Podcast CB SyR 498: asteroide 2024 YR4, materia oscura con balanzas de torsión o relojes atómicos, quiralidad en las muestras de Bennu y el ordenador fotónico Aurora de Xanadú

Te recomiendo disfrutar del episodio 498 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox A, iVoox B; ApplePodcast A, ApplePodcast B], titulado “Asteroide 2024 YR4; Materia Oscura; Bennu; Aurora”, 06 02 2025. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. Cara A: CB:X, Décimo aniversario de Coffee Break (5:00). El asteroide 2024YR4 hace activar por primera vez el protocolo de defensa planetaria de la ONU (16:00). Buscando materia oscura con balanzas de torsión (35:50). Cara B: Buscando materia oscura con relojes atómicos (00:01). -Nuevos análisis del asteroide Bennu y la quiralidad de los aminoácidos (35:10). Señales de los oyentes (1:31:00). Imagen de portada realizada por Héctor Socas. Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso».

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Como muestra el vídeo participamos por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro /@hectorsocas.bsky.social / @HSocasNavarro@bird (@pCoffeeBreak / @pCoffeeBreak.bsky), Gastón Giribet @GastonGiribet (solo cara B), y Francis Villatoro @eMuleNews / @eMuleNews.bsky / @eMuleNews@mathstodon. Por cierto, agradezco a Manu Pombrol @ManuPombrol el diseño de mi fondo para Zoom; muchas gracias, Manu.

Tras la presentación, Héctor anuncia algunas de las actividades por el décimo aniversario de este podcast. La primera es la grabación del podcast el viernes 11 de abril de 2025 desde el Planetario de Castellón; se espera la participación de María Ribes, Alberto Aparici, Gastón Giribet, un servidor y el propio Héctor. Se enmarca en las XXXI Jornadas de Astronomía del Planetario de Castellón, entre el viernes 11 y el domingo 13 de abril de 2025 (todos impartiremos sendas conferencias entre el sábado y el domingo, la mía será sobre inflación cósmica). Una ocasión única para no perderse… así que te recomiendo irla apuntando en tu agenda. Además, la siguiente semana la grabación será el miércoles 16 de abril de 2025 en Tenerife, en el espacio cultural de la Fundación CajaCanarias. Tampoco te lo puedes perder… apúntalo en tu agenda. Ya daremos más detalles en las próximas semanas, conforme se acerquen estos eventos.

Nos comenta Héctor que se ha activado por primera vez el Protocolo de Seguridad Planetaria de la ONU, que se estableció en 2013. La causa ha sido el asteroide 2024 YR₄ descubierto el 27 de diciembre de 2024 con un telescopio de la red ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) de la Universidad de Hawái, situado en Río Hurtado, Chile (MPEC 2024-Y140 : 2024 YR4). Su diámetro es pequeño, entre 40 y 90 metros (más cerca de 40 que de 90), siendo clasificado con el nivel 3 en la escala de Torino (que llega hasta 10). Hay una probabilidad superior al 1 % de que colisione con la Tierra el 22 de diciembre de 2032 a las 14:02 UTC

Héctor comenta que dicha probabilidad se calcula contando el número de trayectorias que impactan en la Tierra entre todo el abanico de trayectorias compatibles con las incertidumbres en los parámetros orbitales. Conforme las incertidumbres de reducen, el abanico se cierra y el probabilidad de impacto crece inicialmente (como muestra la figura), hasta que llega un momento en que la Tierra deja de estar entera dentro del abanico, con lo que la probabilidad decrece de forma rápida hasta cero. Por ello, casi con toda seguridad, dicha probabilidad bajará a cero conforme nos acerquemos a finales de abril (las últimas observaciones serán del JWST); a partir de entonces ya no lo podremos observar y habrá que esperar a 2028 (recuerda que su periodo orbital es de 4.046 años). Por supuesto, podría ocurrir que la Tierra siempre estuviese en el interior del abanico, con lo que la probabilidad no parará de crecer hasta alcanza el 100 %. En dicho caso habrá que activar una misión urgente para el estudio detallado de este asteroide en 2028 y otra misión tipo DART para desviarlo de su trayectoria de impacto. Recomiendo leer a Daniel Marín, «2024 YR4, el asteroide que podría chocar con la Tierra en 2032», Eureka, 05 feb 2025; también a Nuño Domínguez, «Carrera mundial para aclarar si el asteroide 2024 YR4 chocará con la Tierra», El País, 09 Feb 2025.

[PS 10 feb 2025] Héctor Vives (DarkSapiens) ha publicado en BlueSky esta imagen que ilustra la incertidumbre en la trayectoria de 2024 YR4 en su acercamiento el 22 de diciembre de 2032. En esta figura cada punto amarillo es una trayectoria posible y se ilustra el tamaño de la Tierra y de la órbita lunar. La imagen corresponde a los datos de 31 de enero de 2025 que permiten estimar una probabilidad de impacto del 1.6 % (el abanico tiene una anchura de unos 50 000 km). Conforme el abanico reduce su anchura, la probabilidad de impacto crece; a día de hoy el valor  oficial estimado es del 2.2 %, según la web «Sentry: Earth Impact Monitoring», https://cneos.jpl.nasa.gov/sentry/. La puedes consultar para conocer el último valor, que ya promete ir decreciendo. [/PS]

Me toca comentar un método para buscar materia oscura usando balanzas de torsión basado en la dispersión coherente. La rotación del sistema solar alrededor del centro galáctico implica una velocidad vᵪ para las partículas de materia oscura del halo galáctico relativa al sistema solar (vᵪ ≈ 10⁻³). Si la masa de la partícula de materia oscura mᵪ es mucho menor que la de un nucleón (protón o neutrón), rebotará durante el impacto con el mismo momento lineal con el que impactó (q ≈ mᵪ vᵪ). La sección eficaz de dicha interacción es independiente de la masa del blanco de materia usado como detector. Sin embargo, si 1/q es mayor que el tamaño del blanco, la sección eficaz dependerá de forma cuadrática del número de nucleones A (número atómico), σᵪ(A) ∝ A² σᵪ(1). Un efecto que se observa en la colisión elástica coherente entre un neutrino y un núcleo (CEνNS).

Lo más curioso es que si la longitud de onda de De Broglie λᵪ = h/(mᵪ vᵪ) es mayor que el tamaño de un blanco macroscópico, con del orden del número de Avogadro de nucleones N ≈ 10²³, entonces la sección eficaz es proporcional a dicho número, σᵪ(N) ∝ N² σᵪ(1). Para partículas de materia oscura con mᵪ ⪅ 10⁻² eV resulta que λᵪ ⪆ O(1) cm. Por ello, una balanza de torsión con objetos de tamaño centimétrico permite buscar partículas de materia oscura con masa O (1) meV. No se puede usar una balanza simétrica con dos masas iguales, como las usadas en la metrología de la constante de gravitación universal; en su lugar se puede usar una esfera sólida de pequeño radio y una esfera hueco de gran radio, ambas con la misma masa.

En el artículo se estudia un experimento ideal de dos masas de wolframio con 80.6 gramos, la esfera sólida con un radio de Rb = 1 cm y la esfera hueca con un radio Rs = 20 cm y un grosor de 8.3 μm. La interacción entre la partícula de materia oscura y ambas esferas (curva verde para la sólida y azul para la hueca en la figura) presenta cuatro casos, llamados I, II, III y IV. En la I, λᵪ ≫ Rs > Rb, no hay diferencia medible en la fuerza sobre ambas esferas. En la II, λᵪ ≈ Rs > Rb, decrece la fuerza sobre la esfera hueca y se observa una pequeña diferencia. En la III, Rs > λᵪ > Rb, la diferencia entre fuerzas es muy grande, siendo detectable la partícula de materia oscura con la balanza . Y en la IV, λᵪ < Rb, de nuevo la diferencia se reduce (y oscila) con lo detección es más complicada.

Esta figura ilustra los límites de exclusión que se obtendrían si el experimento ideal fuera realizada. Para masas entre 10⁻⁵ eV y 1 eV, se lograría obtener un límite de exclusión mejor que todos los conocidos en dicho rango de masas (dados por el enfriamiento de la supernova SN1987A y por la nucleosíntesis primordial, BBN). Sin lugar a dudas un trabajo muy interesante que podría llevar al desarrollo de un nuevo tipo de detector de materia oscura. El artículo es Shigeki Matsumoto, Jie Sheng, Chuan-Yang Xing, «Detection of Dark Matter Coherent Scattering via Torsion Balance with Test Bodies of Different Sizes,» arXiv:2409.09950 [hep-ph] (16 Sep 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.09950.

Por cierto, me comenta un oyente por redes sociales que el uso de balanzas de torsión no es nuevo. Una búsqueda nos muestra Ramanath Cowsik, Dawson Huth, Tsitsi Madziwa-Nussinov, «A new torsion balance for the search of long-range interactions coupling to baryon and lepton numbers,» Classical and Quantum Gravity 38: 137002 (08 Jun 2021), doi: https://doi.org/10.1088/1361-6382/abfea4, arXiv:2101.02096 [gr-qc] (06 Jan 2021); E. A. Shaw, M. P. Ross, …, J. H. Gundlach, «Torsion-balance search for ultralow-mass bosonic dark matter,» Physical Review D 105: 042007 (23 Feb 2022), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.042007, arXiv:2109.08822 [astro-ph.CO] (18 Sep 2021); ChengGang Qin, XiaoYu Lu, …, ChengGang Shao, «Constraining light scalar field with torsion-balance gravity experiments,» Physics of the Dark Universe 44: 101481 (May 2024), doi: https://doi.org/10.1016/j.dark.2024.101481, arXiv:2212.06032 [gr-qc] (12 Dec 2022); entre otros (por desgracia, no son citados en el nuevo artículo en su versión actual).

Héctor nos cuenta un método para la búsqueda de materia oscura escalar de masa ultrabaja usando relojes atómicos. Permite buscar partículas escalares con masas ultrabajas entre 10⁻¹⁹ eV/c² y 2 × 10⁻¹⁵ eV/c², cuyas longitudes de ondas de Compton, h/(m c), están entre 10¹² m y 6 × 10⁷ m (que se puede comparar con el diámetro de la Tierra es unos 10⁷ m y que el diámetro del Sol es de 10⁹ m, luego se trata de partículas de materia oscura con un tamaño astrofísico, de ahí el interés de Héctor). Una teoría efectiva de campos cuánticos permite estudiar la interacción genérica de una partícula escalar de materia oscura con una partícula del modelo estándar; se observa que conduce a una modificación en las constantes fundamentales (parámetros de acoplamiento entre partículas del modelo estándar). Una red de relojes atómicos sincronizados podría permitir la observación de dicho cambio, en forma de una desincronización oscilatoria en las escala de los sub-Hz asociada a dicha constante fundamental.

Se ha realizado una búsqueda de tales oscilaciones en el cociente entre las frecuencias resonantes de dos cavidades ópticas asociadas a dos láseres que están separadas por unos 2200 km de fibra óptica; también se ha usado las estampas de tiempos entre los relojes atómicos de microondas a bordo de los satélites de posicionamiento global (GPS). Con ambos métodos se han obtenido nuevos límites de exclusión para partículas escalares de materia oscura con masas entre 10⁻¹⁹ eV/c² y 10⁻¹⁵ eV/c². Para una interacción general en el modelo efectivo, los límites de exclusión (figura de la izquierda) son comparables a límites ya obtenidos por otros métodos; sin embargo, para la interacción con electrones (figura de la derecha) se obtienen los primeros límites de exclusión en dicho rango de masas. Más aún, se propone que el uso de relojes atómicos en el espacio permitirá mejorar dichos límites en muchos órdenes de magnitud (véanse las figuras). El artículo es Melina Filzinger, Ashlee R. Caddell, …, Benjamin M. Roberts, «Ultralight Dark Matter Search with Space-Time Separated Atomic Clocks and Cavities,» Physical Review Letters 134: 031001 (23 Jan 2025), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.031001, arXiv:2312.13723 [hep-ph] (21 Dec 2023); más información divulgativa en la nota de prensa de Erika Schow, «New technique to detect dark matter uses atomic clocks and lasers,» Phys.org, 24 Jan 2025.

Gastón nos habla del análisis de las muestras del asteroide Bennu, que confirma la presencia de aminoácidos y nucleótidos. Las muestras de la misión OSIRIS-Rex retornadas a la Tierra para su análisis detallado muestran la presencia de 33 aminoácidos, entre los que están 14 de los 20 aminoácidos que forman las proteínas en los seres vivos, y de 23 nucleótidos, entre ellos los 5 que forman el ADN y el ARN (A, C, G, T y U). En los seres vivos terrestres, los aminoácidos son levógiros (de izquierdas) y los azúcares de los nucleótidos son dextrógiros (de derechas). Sin embargo, en Bennu se han observado mezclas racémicas de aminoácidos y nucleótidos, es decir, en proporciones similares de ambas quiralidades, levógira y dextrógira.

Los resultados de este análisis se publican en Nature Astronomy en lugar de Nature porque ya se han observado aminoácidos y nucleótidos en otros cuerpos (asteroide Ryugu, meteorito Murchison, nubes moleculares, etc.). Luego no es ninguna sorpresa lo que se ha encontrado en Bennu. El artículo es Daniel P. Glavin, Jason P. Dworkin, …, Dante S. Lauretta, «Abundant ammonia and nitrogen-rich soluble organic matter in samples from asteroid (101955) Bennu,» Nature Astronomy (29 Jan 2025), doi: https://doi.org/10.1038/s41550-024-02472-9. Las notas de prensa han sido bastante sensacionalistas en este tema, como Marcia Dunn, «Are we all aliens? NASA’s returned asteroid samples hold the ingredients of life from a watery world,» Phys.org, 01 Feb 2025.

También se publica en Nature una posible resolución al problema de las salmueras (silicatos hidratados) encontradas en Bennu. Su origen es el cuerpo precursor del que se escindió Bennu, que estaba formado por planetesimales del disco protoplanetario solar (primer millón de años del Sistema Solar). Dicho  cuerpo se formó lejos de donde se encuentra Bennu (sistema solar interior), a temperaturas muy bajas. Las salmueras se formaron a partir de agua salina, por pérdida del agua; la incógnita es cómo ocurrió a temperaturas tan bajas.

Se han propuesto dos mecanismos para la pérdida de agua atrapada en los poros de las rocas del interior del cuerpo (ilustrados en la figura). Una posibilidad es el enfriamiento y posterior sublimación; el agua en los poros de las rocas estaría en forma de hielo, pero podría sublimarse por la energía de los elementos radiactivos de vida corta, escapando por grietas hasta el exterior. Y la otra posibilidad es la evaporación directa; el agua en los poros estaría en forma líquida pudiendo evaporarse por la energía radiactiva, o tras condensarse en grietas cerca de la superficie. Se han observado sales de sodio, que son clave para distinguir entre ambos escenarios. Estas sales son muy solubles en agua y se habrían precipitado durante la última etapa de pérdida de agua.

Los análisis de las muestras de Bennu muestran la presencia de sales de sodio y sus características apoyan la hipótesis de la evaporación (aunque la respuesta todavía no es definitiva). Esta evaporación se habría producido a temperaturas inferiores a 100 °C si el diámetro del cuerpo progenitor era de unos 50 kilómetros, gracias a la presión interna; las fracturas en la corteza del cuerpo también habrían acelerado la pérdida de vapor del interior. Un trabajo muy interesante que se ha publicado en T. J. McCoy, S. S. Russell, …, D. S. Lauretta, «An evaporite sequence from ancient brine recorded in Bennu samples,» Nature 637: 1072-1077 (29 Jan 2025), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08495-6; más información divulgativa en Yasuhito Sekine, «Asteroid Bennu contains salts from ancient brine. An analysis of these salts helps to establish the history of water in the early Solar System,» Nature 637: 1056-1058 (29 Jan 2025), doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-00084-5.

Me toca comentar el nuevo ordenador cuántico fotónico Aurora de la empresa Xanadú con 12 cúbits. Los ordenadores fotónicos se basan en usar la óptica cuántica no lineal, en la que se usan fotones ópticos (un tipo de cuasipartícula) en interferómetros con líneas de retraso y detectores de fotones ópticos. El modelo de computación más conocido son los ordenadores analógicos que implementan el algoritmo de muestro gaussiano de bosones (GBS). La empresa Xanadú se ha especializado en ordenadores ópticos en chip nanofotónicos programables que usan modos estrechados (squeezed), un tipo de fotones ópticos en los que el error en posición es mucho menor que el error en momento lineal (aunque siempre compatibles con la relación de indeterminación de Heisenberg). En 2021 publicaron en Nature su primer éxito, el ordenador X8, con 8 modos estrechados, en J. M. Arrazola, V. Bergholm, …, Y. Zhang, «Quantum circuits with many photons on a programmable nanophotonic chip,» Nature 591: 54-60 (03 Mar 2021), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03202-1, arXiv:2103.02109 [quant-ph] (03 Mar 2021). Demostraron la implementación del GBS, un simulación trivial del espectro de vibraciones de una molécula y un algoritmo de semejanza entre grafos. Más tarde publicaron X12 con 12 modos estrechados.

El algoritmo GBS, un generador de ruido con correlaciones cuánticas, es ideal para demostrar la ventaja cuántica con esta tecnología. La primera demostración fue publicado por investigadores chinos en Han-Sen Zhong, Hui Wang, …, Jian-Wei Pan, «Quantum computational advantage using photons,» Science 370: 1460-1463 (03 Dec 2020), doi: https://doi.org/10.1126/science.abe8770, arXiv:2012.01625 [quant-ph] (03 Dec 2020). Xanadú también la publicó pero en 2022 en Nature, gracias a su ordenador Borealis con 216 modos estrechados en conectividad 3D. Para entrelazar sus modos estrechados usaron tres líneas de retraso: la línea de retraso τ entrelazada 6 modos con pesos controlables mediante un divisor de haz programable (VBS); la línea 6τ entrelaza 6 ristras de 6 modos (36 en total) en una matriz 2D con pesos controlables por otro VBS; y la línea 36τ entrelaza 6 matrices de 36 modos (216 en total) en una matriz 3D con pesos controlados por otro VBS. Dicho estado entrelazado de 216 modos estrechados se envía a una desmultiplicador (Demux) para la lectura de su estado mediante detectores de un solo fotón. Un trabajo espectacular que se publicó en Lars S. Madsen, Fabian Laudenbach, …, Jonathan Lavoie, «Quantum computational advantage with a programmable photonic processor,» Nature 606: 75-81 (01 Jun 2022), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-022-04725-x; más información divulgativa en Daniel Jost Brod, «Loops simplify a set-up to boost quantum computational advantage,» Nature 606: 31-32  (01 Jun 2022), doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-01402-x.

Los ordenadores cuánticos usan cúbits (bits cuánticos), pero estos ordenadores fotónicos usan modos estrechados (fotones ópticos). Para implementar cúbits se pueden usar el método de Gottesman–Kitaev–Preskill (GKP), que se basa en usar matrices a modo de tableros de ajedrez de modos estrechados (en rigor se necesita un tablero infinito para simular un cúbit ideal, pero con una matriz finita se obtiene una buena aproximación en la práctica). Xanadú publica en Nature su nuevo ordenador fotónico Aurora con 12 cúbits GKP implementados con 84 modos estrechados y 36 detectores del número de fotones. El método es bastante robusto y en los experimentos se han alcanzado 86.4 millones de modos estrechados en dos horas.

La tecnología de Xanadú tiene dos grandes ventajas sobre las tecnologías de cúbits superconductores. Una es que se ejecuta a temperatura ambiente; bueno, todos los componentes salvo los detectores de fotones de alta calidad, que son criogénicos y están enfriados a 12 mK; pero Xanadú afirma que se podrían reemplazar por otros que trabajen a mayor temperatura, aunque ahora son de peor calidad. Y la otra es que la arquitectura es escalable, implementada en racks (como muestra la imagen de arriba); aunque la escalibilidad no es práctica ahora mismo, pues para un ordenador de unos cien cúbits se necesitarían cientos de millones de modos estrechados implementados en decenas de miles de racks (a todas luces algo inviable de fabricar). Pero tiene una enorme desventaja, las pérdidas son enormes (Aurora tiene pérdidas de 14 dB, decibelios). La implementación en chips nanofotónicos incurre en enormes pérdidas, lo que impide la escalabilidad.

La implementación con cúbits GKP transforma un ordenador fotónico en un ordenador cuántico de propósito general, capaz de ejecutar cualquier algoritmo. Pero Aurora solo tiene 12 cúbits, luego es fácil de simular en un ordenador clásico. El próximo objetivo de Xanadú será demostrar la ventaja cuántica con esta tecnología, pero no parece fácil (se requieren un mínimo de 53 cúbits, lo que implica enormes mejoras en todos los dispositivos (soy incapaz de predecir cuándo se podrán lograr, pero no será en un futuro cercano). Así que se trata de un gran salto en el campo de los ordenadores fotónicos, pero que aún siguen siendo una tecnología en estado muy primitivo comparado con los cúbits superconductores o con las trampas de iones. El artículo es H. Aghaee Rad, T. Ainsworth, …, Y. Zhang, «Scaling and networking a modular photonic quantum computer,» Nature (22 Jan 2025), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08406-9. Más información divulgativa en el blog de la empresa (pero no te dejes engañar por su grandilocuencia): Cierra Choucair, «Xanadu Announces Aurora, A Universal Photonic Quantum Computer,» Xanadú, 22 Jan 2025; Zachary Vernon, «Lighting up the quantum computing horizon with Aurora,» Xanadu, 22 Jan 2025.

Y pasamos a Señales de los Oyentes. Pregunta Dacastror: «Me encantaría que comentaran sobre el estado actual de la fotónica para reemplazar chips basados en electrónica». Contesto que me parece que pregunta: ¿habrá algún día ordenadores fotónicos en lugar de ordenadores microelectrónicos? La respuesta es que no, casi con toda seguridad. Para lo que usamos los ordenadores microelectrónicos, la microelectrónica no se puede reemplazar por la fotónica. La fotónica tiene su propio nicho tecnológico, el procesado de señales ópticas y optoelectrónicas. Nunca los dispositivos fotónicos alcanzarán las densidades de integración de los microelectrónicos. Además, no hay ventajas en cuanto a velocidad (pues no se opera en el vacío, sino en un material con un gran índice de refracción). La fotónica es muy relevante en tecnologías para satélites y para comunicaciones, pero no para la computación que usamos en nuestros ordenadores personales y teléfonos móviles. Aunque podría haber algún chip fotónico en nuestros futuros móviles para ciertas aplicaciones de propósito muy específico.

Héctor opina que el consumo de potencia será la gran ventaja de la fotónica respecto a la microelectrónica. Yo recalco que el gran problema son las pérdidas, que en fotónica integrada son enormes. Habrá mucha reducción de consumo energético en la microelectrónica del futuro. Pero no será a base de reemplazar la robustez microelectrónica con las pérdidas fotónicas.

Cristina Hernandez García aclara: «Ya lo habrán dicho pero el Tesla se lanzó con un Falcon Heavy (el de los tres boosters inferiores) no con el SuperHeavy+StarShip». Héctor aclara que fue un lapso suyo y agradece a Cristina la aclaración.

Pregunta Marisa Castiñeira: «Si cuando se sintetizan moléculas en laboratorio se controla la quiralidad, se sabe y se controla la quiralidad». Héctor sugiere que cree que se sintetizan de las dos quiralidades. Yo aclaro que hay métodos de síntesis química quiral, como el premiado con el Nobel de Química en 2022, a la química clic (una síntesis tan fácil como hacer clic). Depende de la aplicación se usan unos métodos de síntesis u otros.

Néstor Martínez (NeMA) pregunta: «¿Las proteínas con quiralidad invertida son los temibles priones?» Silverine aclara que: «Es difícil que los priones tengan aminoácidos dextrógiros cuando en la Tierra son levógiros». Contesto que los priones son proteínas mal plegadas que solo contienen aminoácidos levógiros. Un prión es una proteína con una conformación tridimensional defectuosa que impide su función biológica original, por lo que está asociada a cierta patología. Los priones se caracterizan porque interfieren en la síntesis ribosómica de la versión bien plegada de dicha proteína, logrando que se plieguen de forma incorrecta (podríamos decir que catalizan su replicación). Esta transmisión de su mal plegamiento es lo que diferencia a los priones de cualquier otra proteína mal plegada. Existe el análogo a los priones pero para las ribozimas (cadenas cortas de ARN con actividad catalítica), llamados viroides.

Comenta N.A. más en broma que en serio que «en casa de Francis, ChatGPT le pregunta a él».

Preguntan Thomas Villa y Silverine McSilver que: «¿Cuándo es exacto decir que la radiación de Hawking es dada por el corte de los modos vibracionales cuánticos por los modos de vibraciones cuánticas cerca del horizonte y es independiente de las partículas que caen en el interior?» Gastón contesta que hay una relación entre los tipos de partículas emitidas y el tamaño del agujero negro (que fue determinada por Don Page a finales de los 1970); recomienda mi pieza «Las partículas que emiten los agujeros negros por radiación de Hawking», LCMF, 05 feb 2013. Además, indica que la longitud de onda de Compton de la partícula emitida cerca del agujero negro es similar a su diámetro, pero que es mucho mayor a gran distancia, donde puede ser detectada; recomienda mi pieza «La longitud de onda de las partículas emitidas por radiación de Hawking», LCMF, 27 jul 2020. Por ello, en la interpretación de una partícula que entra en el horizonte por otra que lo abandona, la relación entre sus longitudes de onda no es nada trivial.

No sé si responde bien a la pregunta. Yo me callo en el podcast, pero ahora contestaría que sí, que es correcto decir que el horizonte de sucesos actúa como un corte para las frecuencias de las partículas. En el interior del horizonte de sucesos solo se pueden excitar partículas virtuales con una longitud de onda inferior al diámetro del horizonte. Por tanto, en la radiación de Hawking interpretada como la generación de un par de partículas a partir de las fluctuaciones de punto de cero del vacío del campo, la partícula que se produce en el exterior del horizonte tiene la misma longitud de onda que la que (virtualmente) se absorbe en el interior del horizonte, siendo esta siempre menor que el diámetro del horizonte, que actúa como frecuencia de corte. Además, lo más probable es que la partícula emitida tenga una longitud de onda cercana a dicho corte. Pero el campo gravitacional externo al horizonte estira la longitud de onda de dicha partícula, que crece unas 80 veces hasta alcanzar el valor con el que puede ser medida por un observador exterior. Los detalles en lo que cuento mi pieza LCMF, 27 jul 2020.

P pregunta: «¿Las interpretaciones de [la] mecánica cuántica con influencia no local expresan toda la matemática estándar de la mecánica cuántica? ¿Podría una interpretación local en el sentido einsteiniano hacer lo mismo?» Gastón bromea con que «expresan la decadencia de occidente». Luego aclara que la palabra «local» es polisémica. La teoría cuántica de campos relativistas es una teoría local (en el sentido einsteniano), luego la física fundamental es local. Las interpretaciones no locales de la mecánica cuántica, tales como la onda piloto de De Broglie y Bohm no funcionan, no son extendibles al caso relativista. Yo no dije nada en el podcast porque ya tocaba ir acabando. Aclaro ahora que una teoría de variables ocultas no local (como la de la onda piloto) puede explicar la mecánica cuántica no relativista, pero no explica la mecánica cuántica relativista. Además, no existe ninguna teoría de variables ocultas local (en el sentido einsteniano) que explique la mecánica cuántica no relativista, y tampoco la relativista. El Premio Nobel de Física de 2022 se concedió por los experimentos que demuestran que así es la Naturaleza.

¡Que disfrutes del podcast!

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