN = GEOMETRÍA

“La materia le dice a la geometría cómo se va a curvar. La geometría le dice a la materia cómo se va a mover”

John Wheeler€

Gab =8πGN

c2Tab

El espaciotiempo curvo:La gravitación Einsteniana (1915)

GlobalPositioningSystem

Lentes gravitacionales:Permiten calcular masas a gran escala

Existencia de agujeros negrosEmisión de ondas gravitacionales

El Chandra

En 1917: sólo 2 artículos el área

PODER DE CÓMPUTO Y MANEJO DE DATOS

“Cosmology” en google: >17.000.000

En los últimos 5 años se han generadoMás datos que en el resto de la historia!

El Hubble

GTC

CCD

WMAPPLANCKLHCVLAHRSSHZSTSNCPHSTAreciboSKamiokande

Cosmología: una ciencia del siglo XX

NOTICIAS DEL UNIVERSO

NOTICIAS DEL UNIVERSO

4300 ºCuadradosaños-luz

El Universo es uniforme a gran escala

NOTICIAS DEL UNIVERSO

El Universo se está expandiendo

€

V = H0D

Una función R(t) escalala geometría del espacioHistoria del universo

€

D ∝ R(t)

El Universo no es lo que solía ser

V > c

V = c

V < c

LH

Las Ecuaciones “Si las ecuaciones se niegan a decirlo, yo me niego a afirmarlo”

J. Peebles

GEOMETRÍA EXPANSIÓN MATERIA

Geometría

k = - 1 k = 0 k = + 1

Materia

Porcentaje de radiacionDe átomos (bariones)Otras formas de materiaOtras formas de energía

€

Ωatomos Ωrad Ω x Ω?

Expansión

R(t)

H(t)

q(t)

LAS OBSERVACIONES

Fondo de microondas

2008

Su estructura multipolos

k = - 1 k = 0 k = + 1 k = 0La Geometría a escala cosmológica esEuclidiana !!

And the winner is:

Fracción de átomos es 0,04 !!Nada malo este dato

€

Ωmat +Ωrad +Ω x =1

NOTICIAS DEL UNIVERSO

€

≈10−5

€

Ωmat = 0,3

€

Ωvac = 0,7

Pero…!!

LA MATERIA

Fracción de átomos es 0,04 !!

€

Ωatomos = 0,04

ΩMO = 0,26

€

Ωmat +Ωvac =1

NOTICIAS DEL UNIVERSO

A. Riess S. Perlmutter B. Schmidt

El universo acelera su expansión !!

NOTICIAS DEL UNIVERSO

€

ρv = const

€

ρvac = const

€

R

€

ρv /Teo ≈ 10120 ρ v /obs !! Sindrome de Kepler??Contigente Vs. Fundamental?

Qué acelera el universo? Energía oscuraConstante cosmológicaEnergía del vacío

No es antigravedad:Gravitación ordinaria con materiaCon propiedades particulares

LA RECETA DE LA CONCORDANCIA:

El espacio es euclídeoLa materia ordinaria es un 4%La materia oscura es un 23%La tasa de expansión es

La edad es

Un 73% se asocia con una “energía oscura” o energía del vacío o cons. Cosmológica

Entró en una fase de aceleración

El factor de escala del universo

t

R

€

R(t) = Asinh2/3(t / tv )

LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO

El parámetro de Hubble

LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO

q

€

t

t0

€

tD

€

q(t) =1

2[1− 3tanh2(t / tv )

El parámetro de desaceleración

LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO

€

q0 = −0,59

APROXIMACIÓN AL UNIVERSO REAL

El futuro

V > c

V = c

V < c

LH

“No se puede entender la universalidad de las leyes de la naturaleza, ls relaciones entre las cosas, sin el entendimiento de las matemáticas ” R.P. Feynman

“Matemáticas es la ciencia de los patrones y la naturaleza explota cada patrón que exista.” Ian Stewart

“Es extraño el número de seres racionales que creen que las últimas verdades del universo pueden reducirse a patrones en un pizarrón ”