Crean un modelo matemático para construir una máquina del tiempo

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Tras un buen número de fracasos y cálculos decepcionantes, un investigador de la Universidad British Columbia (UBC) ha llegado, por fin, a elaborar con éxito un modelo matemático viable para la construcción de una máquina del tiempo. El trabajo acaba de publicarse en la revista Classical and Quantum Gravity.

Ben Tippett, físico y matemático, ya había publicado recientemente un estudio sobre la viabilidad de hacer viajes en el tiempo. Y ahora el investigador, especializado en la teoría de la Relatividad General de Einstein, tras varios años de estudios de la dinámica de los agujeros negros, ha conseguido desarrollar una fórmula que describe con precisión un método para convertir los viajes en el tiempo en una realidad.

"La gente piensa que los viajes en el tiempo son cosa de la ficción -explica Tippett-. Y tendemos a pensar que eso no es posible porque en la actualidad no somos capaces de hacerlo. Sin embargo, matemáticamente, sí que es posible".

Desde que HG Wells publicó en 1885 su famosa obra 'La máquina del tiempo', los viajes temporales han despertado interés y curiosidad entre el público, y un buen número de científicos ha tratado también de resolver (o de refutar) esa extraordinaria posibilidad. En 1915, Albert Einstein anunció su teoría General de la Relatividad, estableciendo que los campos gravitatorios se deben a distorsiones en el tejido espaciotemporal del Universo. Más de 100 años después, la colaboración internacional LIGO anunció la primera detección de ondas gravitacionales, generadas durante la fusión de dos agujeros negros a miles de millones de años luz de distancia, lo que confirmó experimentalmente las ideas de Einstein.

La división de la realidad en tres dimensiones espaciales y una temporal que actúa por separado es incorrecta, afirma Tippett. Las cuatro dimensiones, en efecto, deben imaginarse al mismo tiempo, de forma que las diferentes direcciones espaciales estén conectadas permanentemente, en un espacio-tiempo continuo. De esta forma, y siguiendo la teoría de Einstein, la curvatura del espacio-tiempo explica las órbitas curvas de los planetas.

En un espacio-tiempo plano los planetas y las estrellas se moverían siempre en línea recta. Sin embargo, en la realidad vemos que en las proximidades de una estrella masiva, la geometría espacio-tiempo se curva y las trayectorias rectas de los planetas cercanos siguen esa curvatura y se doblan alrededor de la estrella.

En palabras de Tippet, "La dirección temporal de la superficie espacio-tiempo también muestra curvatura. Hay pruebas que demuestran que cuanto más cerca de un agujero negro estemos, más lentamente transcurrirá el tiempo. Mi modelo de una máquina del tiempo usa ese espacio-tiempo curvado, doblando el tiempo en un círculo en el que se moverán los pasajeros, en vez de hacerlo en línea recta. Y ese círculo es capaz de llevarnos hacia atrás en el tiempo".

Materia exótica

Hasta aquí la teoría. El propio Tipplett afirma, sin embargo, que a pesar de que es posible describir matemáticamente este tipo de viaje temporal, tiene serias dudas de que alguien, alguna vez, sea capaz de construir una máquina así que funcione en la realidad.

"HG Wells popularizó el término 'máquina del tiempo' -afirma el científico-, y dejó firmemente implantada la idea de que un explorador necesitaría una máquina o caja especial para llevar a cabo su viaje temporal. Pero aunque es matemáticamente factible, todavía no es posible construir una máquina espacio-temporal, porque necesitaríamos materiales -que llamamos materia exótica- capaces de doblar el espacio-tiempo en estas formas imposibles, algo que aún no se han descubierto ".

Para llevar a cabo su investigación, Tippett creó un modelo matemático llamado TARDIS (Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time, o Dominio Retrógrado Acausal en el espacio-tiempo). El investigador lo describe como una burbuja en la geometría del espacio-tiempo que transporta su contenido hacia atrás y hacia adelante a través del espacio y el tiempo mientras recorre un largo camino circular. La burbuja se mueve a través del espacio-tiempo a velocidades que a veces superan a la de la luz, lo que permite desplazarse hacia el pasado.

"Estudiar el espacio-tiempo, concluye el investigador- es algo fascinante y problemático a la vez. Y también es una divertida forma de utilizar la Física y las Matemáticas. Diversos expertos en mi campo vienen explorando la posibilidad matemática de una máquina del tiempo desde 1949. Y mi investigación representa una nueva forma de hacerlo".

La NASA apunta a llegar cerca del Sol

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Post-conflict Land Administration: Facilitating State-building

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Facilitating State-building

 

The most serious concerns in armed conflicts are human casualties, destroyed infrastructure and houses, and displacement of populations. Destruction and displacement have a big influence on land and property-related issues during, and specifically in the aftermath of, a conflict (Unruh & Williams, 2013). Land issues grow in complexity immediately after the conflict as many displaced people return to their places of origin to find their houses and properties destroyed, damaged or illegally occupied by secondary occupants. Land and its administration are always negatively affected during conflicts and in post-conflict situations. In this article, the author argues that, if land and its administration are neglected or not properly addressed after a conflict has ended, land can become a cause for renewed armed conflict and an obstacle in the rebuilding of a post-conflict society.

(By Dimo Todorovski. ITC, University of Twente, The Netherlands)

Post-conflict situations lead to a dysfunctional land administration system characterised by: limited prioritisation of land policy; discriminatory land law; poor institutional and regulatory frameworks that allow the grabbing of public and private land by powerful individuals and groups; poor management of geoinformation systems for record-keeping; and a weak government that is incapable of helping internally displaced people and refugees. Accordingly, land administration suffers mostly from the loss of land records and loss of land professionals. Investigations in the area of land administration for post-conflict contexts have identified a knowledge gap in the relation between land administration and post-conflict state-building (Figure 1).

Figure 1, The knowledge gap.

Case Study Investigations

Guided by the goal ‘to identify which interventions in land administration facilitate post-conflict state-building and under which circumstances’, five case studies are explored in detail. Two main case studies are explored based on fieldwork activities, reports and literature, and three supportive case studies are explored based on available literature. Kosovo and Rwanda are the two main case studies, and Mozambique, Cambodia and Timor-Leste are the supportive case studies. Table 1 shows the results on interventions in post-conflict land administration that occurred in the specific case study.

Table 1, Interventions in land administration for post-conflict state-building. (Todorovski, Zevenbergen and Van der Molen, 2016)

The relationship between land, conflict and post-conflict contexts was also explored and the specific findings were presented as a framework for rebuilding post-conflict states under components including institutional weaknesses, economic and social problems, and serious security problems.

Land, conflict and post-conflict

In some of the cases, land was either a major cause or was one of many factors that influenced the eruption of armed conflict. Therefore, land issues required specific attention during state-building in post-conflict contexts. This confirmed the recognition that all conflicts have a land dimension. Additional confirmation from the cases shows it is beneficial that specific interventions in land administration and land-related issues should be included in the peace agreement documents integrated in the United Nations (UN) operations. Findings show that, when that was not the case, the development of the land segment occurred later resulting in complications to and a slowing down of post-conflict state-building. Where applicable, it was beneficial to quickly adopt ad-hoc land policies which strengthened the legitimacy of the state and supported political stability, as was shown in the case of Rwanda. The explored cases showed developments in the land sectors regarding creation of land legislation, organisations with enforcement mandates and participation by citizens and authorities involved, and these contributed to the rule of law in post-conflict contexts.

Overcoming institutional weaknesses

Development of a National Land Policy in post-conflict contexts benefited all related users. This was most efficient when it was developed within a broader National Development Strategy, jointly created and accepted by all relevant stakeholders. The land policy needs to contain clear directions about the development of the land law and appointment of specific organisations with a mandate for enforcement of the law and the policy. In all five explored cases, the creation of specific organisations such as land administration organisations and land-claim commissions revealed that this supported the governmental structure and strengthened the weak post-conflict political system. In addition, capacity building was required and implemented in relation to the legal framework, the creation of organisations, the education and training of land professionals, and equipment. In all cases, capacity building was supported by assistance from international actors or development partners. Findings have shown that the mentioned land-related activities are most effective and efficient when developed with international assistance and through implementation programmes or projects. Interventions in land administration contributed to improvement in the political leaders’ low legitimacy and also to the legitimacy of the state. In the case of Rwanda, findings showed that building the legitimacy of the state was initially based on the ad-hoc land sharing policy, allocation of state land, and housing and village settlements. Interventions in land administration, as discussed here, support overcoming post-conflict institutional weaknesses.

Economic and social improvements

Addressing the specific land management/administration interventions within the peace agreement documents in three explored cases, and addressing land issues as regards displaced persons as in all five cases, was a first step towards involving land and its administration in the improvement of the economic and social situation in post-conflict contexts. In addition, the creation of specific land-claim commissions and land administration organisations supported the population, and specifically the displaced people, in settling the land disputes and reduced the social and security tensions. The aim of land administration organisations is the creation or improvement of the land registration and land administration system. The explored cases showed that this was successfully realised, supported by implementation programmes or projects, which further contributed to sustainable development and supported the property market. The success of the implementation programmes and projects, as was the case in both main-case studies, is visible through the economic development and reduced social tensions. Development of land administration, specifically in the creation of land records in four cases (or recovery of the land records as in the case of Kosovo), contributed to the service provision to all land-related sectors and significantly increased the security of land rights. This supported the establishment of the land market and improved the overall economic development. When land records became available, provision of land products and services assisted the requirements of displacement and destroyed properties. Interventions in housing and property rights and land administration are identified as elements that contributed to solving the prevailing social and economic problems.

Establishing security

Addressing specific land management, administration (in three cases) – and land-related issues in the peace agreement document – was shown in all cases to contribute to some degree to improving security situations with regards to the displaced population. Land dispute and claim mechanisms were adequately developed in each of the five explored cases. In addition, findings reveal that these mechanisms are seen as instruments that support the settlement of land disputes and reduce conflict tensions.

The interventions in land administration identified here are recognised as facilitators of post-conflict state-building (Todorovski, 2016).

Further reading:

Todorovski, D. (2016). Post-conflict land administration, facilitator of post-conflict state building (PhD), University of Twente Faculty of Geo-Information and Earth Observation (ITC), Enschede, the Netherlands. (282)

Todorovski, D., Zevenbergen, J., and Van der Molen, P. (2016). How do interventions in land administration in post-conflict situations facilitate state building? International Journal of Peace and Development Studies, 7(3), 18-31.

Unruh, J., & Williams, R. (2013). Land and post-conflict peace building. Ed. J. Unruh and R.C.Williams. London: Earthscan.

Dimo Todorovski

Dimo Todorovski holds a PhD from University of Twente. After 19 years of professional engagement in the Agency for Real Estate Cadaster in Macedonia, he joined ITC in 2011. He is course coordinator for land administration specialisation at ITC, University of Twente, The Netherlands.

La NASA confirma que Encélado, la luna de Saturno, puede albergar vida

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La sonda Cassini explora Encélado. Los científicos han captado la presencia de dos gases, hidrógeno molecular y dióxido de carbono, que en nuestro planeta permiten el crecimiento de arqueas - NASA/JPL-Caltech

En apenas unos meses, la sonda Cassini, de la NASA, hará historia al desintegrarse en la densa y fría atmósfera de Saturno. Con su destrucción se pondrá punto y final a un viaje de casi dos décadas en el que la pequeña nave ha explorado los mares de metano de la superficie de Titán, los increíbles anillos de Saturno y la misteriosa superficie de Encélado, un satélite que en sus entrañas esconde un océano global de agua líquida que es rico en moléculas orgánicas.

Antes de agotar sus reservas de combustible y de apagarse para siempre, Cassini dará una última sorpresa. Las observaciones que la sonda hizo en 2015 han supuesto un inesperado giro a la búsqueda de vida extraterrestre en el Sistema Solar. En un artículo publicado este jueves en la revista Science, los científicos han corroborado una vez más que Encélado es uno de los lugares donde es más probable encontrar vida alienígena. En los géiseres de hielo que hay en una de las caras del satélite, los investigadores han detectado la presencia de dos gases, dióxido de carbono e hidrógeno molecular, que sugieren que Encélado alberga unas reacciones hidrotermales y un desequilibrio químico que son capaces de sustentar vida.

«Esto sugiere que el océano tiene la suficiente energía química como para soportar vida en forma de microbios»

«Este estudio aporta la evidencia más sólida de un procesamiento hidrotermal de las rocas por parte del agua líquida en el interior de Encélado», ha explicado a ABC Hunter Waite, primer autor del estudio e investigador del «Soutwest Research Institute» (SwRI) (Estados Unidos), en la misión Cassini. «Nuestro trabajo también muestra que este océano es energéticamente habitable, lo que quiere decir que tiene la suficiente energía química como para soportar vida similar a algunos microbios que hay en la Tierra».

Encélado, apto para los seres vivos

Encélado es un satélite de Saturno que apenas mide 500 kilómetros de diámetro. Está cubierto por una corteza helada, de unos 30 o 40 kilómetros de grosor, y su superficie es tan tranquila como fría. Sin embargo, su interior parece ser muy activo. En 2005 la NASA descubrió que en el hemisferio sur de este mundo hay una nube de hielo que se forma a causa de la presencia de varios géiseres que expulsan materiales desde las «tripas» de Encélado, como si alguien hubiera descorchado una botella de champán.

Los estudios posteriores convirtieron a esta esfera de hielo en un firme candidato a albergar vida extraterrestre. Gracias a Cassini, los científicos averiguaron que bajo el hielo Encélado se esconde un mundo subterráneo habitado por un núcleo rocoso rodeado por un océano global. Se descubrió que en el agua hay moléculas orgánicas y amoníaco en disolución, porque estos salen al exterior a través de los géiseres. También se concluyó que la potente gravedad de Saturno genera calor en las entrañas del satélite, aportando otro ingrediente clave para la aparición de la vida.

Fuente de energía

Muchos lugares del Sistema Solar albergan en su interior los dos ingredientes más fundamentales de la vida: el agua y las moléculas orgánicas. Pero hasta ahora, en ninguno de ellos se había encontrado un ciclo geológico capaz de actuar como una fuente de energía para los seres vivos, tal como ha explicado Jeffrey S. Seewald en la revista Science. Ahora, sin embargo, el equipo de Waite ha encontrado un desequilibrio químico que en la Tierra sustenta ecosistemas enteros.

Esto convierte a Encélado en uno de los lugares del Sistema Solar «más prometedores en términos de habitabilidad», tal como ha explicado a ABC Kelly Miller, coautor del estudio y también investigador en el SwRI.

¿Por qué? «Este desequilibrio químico es la prueba inequívoca de que la luna está activa y que alberga procesos geológicos capaces de producir nuevos materiales», ha explicado a ABC Alberto González Fairén, investigador del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA). «Es en entornos así donde la vida puede tener una oportunidad, desde luego no en cuerpos planetarios muertos geológicamente».

En opinión de Fairén, el hecho de que pueda ocurrir este tipo de procesos convierte a Encélado en uno de los objetivos prioritarios para la búsqueda de vida extraterrestre. Pero hay otros lugares de gran interés, aparte de este satélite. Los otros candidatos prioritarios siguen siendo Marte, Europa (una luna de Júpiter) y Titán (otra de las lunas de Saturno).

La vida que se alimenta de hidrógeno

Allá donde la luz del Sol no llega, como en las profundidades de los océanos de la Tierra, el hidrógeno molecular y el dióxido de carbono son una fuente de energía para algunos microbios. Estas moléculas son producidas en buena parte por las reacciones que ocurren de forma natural entre el hierro de los minerales del suelo y el agua. Además, son aprovechadas por algunos seres vivos como una especie de «fertilizante».

Según Ricardo Amils, catedrático de Microbiología en la Universidad Autónoma de Madrid, en la Tierra estas moléculas son usadas por unos microbios que se conocen como arqueas metanógenas (un tipo de oganismo similar a bacterias que producen gas metano).

«Tanto la metanogénesis (generación de metano) como el hidrógeno y el dióxido de carbono son primitivos y primordiales», ha explicado Amils. De hecho, unos y otros parecen ser algunos de los protagonistas que permitieron la aparición de la vida en la Tierra hace miles de millones de años.

«No sabemos si el origen de la vida es inevitable o algo que ocurre solo una vez en el Universo»

¿Quiere decir esto que en Encélado también ha aparecido vida especializada en consumir ese hidrógeno y ese dióxido de carbono? Aún no se sabe. «No podemos concluir que Encélado alberga seres vivos, y es difícil hacer predicciones porque no sabemos si el origen de la vida es inevitable o algo que ocurre una vez en el Universo», ha dicho Waite. «¡Esto es precisamente lo que nos motiva a explorar más!».

Este investigador ha reconocido que en Encélado no todo es favorable para la vida. Por ejemplo, aún no se ha detectado la presencia de azufre y fósforo, dos elementos fundamentales para los organismos, puesto que forman una parte muy importante de las proteínas y del material genético de los seres vivos.

Ricardo Amils ha aclarado también que si en Encélado hubiera microbios consumiendo hidrógeno molecular y dióxido de carbono, deberían estar produciendo metano: «La existencia de un desequilibrio químico como el medido no implica que haya vida, sino que puede haberla porque conocemos seres vivos en la Tierra que lo utilizan para obtener energía. Faltaría detectar el producto: el metano, y demostrar que es biológico, porque la geología también puede originarlo».

Próxima misión a Encélado

Habrá que esperar para buscar las posibles huellas de vida en Encélado. Cassini no estaba diseñada para encontrar su rastro y, en todo caso, ya no volverá a sobrevolar el satélite. «Necesitaremos una próxima misión para responder a las preguntas astrobiológicas que ha despertado esta investigación. Una misión llamada "Enceladus Life Finder" (ELF) está bajo estudio, pero aún está compitiendo por conseguir su oportunidad para volar», ha dicho Hunter Waite.

¿Cuáles serían las implicaciones de detectar vida en esta pequeña y remota luna de Saturno? «Si la vida está presente en Encélado, esto cambiaría para siempre la comprensión de cuál es lugar que ocupa la Humanidad en el Universo. Este estudio no da ese paso, pero nos acerca un poco más hacia el objetivo de entender la habitabilidad del increíble medio ambiente de este lugar», ha concluido Waite.

Kelly Miller, uno de los coautores del estudio, ha recordado que la búsqueda de vida más allá de la Tierra debe ser humilde. El motivo es que no se puede olvidar que es muy posible que las potenciales formas de vida de Encélado no tuvieran nada que ver con las terrestres. ¿Cómo saber lo que necesitan, en ese caso? Las misiones de las próximas décadas prometen ser apasionantes en la búsqueda de vida extraterrestre.