07/09/2019

És cert que podríem rejovenir viatjant més de pressa?

Dossier: 10 preguntes essencials sobre l’Univers

 Podem viatjar realment a la mateixa velocitat o més ràpid que la llum? ©píxel, Fotòlia
 
Dues lleis fonamentals de la física relativista regeixen el flux del temps en funció de la velocitat . El primer afirma que la velocitat de la llum és un límit no només insuperable, sinó fins i tot inaccessible per a qualsevol cos que tingui una massa diferent de zero (l’única excepció coneguda, per tant, són els fotons, les partícules de llum i els hipotètics gravitons associats a les ones gravitacionals). La segona afirma que el temps és una mica "elàstic", en el sentit que si es augmenta la velocitat pròpia, es redueix el ritme.

La primera llei, sobre la limitació de velocitat imposada per la llum, pot semblar arbitrària, un dia que es pot superar en el marc d’una teoria més avançada que la relativitat, com va passar sovint a la història de la ciència. No és així: no és realment en la velocitat que arriba el límit, sinó en l’energia. Tenim la certesa, tant teòrica com experimental, que per accelerar un objecte (si només és una partícula elemental) a una velocitat que tendeix cap a la velocitat de la llum, hem de donar-li una energia que tendeix a l’infinit. Per tant, la limitació entra dins del significat. Tot i això, els físics han imaginat un món anomenat "superlumínic", en el qual totes les partícules, anomenades taquions, circulen més ràpidament que la llum. Per això, caldria que aquestes partícules tinguessin una massa representada per un nombre matemàtic imaginari; per tant, no són reals, i el món dels taquions és una pura fantasia de la ment.

La paradoxa dels bessons. © DR

Sobre la qüestió del "rejoveniment" en viatjar a gran velocitat, la famosa paradoxa dels "bessons" dóna una il·lustració impressionant. Ens imaginem que un dels bessons parteix en un coet per explorar l'Univers llunyà a una velocitat propera a la de la llum, mentre que el seu germà roman a la Terra. Quan el viatger torna i troba el seu germà, els càlculs relativistes indiquen que aquest darrer –igual que la resta del planeta– té 40 anys, mentre que el viatger només té cinc anys més que inicialment. De fet, no s'ha "rejovenit", però el seu propi temps s'ha esgotat amb menys rapidesa que si hagués quedat sedentari.

No hi ha contradicció aquí, però si una conseqüència inevitable de la física relativista. L’experiment es va dur a terme amb rellotges atòmics bessons ultra-precisos, un restant a la Terra, l’altre a bord d’un avió. A la tornada, es va comprovar que el rellotge itinerant havia "guanyat" unes milionèsimes de segons per sota del rellotge sedentari, perfectament d'acord amb les prediccions de la relativitat. La petitesa de la diferència es deu al fet que la velocitat d’un avió és molt baixa en comparació amb la de la llum. El mateix passa amb els experiments realitzats en acceleradors de partícules, on arriben al 99,99% de la velocitat de la llum. El seu temps de vida "en vol" es multiplica per 20 en comparació amb el temps de vida en repòs.

Al cap i a la fi, no diem que els viatges formen a la joventut?

Accedir l'índex del blog sobre el dossier "10 preguntes essencials sobre l'Univers" fent un clic aquí.

Autor de l'original: Jean-Pierre Luminet.
Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M44

Clic a la imatge per engrandir
 


Descoberta per Aratos al 260 AC.

Aquest famós cúmul, M44, és conegut també com Praesepe (pessebre en llatí). És també un dels objectes més fàcilment recognoscible a primera vista, i per això conegut des de temps prehistòrics. Algunes antigues tradicions populars estan associades amb ell: Els Grecs i Romans veien aquesta "nebulosa" com el pessebre (Phatne en Grec) associat amb dos ases que menjaven d'ell, Asellus Borealis, l'Ase del Nord (Gamma Cnc, tipus espectral A1 V , magnitud 4,7, distància 155 anys llum) i Asellus Australis, l'Ase del Sud (Delta Cnc; espectre K0 III, magnitud 3,9, distància 155 anys llum). Eratòstenes va informar que aquests eren els ases que els déus Dionís i Silè van muntar en la batalla contra els Titans, els qui es van espantar pel bram dels animals així que els déus van guanyar. Com a recompensa, els ases van ser posats al cel juntament amb Phatne. Aratos > (260 AC) va esmentar aquest objecte com "una petita boira", Hiparlo (130 AC) va incloure aquest objecte en el seu catàleg d'estrelles i el va anomenar "el petit núvol" o "Estel ennuvolat". Ptolemeu l'esmenta com una de les 7 nebuloses que ell va anotar en el seu Almagest , i el descriu com "La massa de la nebulosa al pit (de Càncer)". D'acord a Burnham, apareixia a la carta de Johann Bayer (al voltant del 1600 DC) com "Nubilum" (Objecte "Núvol").

Galileu va ser el que primer va definir aquest objecte "nebulós" i ho va notificar: "La nebulosa anomenada Praesepe, no és una única estrella, sinó una massa de més de 40 petites estrelles". Va ser probablement vista més tard i parcialment resolta en 1611 per Peiresc , el descobridor de la Nebulosa d'Orió (M42), i vista com un cúmul per Simon Marius en 1612. Charles Messier la va afegir al seu catàleg el 4 de març de 1769.

Amb telescopis grans, s'han confirmat com a membres més de 200 de les 350 estrelles de l'àrea del cúmul (pel seu moviment comú). Algunes són estrelles de primer pla o de fons, i altres no han estat determinades encara.


D'acord a la nova determinació del satèl·lit astromètric Hipparcos de l'ESA, el cúmul està a 577 anys llum de distància (les estimacions prèvies havien estat de 522 anys llum), i la seva edat va ser estimada al voltant dels 730 milions d'anys. Curiosament, tant la seva edat com la direcció del moviment propi de M44 coincideix amb el de Hyades, un altre famós cúmul visible a simple vista i àmpliament conegut, que no obstant això no va ser inclòs en la llista de Messier ni en els catàlegs NGC ni IC, i que actualment se li estima una edat d'uns 790 milions d'anys (s'han donat estimacions grans, per a tots dos cúmuls en cada cas, una edat de 400 i 660 milions d'anys). Probablement aquests dos cúmuls, encara que ara separats per centenars d'anys llum, han tingut un origen comú en una gran difusa nebulosa gasosa que va existir des de fa uns 700 a 800 milions d'anys. Conseqüentment, les poblacions estel·lars també són similars, ambdues contenint gegants vermelles (M44 en té almenys 5) i algunes nanes blanques.

Clic per engrandir. Crèdit. Google, Sky Map

M44 també posseeix una peculiar estrella blava. Entre els seus membres, hi ha la agonitzant binària TX Cancri, la limítrofa estrella pesada Epsilon Cancri i diverses estrelles variables Delta Scuti de magnituds 7-8, en un estat proper posterior al de la seqüència principal. Miri a la nostra llista de les estrelles més brillants de M44 .

El cúmul Praesepe va ser classificat per Trumpler com de classe I,2,r (d'acord a Kenneth Glyn Jones), mentre que en el Sky Catalog 2000 com II,2,m, i com a classe II,2,r per Götz.

Com s'esmenta en la descripció de la nebulosa d'Orió M42, és una mica inusual que Messier afegís el cúmul Praesepe (juntament amb la nebulosa d'Orió M42 / M43 i les Plèiades M45) al seu catàleg, i potser romandrà subjecte a especulació.