Cosmonautas de la autopista, a la manera de los viajeros interplanetarios que observan de lejos el rápido envejecimiento de aquellos que siguen sometidos a las leyes del tiempo terrestre, ¿qué vamos a descubrir al entrar en un ritmo de camellos después de tantos viajes en avión, metro, tren? Julio Cortázar.
Desde Buenos Aires, Argentina

21/7/18 - DJ:

Astronomía en la era de los récords

T.E.L: 6 min.

Los astrónomos como corredores del espacio-tiempo.


En otra ocasión he dicho que el principal motor de las ciencias es en realidad el mismo que impulsa otras actividades, como la carrera de los 100 metros llanos: el intento de superación. Hacemos estas cosas porque podemos, porque tenemos las capacidades físicas e intelectuales para hacerlo. Se podrá pensar que estas actividades son inútiles, que no sirven para nada. Sin embargo, caben dos reflexiones:
1-Sirven, para satisfacer nuestro deseo de superación, que incluye al deseo de saber, en ciencias.
2-No hacer uso de estas capacidades sería un desperdicio.

Esto no quita, por supuesto, que con el conocimiento en mano, las personas intenten solucionar problemas concretos.

Otra posible comparación entre deportes y astronomía es que en ambos casos parece que vivimos en la era de los récords: tanto en los mundiales de cada disciplina deportiva, así como en los JJ.OO. se obtienen plusmarcas; mientras los astrónomos hallan las supernovas más lejanas, las más brillantes, y logran observar el pasado más lejano. ¿se podrá seguir observando el pasado cada vez más distante, tanto como se rompen récords en atletismo?

LA COSMOLOGÍA Y LA INSPECCIÓN DEL PASADO
En el último Boletín Informativo del IAR (Instituto Argentino de Radioastronomía), el Dr. Gustavo Romero, publica un texto sobre "La cosmología moderna en 10 preguntas". En la pregunta 8 dice esto:

8. ¿Hubo un primer instante?
Si el tiempo es continuo, no lo hubo. Piense el lector en el intervalo [1, 0]. Suponga que las inversas de esos números representan instantes, y que 1 es "el presente" y 0 no está incluido por ser que la división por cero da "infinito". No hay un primer instante. Por próximo que esté un número a cero, siempre habrá uno más próximo. Sin embargo, el intervalo es finito (mide 1). No sabemos si el tiempo es continuo. Probablemente, a escala muy pequeña, no lo sea. Es posible que el tiempo, el espacio-tiempo en realidad, emerjan de entidades más básicas y atemporales. El estudio de ese problema se llama "gravedad cuántica”.
Por si no se entiende, lo diré en mis propias palabras: El intervalo 0-1 puede ser considerado finito, si usamos sólo los números naturales, ya que no hay natural que esté entre ambos, entonces para pasar de 0 a 1 necesito un paso, por tanto, la diferencia es 1.
Sin embargo, si tomamos a los números reales (que incluyen a los racionales y los irracionales), el intervalo 0-1 es infinito, ya que entre ambos valores hay infinitos números reales: 0,01; 0,001; 0,00001; y así ad infinitum.

LA PROGRESIÓN DE LAS PLUSMARCAS DEPORTIVAS
Aunque hay excepciones, es posible encontrar una tendencia entre los progresos deportivos desde el siglo XX:
Según la entrada de Wikipedia sobre la progresión de la plusmarca mundial de los 100 m lisos masculino, a principios del siglo pasado, 1912, el récord de los 100m lisos era 10,6s.
Cincuenta años después, 1962, se logró bajar la marca a 10s. Es decir, un progreso de 0,6s en 50 años.
Otros cincuenta años después, 2012, sigue vigente la plusmarca de Usain Bolt de 2009, en 9,58s. Es decir que en esos 50 años, se logró un progreso de 0,42s.
Esto parece ser una tendencia que se puede sintetizar en que cada vez cuesta más (tiempo) lograr la misma cantidad de progreso.
Cabe preguntarse si, dado que las capacidades humanas son finitas, entonces ¿se acabarán alguna vez los récords olímpicos?
Y la respuesta también tiene que ver, como en el caso cosmológico anterior, sobre la forma de dividir el tiempo, sea usando números naturales o reales.
Dado que podemos dividir el tiempo todo lo que queramos (luego revisaré esto), entonces es posible que en el futuro, las nuevas plusmarcas sean ínfimas, aumentos o descensos de 0,00001 metros o segundos, según la actividad, por ejemplo cantidad de metros en el salto en alto o segundos en las carreras.
Parece que el esfuerzo necesario para lograr el mismo nivel o cantidad de progreso alcanzado antes, es exponencial.

Es como avanzar con viento en contra y con viento a favor: en el primer caso nos cuesta más caminar lo mismo, y como consecuencia, tardamos más, ya que una forma de medir el trabajo es en relación al tiempo empleado para producir algo, el valor objetivo de las cosas.

LA PROGRESIÓN ASTRONÓMICA HACIA EL PASADO
Tomemos la idea del Dr. Romero e imaginemos una recta numérica del tiempo con inicio en 0. Y supongamos que hasta ahora, los astrónomos han logrado acercarse con sus observaciones hasta el 1. Quizás ocurra como con los récords deportivos: acaso dentro de 50 años, se logre un progreso y se "avance" hacia el pasado, digamos a 0,9997.
Se están construyendo observatorios en diferentes longitudes de onda, de vanguardia técnica, enormes en algunos casos. El avance técnico en la medición del tiempo fue fundamental para el progreso de las plusmarcas deportivas, ya que con relojes analógicos resulta difícil medir por debajo del segundo.
De modo similar, los telescopios hace 4 siglos, la fotografía analógica primero y luego digital, y técnicas como la óptica adaptativa y la interferometría han impulsado a la astronomía moderna a límites insospechados. Pero, nuevamente, el avance también parece requerir cada vez más esfuerzo.

LA CUANTIFICACIÓN DEL TIEMPO
El siglo XX, entonces, trajo la electrónica y la división más precisa del tiempo. Pero también trajo la cuántica, que no sólo es una rama de la física, sino una idea general que pone en crisis el concepto de continuidad. Una sábana o un mantel parecen ser superficies continuas, pero sabemos que en realidad están compuestas de hilos, que serían su "unidad mínima".
Los físicos teóricos consideran que tanto el espacio como el tiempo estarían cuantizados, es decir, que habría "unidades mínimas" que no pueden ser divididas. Si así fuera, no sería un límite técnico, sino empírico. Se llama a eso "Escala de Planck".
¿Esto significa que en el futuro muy lejano, los deportistas no podrán ya batir marcas si logran llegar a esa escala?

LOS DEPORTISTAS CRONÓN
Mientras la carrera de los 100 metros sean realizadas por seres humanos biológicos, no parece posible correr esa distancia en un cronón, término que indica la cantidad menor de tiempo que puede ser medido= 5,39x10-44s, el tiempo de Planck. Es decir 0, seguido de 43 ceros y un 5. 0,00000000000000000000000000000000000000000005 segundos.
No parece que las características físicas, biológicas, nuestros músculos, tendones y esqueleto permitan alguna vez lograr semejante velocidad.
Y aunque ya se ven injertos electrónicos en el cuerpo humano, tampoco parece posible que, a la larga, tales "seudohumanos", cuasi-androides, puedan lograr correr 100 metros en un cronón. Blade Runner sería sólo un botón de muestra.

LOS LÍMITES INALCANZABLES
En cambio, es posible que exista otro límite, más allá de la escala de Planck, el límite convergente.
En matemáticas, una serie puede ser infinita y convergente, cuando la sumatoria se acerca cada vez más a un número finito, como ocurre en: 1+1/2+1/4+1/8+1/16+1/32...
Como se suma, el resultado debería incrementarse, aunque cada vez lo que se incrementa es un valor menor (la mitad) del anterior. Pero los valores provisorios, aunque se incrementan, se acercan cada vez más a 2, sin llegar nunca.
No me crea, use una calculadora y verá esto:


Creo que es posible que en el atletismo ocurra algo similar. Aunque se progrese en tanto se mejoren los récords, éstos tendrán un límite, aunque quizás no se llegue nunca.

Y no sería descabellado que la analogía la podamos usar también en cosmología. Si los astrofísicos son, en la comparación, corredores del espacio-tiempo curvo, aunque logren "avanzar" cada vez más hacia el pasado, requieran mayor esfuerzo que hasta ahora progresar las mismas cantidades relativas.
Por otro lado, en el Universo temprano, en una fracción de segundo, posiblemente hubo una mayor cantidad de interacciones que en la actualidad en un año en el mismo volumen de espacio. Allí donde lo simple se vuelve complejo, "un pequeño paso para el individuo es un paso gigante para la humanidad".

Más que festejar el primer alunizaje, un verdadero Día Internacional de la Fraternidad, debe celebrar la posibilidad de que, en forma colectiva, podamos superar nuestros límites, en una carrera que tiene objetivo, pero no final.


Fuentes y enlaces relacionados
Boletín IAR
http://www.iar.unlp.edu.ar/boletin/bol-jun18.htm

Wikipedia Anexo:Progresión de la plusmarca mundial de los 100 m lisos masculino
https://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Progresi%C3%B3n_de_la_plusmarca_mundial_de_los_100_m_lisos_masculino

Space Runner
https://www.youtube.com/watch?v=3D57cMZ9PNs


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