Crónica Nº 10 de 2008

Crónica 2008.07.13, Nº 10 de 2008

Velocidad de pulso mayor que la de la luz en el vacío

El Lector FR me ha escrito sobre el experimento NEC, en la ciudad de Princeton, NJ, USA, en 2000, sobre propagación de un pulso a velocidad mayor que la de la luz en el vacío. Se envió un pulso de luz, partículas sin masa, a una cámara especial y, parecía que, el pulso salía de ésta antes de entrar a ella. Como no hay masa no se infringe la Teoría Especial de la Relatividad. Sin embargo, otros físicos han planteado dudas sobre dicho experimento. ¿Es el pulso que sale el mismo que entró? Hay que considerar las velocidades de fase y de grupo. En el caso de una partícula ellas coinciden. Pero en pulsos en que hay varias o muchas partículas ellas difieren. El caso usual con que se ilustran ambas velocidades es el de una oruga, o gusano, que se desplaza por el suelo. La oruga “ondula” a alta velocidad de fase pero su cuerpo se desplaza a poca velocidad de grupo. A continuación doy la explicación que se me pide, apoyándome en la Física vigente y lo descrito por los autores y autora de dicho experimento

Según la Teoría Especial de la Relatividad, en el universo conocido, la velocidad máxima para partículas subluminales con masa es la velocidad de la luz en el vacío, c, de, aproximadamente, 1 pie/nanoseg o 300 mil km/seg. Al parecer, nadie ha demostrado o reprobado dicho límite y es considerado válido. Ese límite es sí para el transporte de materia usual, energía usual y, parece, de información. Pero hay casos en que ondas y partículas sin masa exceden dicha c. Hay varios experimentos pensados, gedanken experimenten, para ilustrar eso. Por brevedad, aquí considero una guía de onda, GO, rectangular en aire, usada en ingeniería electrónica para microondas. Para GO ópticas habría que extender dicho análisis, lo que no hago aquí. En la GO rectangular en aire se tiene las siguientes relaciones:

vf = v de fase = c/a; vg = velocidad de grupo = c .a; a = sqr [ 1 – b]; b = (fc/f)^2;

f, frecuencia (Hz); fc, frecuencia de corte (Hz), dependiente de parámetros de la GO; sqr, raíz cuadrada; ^2, elevación al cuadrado.

En la GO las ondas, electromagnéticas u ópticas según el caso, viajan con velocidad de fase y “se reflejan” en las superficies de la guía formando, a lo largo del eje de ella, nodos y antinodos, que se desplazan con velocidad de grupo. Si f = fc se tiene a = 0, vg = 0 y vf tendiendo a infinito. En general: vg < c < vf.; vf . vg = c^2. Si el interior de la guía es de un material con permeabilidad magnética relativa u y constante dieléctrica relativa d, habría que cambiar c por vl = c/[sqr(ud)], siendo vl la velocidad de la luz en dicho medio. En el caso del conocido Efecto Cerenkov, la luz, por ejemplo azulina, viaja a mayor velocidad que la vl del medio respectivo. En general, u es igual o mayor que 1 y d es mayor que 1 y, por ende, vl es menor que c. Eso es natural y no asombra. Pero si se tuviera un medio artficial, no existente en la naturaleza, en el que fuera u = 1, o menor, y d <> c. Así un pulso luminoso viajaría por dicho medio con una velocidad vl superior a la c del vacío. Justamente eso hicieron en el experimento NEC, donde un pulso luminoso viajó a vl = 310c.

En el experimento NEC se usó una cámara especialmente preparada en la que se irradió con láser un vapor de átomos de cesio, lo que no existe en la naturaleza. Desde un punto de vista, el vapor de átomos descompone el pulso luminoso en componentes, algo así como un prisma o arco iris. El factor sqr(ud), menor que 1, para las componentes no es lineal y avanza a dichas componentes con vl > c. El frente de onda del pulso tiene toda la información necesaria para reconstruir dicho pulso, u otro equivalente, antes de llegar al extremo de la cámara, por lo que pareciera que la luz sale antes de entrar. Por eso algunos físicos aducen que el pulso que sale no es el mismo que entró. El experimento parece no tener aplicación inmediata, salvo el de justipreciar el alcance de la Teoría de Einstein en eso. No sirve para enviar información hacia el pretérito, pero puede que sea útil en futuros computadores.

Más sobre portaaviones

En una Crónica reciente mencioné, al pasar, a algunas naciones que tienen portaaviones, además de EE.UU. y el Reino Unido. No pretendí hacer una lista completa de ellas, la que incluí en otra Crónica de años ha.

El Lector NC, uruguayo alerta y enterado, me informó que los aviadores de aviones de los portaaviones tienen un período de vida útil menor, como tales, que los pilotos de aviones de guerra sitos en tierra. Esto se debe a que en los lanzamientos con las catapultas de portaaviones los pilotos experimentan aceleraciones muy fuertes y que les van afectando.

El Lector KS completó mi lista de naciones con portaviones agregando a España, Italia y Tailandia. Agrega la interesante información de que Japón tiene un portaaviones moderno y pequeño basado en un destructor o destroyer.

Efectivamente, “Hyuga”, lanzado en agosto 2007, desplaza 18.000 toneladas, como un destructor norteamericano, y es un porta-helicópteros. Los portaaviones, nucleares, de EE.UU. son de unas 100.000 toneladas. Por el Tratado de Paz de 1945, las Fuerzas de Defensa de Japón no pueden construir barcos de guerra grandes. Los japoneses fueron pioneros, en 1920, en la construcción de portaaviones, como se sabe. El más parecido a “Hyuga” es el único portaaviones ruso, “Almirante Kusnetzov”, un portahelicópteros concebido como un crucero y de 65.000 toneladas. Hay unas 10 naciones que tienen portaaviones y de estos hay unos 22, once de los cuales son de EE.UU. En el mundo hay 8 portaaviones en construcción, de los cuales 2 son de EE.UU. y 2 del Reino Unido. Durante la WWII, Segunda Guerra Mundial, 1939-1945, fueron hundidos 15 portaaviones japoneses, 10 británicos y 9 estadounidenses, de diversos tipos.

Vigencia de la poesía china del siglo VIII

Este siglo 21, aún en su infancia de casi diez años, presenta problemas de diversa índole y que mantienen en suspenso y angustia a las sociedades e individuos. Unos son resolubles en plazos desde breves a medianos y largos, en tanto que otros no son resolubles, o por lo menos no se vislumbra posibles soluciones a ellos. En general, las soluciones a corto plazo que se han excogitado para algunos han producido o causarán males mayores.

Dentro de ese panorama incierto, y con los actuales habitantes de la Tierra inmersos en dificultades y problemas cuotidianos, me pregunté si alguien estará interesado en leer historia o literatura de épocas lejanas. En particular, y ya que incluí a poetas y poetisas chinos del siglo 8 en la Crónica 6 de 2008, me interesó saber si ellos siguen teniendo vigencia, en particular si se continúa escribiendo libros sobre ellos. La respuesta es afirmativa. Hay muchos libros sobre esos y otros poetas chinos en distintos idiomas. A continuación indico cuatro libros recientes sobre el poeta Li Bai en castellano, inglés, francés y chino vernacular o mandarín. Agrego tres poemas de él. Su poesía directa, tersa, pictórica y descriptiva leída en unos minutos diarios nos puede ayudar a evocar esas eras también turbulentas pero en las cuales algunos y algunas se daban un respiro para pensar en la naturaleza y en su propio interior. Y siempre habrá, aun en los Metros de las grandes urbes, alguien que los vaya leyendo.

Li Bai, 701-762, también conocido como Li Bo, Li Po, Li Tai Po, o The Banished Inmortal, o El Inmortal Desterrado, tuvo una vida muy diversificada.

Anne-Hélêne Suárez Girard, A punto de partir: 100 poemas de Li Bai, Editorial

Pre-Textos, Madrid, Buenos Aires y Valencia, 2005.

Paula M. Varsano, Tracking the Banished Inmortal: The Poetry of Li Bo and Its Critical Reception, University of Hawai Press, Honolulu, 2003.

Florence Hu-Sterk, L´Apogée de la poésie chinoise, Li Bai et Du Fu
Editorial You-Feng, Paris, 2000.

Ying Zhang, Li Bai quanji jiaozhu huishi jiping, Baihua wenyi chubanshe, Tianjin, 1996, 8 volúmenes.

Escrito en nombre de alguien que siente el otoño

¿Cuántos días hace ya que nos despedimos?

En el umbral han crecido malvas silvestres.

En el árbol chirrían cigarras del frío,

cantando día y noche con triste constancia.

Moja las luciérnagas el rocío claro,

seca la cuscuta la escarcha cristalina.

En vano oculta el rostro la manga de gasa,

el llanto es incesante en un tiempo sin fin.

Una noche de primavera, en la ciudad de Luo, se oye una flauta

¿De qué casa vuela en la noche el son de una flauta de jade?

Se funde en el viento vernal e inunda la ciudad de Luo.

Oyendo entre las melodías la de La rama de sauce,

¿a quién no le viene nostalgia de sus jardines natales?

Salida matinal de la ciudad de Baidi

Al alba dejo Baidi entre nubes irisadas,

mil estadios a Jiangling, regreso en un solo día.

Los monos de ambas orillas aúllan incesantes,

mi barca leve ha pasado infinitas cordilleras.

Isla Easter (Pascua) e Islas Christmas

El Lector IC me hace notar que el nombre inglés de Isla de Pascua es Easter Island y no Christmas Island, como puse yo. Le agradezco esto: mis dedos escribieron erróneamente. La Isla fue “descubierta”, por occidentales, en una fecha de Pascua de Resurrección, Easter. Hay dos Christmas Island, de Pascua de Natividad, o Navidad. Una pertenece a Australia y está cerca de Indonesia. La otra pertenece a la actual República de Kiribati, una nación de 33 islas, en el Pacífico. En una de esas islas, Tarawa, se produjo, en 1943, una batalla entre norteamericanos y japoneses. Algunos nombres de las islas han cambiado.

La Batalla de Tarawa, 1943

Después de su ataque a Pearl Harbour, diciembre 1941, los japoneses se extendieron por las islas del Pacífico y se fortificaron en ellas. En agosto 1942 EE.UU. inició la recuperación de esas islas, empezando con Guadalcanal, en las Islas Salomón, donde murieron 24 mil japoneses y 6 mil estadounidenses, australianos y neozelandeses. Al parecer, nadie discutió la necesidad de esa batalla.

En noviembre 1943 las fuerzas estadounidenses desembarcaron en Tarawa, en las Islas Gilbert. Tarawa, una isla atolónica, estaba fuertemente defendida por 3 mil japoneses y unos 2 mil obreros nipones y coreanos. Los estadounidenses emplearon 17 portaaviones, 12 acorazados, 12 cruceros, 66 destructores, 36 transportes y 35 mil marines y soldados. La Batalla duró 4 días y sólo sobrevivieron 17 nipones y 129 coreanos. Los estadounidenses tuvieron 1677 muertos y 2396 heridos. La opinión pública norteamericana no entendió la necesidad de esa batalla por un atolón perdido

en las vastedades del Pacífico, ganada a tan alto costo y con ventaja de 7 a 1 en combatientes y 143 a 0 en barcos. Pero se requería como base para reconquistar gradualmente las Islas Marshall, las Islas Marianas, las Filipinas y acercarse a Japón, asegurando menores muertes de norteamericanos, ya que los japoneses infligían fuertes bajas, morían combatiendo y nunca se rendían.

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Juan L. Hernández Sánchez