Tendencias21
Los campos magnéticos podrían originarse en las distorsiones del espacio-tiempo

Los campos magnéticos podrían originarse en las distorsiones del espacio-tiempo

A pesar de que los investigadores saben cómo crear y manipular campos magnéticos, así como utilizarlos para una gran variedad de aplicaciones, que van desde computadoras hasta tarjetas de crédito, todavía no existe una teoría universal que demuestre de qué forma se originaron. Sin embargo, dos físicos han presentado un trabajo en el que muestran cómo los campos magnéticos podrían ser el resultado de las distorsiones del espacio-tiempo. El descubrimiento puede ayudar a una mejor comprensión de los grandes sistemas físicos, según sus autores. Por Guillermo E. Melis.

Los campos magnéticos podrían originarse en las distorsiones del espacio-tiempo

Un campo magnético es un campo de fuerza creado como consecuencia del movimiento de cargas eléctricas (flujo de la electricidad). Se suelen representar mediante “líneas de campo magnético” o “líneas de fuerza”. Si bien los físicos actuales saben cómo manipularlos y crearlos, hasta el momento no hay una clara teoría universal que explique la forma en que inicialmente se originaron en los entornos astrofísicos.

No obstante, dos científicos han propuesto algo totalmente novedoso: ellos plantearon un nuevo mecanismo de generación de campos magnéticos basado en las distorsiones del espacio-tiempo ocasionadas por la relatividad especial, según explica Physorg. Los autores han publicado los resultados de su investigación en Physical Review Letters.

El espacio-tiempo es la entidad geométrica en la cual se desarrollan todos los eventos físicos del Universo, de acuerdo con la teoría de la relatividad. Debido a que el universo tiene tres dimensiones espaciales físicas observables, es usual referirse al tiempo como la “cuarta dimensión” y al espacio-tiempo como “espacio de cuatro dimensiones”. La Teoría Especial de la Relatividad, propuesta por Eisntein, se ocupa de los cuerpos que se mueven con velocidad constante.

El científico Swadesh Mahajan, de la Universidad de Texas en Austin, en compañía de su colega, el profesor Yoshida Zensho de la Universidad de Tokio, han decidido retomar las investigaciones de la dinámica ideal, dado que todos los mecanismos ideales son demasiado débiles y no lo suficientemente generales como para explicar el origen de los campos magnéticos. “Estamos muy lejos del entendimiento completo, pero esperamos haber dado un paso importante hacia la eventual recreación de la historia, que requerirá una gran cantidad de esfuerzo computacional”, sostuvo el científico.

Los campos magnéticos podrían originarse en las distorsiones del espacio-tiempo

Sistema no-ideal

El campo magnético que se mueve a corta velocidad comparada con la velocidad de la luz, puede representarse por un campo vectorial, caracterizado por fuerza y dirección, producidas por objetos magnéticos o campos eléctricos. Según lo describe la dinámica ideal, los campos magnéticos son matemática y físicamente el equivalente de un vórtice; esto explica su clara tendencia a girar.

Este proceso torna dificultoso el desarrollo de un análisis exacto sobre el origen de los campos magnéticos, ya que se debe tomar como punto de partida el hecho de que los campos magnéticos tienen helicidad, es decir, una especie de “carga topológica”. Empero la helicidad no puede cambiar bajo la influencia de una fuerza ideal, restringiendo la aparición de cualquier vorticidad con un valor inicial cero.

Desde el llamado efecto baroclínico, hasta los procesos derivados de la inflación, la cromodinámica cuántica y los efectos de la radiación, los expertos han puesto total atención en los mecanismos no-ideal. Pese a que estos engranajes desempeñan un papel importante a la hora de generar un campo magnético en ciertas escalas, ninguno de estos efectos puede ser considerado un artilugio único y universal que opere en todas las escalas.

Los investigadores hallaron que la vorticidad de los campos magnéticos puede ser generada en una dinámica estrictamente ideal, siempre y cuando la dinámica se incruste en el espacio-tiempo curvo descrito por la relatividad especial. Su mecanismo puede crear un campo magnético capaz de ser amplificado para crear, a su vez, grandes campos magnéticos.

“Para generar los campos magnéticos en un estado de ausencia (…) tenemos que romper el invariante topológico”, informó Mahajan. “Para que eso suceda, la fuerza efectiva tiene que ser aquella que no se pueda expresar como un gradiente perfecto. La salida baroclínica puede hacerlo y la relatividad especial también (en la dinámica ideal), simplemente con la obligatoriedad del uso de las ecuaciones del movimiento invariable de Lorente”, concluye el científico.

Reliquias del Universo

Según exponen los expertos, los efectos de la relatividad especial pueden destruir las restricciones topológicas que limitan la creación de campos magnéticos. Las distorsiones del espacio-tiempo relativista pueden modificar la forma en que los campos de flujo no homogéneo interactúan con la entropía. Si bien otros mecanismos pueden también desempeñar un papel en la creación de campos magnéticos, la nueva unidad de creación relativista ha surgido como un fuerte mecanismo ideal para el origen universal de los campos magnéticos.

Para Mahajan, los campos magnéticos se encuentran en todos los niveles de ajustes cósmicos y astrofísicos. La mayoría de ellos “son reliquias creadas en algún momento de la evolución del universo, que podrían haber desempeñado un papel fundamental en la formación de estructuras y a menos que se aísle y se determine cómo y dónde se generaron, será difícil escribir una historia satisfactoria del universo”, concluye el especialista.

El nuevo mecanismo es especialmente dominante para los flujos relativistas, como plasmas cósmicos partícula-antipartícula, plasmas en la magnetosfera de estrellas de neutrones, etc. Incluso para los plasmas no relativistas, la unidad relativista puede superar la amortiguación y siguen siendo dominantes hasta que el campo magnético alcanza valores en el rango de 1 gauss, que es aproximadamente el doble del campo magnético de la Tierra.

El descubrimiento de que la relatividad especial puede proporcionar un mecanismo universal ideal para generación de vorticidad, podría ayudar a los científicos a entender los orígenes de los campos magnéticos en entornos masivos astrofísicos. Además, también podría arrojar resultados únicos sobre las propiedades de los grandes sistemas físicos e incluso geometrías espacio-tiempo avanzadas.

“Desentrañar el origen de la generación de los campos magnéticos en los sistemas de laboratorio, especialmente en los sistemas altamente relativista, es de nuevo un determinante fundamental de la evolución ulterior de tales sistemas y debe ser sumamente entendido”, manifiesta el experto en física Swadesh Mahajan.

RedacciónT21

1 comentario

  • Buenas noches
    Me llegó mi Whatsapp una conferencia muy sustentada acerca del campo magnético que supuestamente nos rodea. No es materia la que lo produce sino fuerza, tiempo y velocidad. Dentro de ese campo magnético, afirma el conferencista, se mueve el espíritu, inmaterial pero con las anteriores características. Estoy escribiendo, resumidamente lo que entendí. Quisiera conocer de artículos relacionados con este tema, es decir, el campo magnético y la existencia del espíritu.
    Gracias

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • El arte existió antes del surgimiento de los humanos modernos 6 febrero, 2024
    Nuevas investigaciones sugieren que nuestros parientes humanos arcaicos, como los neandertales, ya contaban con las capacidades cognitivas para desarrollar arte: el hallazgo de ejemplos cada vez más antiguos de expresión artística en el registro arqueológico confirmaría esta hipótesis. Sin embargo, aún se discute si estas manifestaciones creativas pueden catalogarse como arte.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva supertierra que podría ser un mundo habitable 6 febrero, 2024
    Un planeta extrasolar del tipo supertierra, denominado TOI-715 b y aproximadamente una vez y media más ancho que la Tierra, podría ser capaz de albergar vida: orbita dentro de la zona habitable de una enana roja, a escasa distancia de nuestro planeta. Además, podría estar acompañado de otro cuerpo planetario, con un tamaño casi idéntico al […]
    Pablo Javier Piacente