Fortalecen proyectos de investigación en física

En la Unidad Académica de Física (UAF) de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAF-UAZ), un grupo de estudiantes de diferentes niveles académicos ha emprendido el desarrollo de proyectos de investigación relacionados con cosmología, gravitación, astrofísica y teorías alternas a la relatividad general.

Este grupo de estudiantes es asesorado por el doctor Miguel Ángel García Aspeitia, miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), quien desde hace dos años fue asignado como parte del programa de Cátedras del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) a la UAF-UAZ.

“La idea de este grupo es fortalecer la investigación en Zacatecas, desde el punto de vista de análisis de datos cosmológicos, así como el enfoque teórico, lo cual es una herramienta muy importante para el avance de la ciencia. En este momento, el grupo se ha fortalecido mediante diferentes ramas de investigación, entre ellas tenemos estudios de cosmología, de teorías de la modificación de la gravedad, de agujero de gusano y agujeros negros. El grupo ha crecido con ímpetu y esto promueve la posibilidad de convertirnos en un referente nacional en este tipo de tópicos de la física”, refirió en entrevista.

García Aspeitia indicó que este grupo tiene proyectos de colaboración con el doctor Alberto Hernández, de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); el doctor Juan Magaña, investigador mexicano que labora en la Universidad de Valparaíso, en Chile; el doctor Tonatiuh Matos, del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav-IPN), y el doctor Luis Ureña, de la Universidad de Guanajuato (UG).

“Ellos son nuestros colaboradores y nos apoyan con infraestructura, pues tienen acceso a computadoras y equipos más poderosos que los nuestros, por ejemplo, para la ejecución y proceso de simulaciones numéricas y cosmológicas. Esto nos permite fortalecer nuestros proyectos y competir con universidades que son líderes en investigación en México, como la UG, la UNAM y el Cinvestav”, informó.

El doctor García Aspeitia reiteró la invitación a los estudiantes de distintos niveles académicos referentes a la física a integrarse a este equipo en sus múltiples áreas de investigación.

Modelos de dimensiones extra, aplicados a problemas fundamentales de la física

César Martínez Robles, estudiante de doctorado en ciencias básicas con especialidad en física y actual becario Conacyt, indicó en entrevista que su objetivo es aplicar un modelo físico de dimensiones extra para resolver algunos de los problemas fundamentales de la física.

“Algunos de estos problemas se conocen desde hace siglos, pero hasta la fecha no hay solución definitiva; otros son nuevos, como el problema de la energía y la materia oscura. Lo interesante de estos modelos es que sabemos que vivimos en un mundo que nuestros sentidos perciben como tridimensional; pero hay teorías nuevas, como la teoría de cuerdas, que explora la posibilidad de que haya más de tres dimensiones, de hecho en esta teoría se propone un universo compuesto por 11 dimensiones”.

Martínez Robles explicó que una parte importante de estos modelos es que están basados en evidencias observacionales, por lo que su objetivo es buscar evidencias adicionales. La línea que el estudiante trabaja actualmente es llamada teoría de branas, consecuencia de la teoría de cuerdas.

“Una brana es una especie de membrana inmersa en un espacio de mayor dimensión; por ejemplo, una hoja de papel se puede ver como una membrana bidimensional inmersa en un espacio de tres dimensiones, que es nuestro mundo. Aquí lo importante es que si aumentamos la dimensionalidad de nuestro universo, podríamos decir que es una brana tridimensional, metida en un espacio de más dimensiones. Buscamos consecuencias medibles que arrojen evidencias de la posible presencia de dimensiones extra, a esto le llamamos la fenomenología de branas”, describió.

El también maestro en ciencias físicas expuso que la primera teoría que propuso la existencia de dimensiones adicionales en el universo es la teoría de la relatividad general, en donde Einstein consideró el tiempo como una dimensión adicional en el universo.

Estudio teórico y observacional de la energía oscura

Mario Alejandro Herrera Amante, actual becario Conacyt, mencionó que se encuentra indagando en un estudio teórico y observacional de la energía oscura, este desarrollo lo consolidará en su tesis de investigación de doctorado de ciencias básicas con especialidad en física.

“Se le considera como energía oscura a ese ente, fluido o ‘mal entendimiento’ de la gravedad que hace que el universo se acelere. Prácticamente consideramos que la energía oscura es aquello que provoca el aceleramiento del universo; pero todavía no comprendemos exactamente en qué consiste la energía oscura”, expuso.

El físico manifestó que hoy en día existen múltiples modelos que buscan definir la energía oscura, por lo que su proyecto de investigación, correspondiente al periodo de 2016 a 2020, consiste en analizar algunos de esos modelos y constreñirlos con datos observacionales, para calificar su alta o baja validez en cuanto a la explicación de energía oscura.

“El número de modelos que alcance a analizar dependerá de la complejidad de cada uno. Por el momento, estoy analizando uno y espero para agosto de 2017 publicar un artículo científico con los resultados. También pretendo hacer una estancia académica en la Universidad de Valparaíso, Chile, con mi asesor externo, el doctor Juan Magaña, en el próximo año”, especificó.

Unificación de la inflación del universo, la materia oscura y la energía oscura

Por su parte, Eladio Alonso Moreno Alcalá, alumno de noveno semestre de la licenciatura en física, de la UAZ, indicó que durante su investigación se ha propuesto buscar características similares que unifiquen tres campos distintos de la cosmología: la inflación del universo, la materia oscura y la energía oscura.

“Mediante mi trabajo busco encontrar si uno de estos campos está relacionado con el otro o son problemas independientes. Los beneficios que traerían estos resultados para la ciencia son muy importantes. Esperamos que los resultados arrojen algunas características similares. Calculo finalizar para marzo de 2017”, declaró.

Puentes de Einstein-Rosen

Raúl Agüero Santacruz, también estudiante de noveno semestre de la licenciatura en física, expresó que su línea de investigación consiste en los puentes Einstein-Rosen, también conocidos en el dominio público como “agujeros de gusano”.

“Los puentes Einstein-Rosen son atajos en el espacio-tiempo que pueden transportar a lugares muy lejanos acortando las distancias que físicamente se tendrían que recorrer si no hubiera dicho puente. Hasta el momento no se han observado; sin embargo, son soluciones a la teoría que desarrolló Einstein, por lo que vale la pena hacer un análisis teórico para conocer las pistas para descartar o no su existencia, con base en principios físicos”, explicó.

El estudiante enunció que una de sus principales motivaciones para indagar en esta línea de investigación es la recién confirmada existencia de las ondas gravitacionales, basada en la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. Cabría la posibilidad que los objetos que emitieron dichas ondas gravitacionales, no fueron agujeros negros sino objetos más exóticos tales como gravastars o incluso agujeros de gusano.

“A fin de cuentas, si existen o no, buscaríamos la manera de probarlo. Entonces, el estudio abarca desde su definición, qué son exactamente, y buscamos también la parte de estabilidad, porque no pretendemos saber nada más de qué están hechos, sino qué es lo que los puede mantener estables, qué tipo de material o condiciones de energía son las que son más propicias para que, de existir, no colapsen y formen este tipo de fenómenos”, concluyó.

Fuente: CONACYT.