jueves, 29 de abril de 2010

Penzias y Wilson. Descubridores de las primeras evidencias del Big Bang.

Robert Wilson y Arno Penzias.

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Los dos científicos en que se centra el articulo de hoy son los responsables de encontrar las primeras evidencias confiables de una teoría que hasta antes de sus investigaciones eran solo consideradas como una hipótesis: “El Big Bang”

Gracias a un golpe de suerte y una enorme curiosidad y visión de futuro, estos dos investigadores abrieron una ventana hacia el entendimiento de la gran pregunta que nos hacemos todos los seres humanos ¿Cómo llegamos aquí?

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Arno Allan Penzias (1933) nació en Munich, Alemania. A los seis años fue uno de los niños judíos evacuados a Gran Bretaña como parte de la operación de rescate “Kindertransport”. Seis meses más tarde, sus padres huyeron también de la Alemania nazi hacia EE.UU, y la familia se estableció en el distrito Garment de Nueva York en 1940. En 1946, Penzias se convirtió en un ciudadano naturalizado de los Estados Unidos. Se graduó en Brooklyn Technical High School en 1951 y recibió una licenciatura en el City College de Nueva York en 1954. Recibió su maestría en 1958 y el doctorado en 1962. . Su trabajo de tesis era construir un amplificador maser en un experimento de radio-astronomía. En 1961, con su tesis de doctorado, fue en busca de un trabajo temporal en los Laboratorios Bell, Holmdel, Nueva Jersey. Según sus propias palabras “Sus instalaciones singulares lo hacían un lugar ideal para terminar las observaciones que había empezado durante mi trabajo de tesis” El consejo de Rudi Kompfner, entonces Director del Laboratorio de Investigación de Radio de los laboratorios Bell fue: “¿Por que no tomas un trabajo fijo aquí? Cuando quieras puedes renunciar” Siguió su consejo, y se quedó empleado en Bell Labs por los próximos treinta y siete años. Comenzó con un proyecto de búsqueda de líneas de emisión de la molécula de OH detectados a nivel interestelar. A principios de 1963 comienza a trabajar con un radioastronomo recién llegado a la compañía llamado Robert Wilson con el que en un futuro harían historia.

Ocupó el cargo de profesor en la Facultad de Ciencias astrofísicas de la Universidad de Princeton, con lo que le permite proponer y supervisar proyectos de investigación de postgrado de estudiantes en la radioastronomía. Según sus palabras “Siento que aprendí mucho más de mis alumnos de lo que podía haberles enseñado”.

Con Keith Jefferts, un físico atómico Bell Labs y Robert Wilson montaron un receptor de onda milimétrica que llevó a un radiotelescopio de precisión fabricado por el National Radio Astronomy Observatory en Kitt Peak, Arizona, a principios de 1970. Gracias a esto se ha descubierto y estudiado un número de especies moleculares interestelares, poniendo de manifiesto la rica y variada química que existe en el espacio interestelar. Lo más notable de su trabajo en el DCN 1973, fue el descubrimiento de la primera especie molecular deuterada que se encuentra en el espacio interestelar, le permitió trazar la distribución de deuterio en la galaxia. Este trabajo ha proporcionado información sobre el origen cosmológico de este elemento único, que había ganado el apodo "Arno's white whale" (ballena blanca de Arno). De todas las especies presentes en la naturaleza nuclear, el deuterio es el único cuyo origen nace exclusivamente de la explosión que dio origen al universo. En 1972 se convierte en el Jefe del Departamento de Investigación de Física de Radio y en 1976, pasa a ser el director del Laboratorio de Investigación de Radio, una organización de unos sesenta científicos e ingenieros que participan en una amplia variedad de actividades de investigación, principalmente en cuanto a la comprensión del radio y sus aplicaciones en las comunicaciones. Al mismo tiempo, tuvo la oportunidad de continuar un trabajo de investigación personal de radioastronomía, con un radio telescopio de onda milimétrica magnífica que habían construido en la instalación de Crawford Hill y equipado con detectores sensibles a una única y dedicada minicomputadora (entonces aún una rareza).

A principios de 1979, asumió la responsabilidad de la División de Ciencias de la Investigación de los laboratorios Bell Communications. Al mismo tiempo, continuó la investigación personal de remontar los efectos de procesamiento nuclear en la galaxia a través del estudio de los isótopos interestelares, y comenzó a trabajar en una nueva área: “la naturaleza y distribución de las nubes moleculares en el espacio interestelar”. En 1981 AT & T y el Departamento de Justicia de EE.UU. decidió arreglar sus problemas de financiamiento y rompe su relación con Bell; lo cual pone un abrupto final a la carrera como científico de investigación de Penzias. En su lugar, se interesó en los principios que subyacen en la creación y el uso efectivo de la tecnología en nuestra sociedad, y, finalmente, encontró tiempo para escribir un libro sobre el tema “Ideas y la Información” publicado por WW Norton en 1989. De este libro se extrae su famosa frase: "Si no quieres ser sustituido por una máquina, no trates de actuar como una!"

Decidió cambiar de trabajo por algo totalmente nuevo, pasando a la más grande actividad de I + D del mundo a la organización Valle del Silicio de California, principal incubadora de pequeñas empresas en marcha inicial. Su asesoría fue valiosa para el inicio y desarrollo de nuevos proyectos. Recientemente, ha encontrado y catalizado varios enfoques alternativos para la generación de energía - un campo que casi había abandonado diez años antes. Dijo: “Con proyectos emocionantes en marcha, y un interminable flujo de nuevas oportunidades, mis días están llenos de cosas nuevas que aprender, rompecabezas, y estimular las interacciones con mis colaboradores. Ni decir que no tengo planes de retirarme”.

Penzias también recibió el Premio de Excelencia del Centro Internacional de Nueva Cork. Penzias ha sido residente de Highland Park, Nueva Jersey. En la actualidad es socio de la empresa New Enterprise Associates.

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Robert Woodrow Wilson (1936) nació en Houston, Texas. Se graduó en la preparatoria Lamar en el centro de Houston. Tomó clases de piano durante varios años, y en la escuela secundaria, tocaba el trombón. Después de haber tomado un gran interés en la electrónica, la utilizó para fijar los radios y televisores de la familia. Construyó su propio equipo de música y su propio conjunto y disfrutó de ayudar a los amigos con sus emisoras de radio aficionado.

Sin embargo, después de haber sido admitido a duras penas la Universidad de Rice, se graduó con honores en la física. Fue incluido en la sociedad Phi Beta Kappa. Su trabajo de graduación se llevó a cabo en el Instituto Tecnológico de California. Obtuvo su primera patente en un trabajo de verano con la compañía petrolera Exxon. Después del Rice, fue a Caltech para un doctorado en física, sin tener una idea muy clara de lo que quería hacer en el tema de tesis. David Dewhirst, un astrónomo de Cambridge sugirió que viese a John Bolton y Stanley Gordon que trabajaban sobre la radioastronomía. En 1961, el SUH Scovil de los Laboratorios Bell ofreció ayudar a Wilson y sus colaboradores a hacer un par de amplificadores maser de onda, que viajan por el interferómetro. Gracias a este trabajo se desarrolló un buen sentimiento hacia los Laboratorios Bell que más tarde fue una gran influencia en su decisión de aceptar un trabajo allí. Se unió a los Laboratorios Bell de Crawford Hill en 1963. Empezó a trabajar con el radio astrónomo Arno Penzias, quien había estado allí unos dos años. Los trabajos que realizaron ambos en 1964 los llevo a descubrir el fondo de microondas que fue la confirmación del Big Bang y ganar el Nóbel en 1979. Wilson y Penzias trabajaron juntos en varios proyectos posteriores todos ligados a la radioastronomía.

Diseñaron un dispositivo que llamaron el Rastreador dom It, que automáticamente señalaba el sol mientras subía todos los días y mide la atenuación de sol en cm de onda de radiación en la atmósfera de la Tierra. En 1969 Penzias sugiere que hagan astronomía de ondas milimétricas tomando el bajo nivel de ruido de ondas de receptores milímetros que había sido desarrollado en Crawford Hill por CA Burrus y Sharpless WM para un sistema de comunicación y hacer una guía de onda receptor astronómicos con ellos. Descubrieron grandes cantidades de monóxido de carbono de forma inesperada en una nube molecular detrás de la Nebulosa de Orión. Rápidamente encontraron que el CO se encuentra ampliamente difundido en nuestra galaxia y tan abundante que las especies raras isotópica 13 C 16 O y C 12 18 O eran fácilmente cuantificables.

Casado en 1958 con Sawin Elizabeth Rhoads; Wilson sigue viviendo en su casa en Holmdel donde nacieron sus dos hijos más jóvenes Suzanne en 1963, y Randal en 1967. Dedica muchas tardes a la lectura, le gusta aun tocar el piano, correr y viajar con la familia. Todavía trabaja a diario en sus proyectos de radioastronomía.

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Arno Penzias y Robert Wilson trabajaron en los Laboratorios Bell en Holmdel, Nueva Jersey en un receptor ultrasensible de microondas destinados a las observaciones de radioastronomía. En 1964, durante la construcción de una antena más sensible, la pareja encontró un ruido de radio que no podían explicar. Este ruido era mucho menos potente que la radiación emitida por la Vía Láctea, y era isótropo, por lo que asumieron que su aparato fue objeto de interferencia por alguna fuente terrestre. Investigaron, y luego rechazaron la hipótesis de que el ruido de radio era emanado de Nueva York. Un examen de la estructura física de la entena mostró que estaba lleno de excrementos de las palomas (que Penzias había descrito como "Material dieléctrico de color blanco"). Después que ambos retiraron de la acumulación de excrementos, y las palomas fueron eliminadas a tiros (cada físico dice que fue el otro ordenó la muerte de las palomas), el ruido se mantuvo. Después de haber descartado todas las fuentes de interferencias, la pareja publicó un artículo que anunciaba sus resultados. Este “Ruido” fue identificado más tarde por Robert Dicke como el fondo cósmico de microondas (CMB), el remanente de radio del Big Bang. Esto permitió a los astrónomos confirmar el Big Bang, y corregir muchos de los errores anteriores al respecto.

Penzias y Wilson recibieron el Premio Nobel de 1978, compartiéndolo con Piotr Leonidovich Kapitsa (el trabajo de Kapitsa no estaba relacionado con el de Penzias y Wilson). Fueron los primeros Astrofísicos en recibir el premio. La otra oportunidad que los estudios de Astrofísica y del Big Bang fueron premiados con un Nóbel fue en 2006 obtenido por George Smoot y John C. Mather al confirmar con sus investigaciones con el satélite COBE las teorías planteadas por Wilson y Penzias

Fuentes:
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1978/penzias-autobio.html
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1978/wilson-autobio.html

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Ver Sección: Personajes

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“El cambio es raramente cómodo”    Arno Penzias.

14 comentarios:

  1. El fondo cósmico de microondas no puede ser ni el eco del Big-Bang, ni sus supuestos restos fósiles, por varias razones que se caen de su peso:

    1. Cuando se produjo el Big-Bang, según sus defensores, no existía nada, por lo tanto, la onda expansiva o la energía liberada de la gran explosión no pudo haber chocado con nada para que se produjera un supuesto eco o secuencia de ecos que todavía puedan ser detectables en nuestro planeta. El eco son ondas que rebotan en algún obstáculo que encuentran en su camino. La onda expansiva de la gran explosión tuvo que alejarse del sitio donde se produjo, formando una gran esfera en su frente energético en crecimiento explosivo, abriéndose paso entre la nada, y que al no encontrar ningún obstáculo, debe haber seguido creciendo indefinidamente y pasó hace ya miles de millones de años por este sitio, por donde posteriormente se formó nuestro planeta, por lo tanto actualmente, donde está la tierra, es imposible detectarse ningún eco proveniente de la tal explosión.

    2. La energía liberada en el Big-Bang, como la de cualquier explosión, debió haber sido emitida de un solo golpe, con una misma intensidad y en un solo instante y no durante un intervalo de tiempo considerable, primero con gran intensidad y luego, después de mucho tiempo continuar una emisión débil, como para que todavía hoy estén llegando sus restos directamente hasta nosotros y se estén detectando como los llamados o los supuestos : “Restos fósiles del Big Bang”. La única posible onda producida por la supuesta explosión ya va supremamente lejos en el tiempo y en el espacio y viaja alejándose de nosotros.

    Cómo hoy vamos a poder detectar algo que pasó por aquí cuando nosotros no existíamos.

    Amigos del Big-Bang y de la inflación, por qué no se inventan otra “Prueba Reina” más convincente para su teoría.

    Ver Artículo completo en :

    http://www.monografias.com/trabajos68/nueva-teoria-universo/nueva-teoria-universo2.shtml

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  2. Gracias por la info pero nos vendría muy bien si la resumieras un poco detallando lo más importante

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  3. martin jaramillo, soy un estudiante de 15 años. según lo que he investigado, con respecto a tus contraargumentos, puedo decir (por favor corrígeme si estoy en lo incorrecto), que , según tu primer contraargumento, no necesariamente las ondas de fondo de microondas son ecos, como sabemos, el efecto doopler hace que las ondas de un objeto en movimiento se distorsionen para la perspectiva de un receptor que no se mueve, en el caso del planeta tierra, la menor velocidad con respecto a la inflación lo compensa, esto hace que ya que según estudios, a pesar de que no es posible determinar una posición exacta de la vía láctea con respecto al centro del universo, se estima q nos encontramos a 2/3 con respecto al centro del universo, tomemos en cuenta que nos encontramos a más de la mitad, esto hace posible q, debido a la supuesta velocidad de la inflación, la ondas de fondo de microondas, asi como dice el efecto doopler, se puedan, por asi decirlo, ¨quedarse atrás¨, por ello es que probablemente penzias y wilson hayan logrado captarlas y determinas ciertas cosas. la ley de hubble y el efecto doopler son las dos cosas que usé de referencia.

    Y con respecto a tu otro contraargumento, puedo decir que a pesar de que dices que se debió transmitir la energía del big bang en una misma intensidad y no con gran intensidad y luego más débil y también acerca de que como podemos recibir esas ondas que ya deben ir supremamente lejos, puedo decir, que asi como aún se siguen expandiendo galaxias y otras cosas, no necesariamente todos los restos de esas ondas van en la misma distancia, ya que como dicen que toda la materia se encontraba concentrada en un mismo punto, ya que dices que esas ondas van lejos, supongo que las ondas van mucho mas rápido que las galaxias, pero nadie dice que las ondas se encontraban en el exterior, quiero decir que no necesariamente debían estar primeras en la explosión, pudieron estar en el centro, y si lo estuvieron, ya tenían por donde chocar, ya que hubieran tenido que pasar por sobre de la materia para seguir su camino, esto implica que parte de las ondas pudieron cambiar su dirección, además, al chocar, ya no tenían la misma inercia que al principio debido a que posiblemente pudieron pasar por sobre algunos medios que las refractaron disminuyendo su velocidad, esto implica que efectivamente, si es posible que la intensidad de la explosión haya disminuido con el tiempo, ya que lo más exterior no tenia obstáculos al momento de salir, por lo que la primera ´´capa`` debió salir con mayor velocidad y fuerza, y las demás no, por lo que aun podríamos oír ondas de fondo de microondas desviadas y alteradas por componentes del big bang... bueno, si alguien lee esto por favor comente, estoy en proceso de aprendizaje :p y me gustaría mucho saber la opinión de otras personas interesadas en el tema, y sobretodo si tengo algún error para poder investigar más :)

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  4. Saludos martin, en mi humilde opinion es que lo que podemos mejor hacer nosotros como buscadores del conocimiento es leer teorias de otros investigadores(entenderlas) y usar nuestra inteligencia para pensar,cuestionar y sacar conclusiones.Tal vez podamos sacar otras variables, tal vez metamos la pata, y nos equivoquemos, no somos perfectos, podemos oir otras opiniones y cambiar el rumbo de nuestro pensamiento a el verdadero conocimiento del universo.
    Pienso que no nos debieramos limitar a las cosas como las conocemos, regularmente algunas teorias cambian o salen otras alternativas que nos parezcan disparates a simple vista,eso lo sabemos, lo mejor es escuchar las diferentes versiones, estudiarlas-reflexionarlas seriamente, cuestionar, y sacar conclusiones, para asi aproximarnos a la verdad, que es lo que al fin importa,la mentira por mas bonita o bella que sea no nos sirve da nada.
    Eso es lo que opino.Eso es lo que importa.

    Saludos desde mexicali
    Ricardo Jimenez

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  5. @Anónimo 3

    Saludos Martín...

    Me es un poco difícil para mi responderte adecuadamente ya que mis conocimientos en astrofísica son muy limitados.

    Pero podemos contar con una “ley” que es básica para entenderlo: La Ley de Hubble.

    La cual es la esencia para entender el Big Bang y sus consecuencias cósmicas.

    El gran problema de la astrofísica es que es prácticamente teórica y su comprobación experimental es muy limitada. Todo el mundo se sorprendió cuando Wilson y Penzias obtuvieron el Nobel, ya que nunca se lo dan a los astrofísicos... después llegó Smooth y puso los puntos sobre las íes.

    Ojala algún lector tenga suficientes conocimientos para ampliarnos la información y así poder entender mejor el maravilloso secreto del origen del universo.

    Sé bienvenido y gracias por participar.

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  6. LA CONCHA DE TU MADRE NO ME DEJAS COPIAR EL TEXTO, LA RE PUTA QUE TE RE MIL PARIO, BOLIVIANO CON CARA DE MOGOLICO Y ESTERIL. CHUPALA

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  7. Lo de la velocidad de expansion de la onda es algo nuevo que no habia pensado.

    Noe
    Los modelos del big bang ahora utilizan una variedad cada vez mayor de parámetros arbitrarios para mantener la consistencia con diversas limitaciones no observables. En relación a esto tenemos la constante de Hubble h (que no hay que confundir con la ley de Hubble) que es igual al índice de expansión, la constante cosmológica P (igual a la gravedad que resiste la presión), el parámetro de desaceleración cósmica q0 (igual a la desaceleración de la expansión), el parámetro de densidad O (igual a la proporción de la densidad real de la materia con respecto a la densidad necesaria para el universo plano), subdividida en la densidad de la materia ordinaria y aquélla para la materia oscura invisible así como el parámetro de repulsión b (igual a la distribución de la materia). La materia oscura hipotética segun mi apreciación un factor fabricado necesario para llegar a un consenso en las observaciones que no están de acuerdo con las expectativas del big bang. Eso sin considerar la energia obscura, que no tiene nada que ver con Star Wars.

    Aparte existen otras derivaciones, pero es un modelo Ad hock.

    Lo parcharan per secula seculorum porque es el unico modelo que tienen.

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  8. @E 7

    Saludos E...

    Bonito Copy&Paste de la pagina:

    http://www.visionjournal.es/visionmedia/article.aspx?id=4184&rdr=true&LangType=1034

    Bien por ti!!!!

    Al menos sé un poco honesto y coloca la fuente para que todos aprendamos...


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  9. En realidad no es de esa pagina es de otra.
    Guardo en archivos de textos pero, el hecho de que este ahi, lo hace inutil.
    Pregunto nomas.
    He investigado muchisimas paginas sobre este tema, lo que tu veo no has hecho.
    El copy paste tuyo es peor porque admitiste no entender lo que estabas posteando.

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  10. Lo mas hilarante de todo esto es que el autor de este post no tiene la mas pálida idea de lo que esta posteando.

    Suerte éxitos y que surjas.

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  11. Cuando no sabemos algo es más fácil decir dios lo hizo. De esa manera llenamos el hueco de la ignorancia con más ignorancia presumiendo de conocimiento, en lugar de admitir que por ahora no sabemos y que consideramos algo como posibilidad hasta que haya algo que lo reemplace o que lo compruebe. La sinceridad no es mala


    Señor X

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