Astronomía

¿Qué tan seguros estamos de la planitud del universo?

¿Qué tan seguros estamos de la planitud del universo?


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Se cree que el universo es plano: $ Omega = 1 pm 1 \% $. Según tengo entendido, podemos determinar esto midiendo triángulos contra el CMB.

Sin embargo, durante la inflación, la energía oscura hizo que el universo creciera mucho más grande que el universo de radiación, del cual el CMB es el límite. ¿No es posible entonces que en la escala "más pequeña" de nuestro universo visible parezca plano, pero en el tamaño completo del universo es curvo? Un poco como un cuadrado de 1 metro de lado en la superficie de la tierra también se ve plano, mientras que a mayor escala la tierra es curva.

¿Cuáles son las posibilidades de que la incertidumbre del 1% nos lleve a un universo con $ Omega ne 1 $?


Es muy posible que nuestro universo observable aparentemente plano se encuentre dentro de un universo mucho más grande y muy curvo. Dado que, por definición, no hay forma de medir nada más allá del universo observable, tales posibilidades son esencialmente reflexiones no científicas.


Astronomía: problema de planitud

La problema de planitud (también conocido como el problema de vejez) es un problema de ajuste cosmológico dentro del modelo del universo del Big Bang. Tales problemas surgen de la observación de que algunas de las condiciones iniciales del universo parecen estar ajustadas a valores muy "especiales", y que pequeñas desviaciones de estos valores tendrían efectos extremos en la apariencia del universo en el momento actual.

En el caso del problema de la planitud, el parámetro que parece ajustado es la densidad de materia y energía en el universo. Este valor afecta la curvatura del espacio-tiempo, siendo necesario un valor crítico muy específico para un universo plano. Se observa que la densidad actual del universo está muy cerca de este valor crítico. Dado que cualquier desviación de la densidad total del valor crítico aumentaría rápidamente durante el tiempo cósmico, & # 911 & # 93 el universo primitivo debe haber tenido una densidad aún más cercana a la densidad crítica, apartándose de ella en una parte en 10 62 o menos. Esto lleva a los cosmólogos a preguntarse cómo la densidad inicial llegó a ajustarse tan estrechamente a este valor "especial".

El problema fue mencionado por primera vez por Robert Dicke en 1969. & # 912 & # 93: 62 & # 913 & # 93: 61 La solución más comúnmente aceptada entre los cosmólogos es la inflación cósmica, la idea de que el universo pasó por un breve período de extrema rapidez expansión en la primera fracción de segundo después del Big Bang, junto con el problema de los monopolos y el problema del horizonte, el problema de la planitud es una de las tres motivaciones principales de la teoría inflacionaria. & # 914 & # 93


Artículo de HIPÓTESIS Y TEORÍA

/> Ricardo B. Ferreira 1 * y /> Jo & # x000E3o B. Ferreira 2
  • 1 Biología de las enfermedades y el estrés, Instituto Superior de Agronomia, LEAF, Universidade de Lisboa, Lisboa, Portugal
  • 2 Hospital de Santa Maria, Centro Hospitalar Lisboa Norte, Lisboa, Portugal

La astrobiología analiza todos los aspectos relacionados con la vida en lugares distintos de la Tierra, incluidos sus componentes biomoleculares y las condiciones ambientales adecuadas. En el presente artículo se sigue un enfoque diferente: un análisis comparativo entre Astronomía y Biología como dominios discretos de la ciencia. Existen notables similitudes entre estos dos campos multidisciplinarios y aparentemente muy separados. Ambos están impulsados, de principio a fin, por la termodinámica. Su evolución se estudia con un grado de precisión muy razonable, desde el comienzo hasta la actualidad, mediante el análisis de datos que fueron & # x0201Cfrozen & # x0201D en el pasado. Sin embargo, no podemos predecir dónde y cómo irán a partir de aquí. Una diferencia importante es que en biología, a diferencia de la astronomía, podemos ver y analizar el presente (o, más exactamente, el pasado inmediato). Si bien el Big Bang es ampliamente aceptado como el origen de nuestro universo, el debate sobre su destino final está lejos de estar resuelto. Se ha propuesto una plétora de modelos cosmológicos, muchos de los cuales involucran el concepto de un multiuniverso. La observación de que la tasa de expansión del universo aparentemente se está acelerando impulsa aún más la discusión. La entropía puede actuar como una fuerza impulsora detrás de la creciente tasa de expansión, con la nada como la máxima entropía posible que obtiene nuestro universo. Utilizando los sistemas biológicos como analogía y adoptando una definición amplia de vida, podemos especular sobre la existencia de un multiuniverso viviente, capaz de evolución natural, en el que cada universo individual pasa espontáneamente por el nacimiento, el desarrollo, la reproducción, el envejecimiento y la muerte. Se discuten brevemente los posibles roles de los agujeros negros supermasivos (SMBH) y la inteligencia similar a la humana en la evolución futura de nuestro universo.


Modelo Lambda CDM y planitud espacial

Requiere que ## Omega = 1 ## esté dentro de las barras de error actuales de los datos, sí. Ahora mismo ese es el caso. Hay algunos cosmólogos que creen que dejará de ser el caso a medida que nuestros datos se vuelvan más precisos y las barras de error se reduzcan. Pero otros no lo creen así. Si eso llega a suceder, obviamente nuestro mejor modelo actual tendría que ser reevaluado.

No sé si esto es cierto para todos los modelos de inflación, aunque es cierto para algunos de ellos, sí.

Para los propósitos de este hilo, realmente no importa, porque en los modelos inflacionarios donde ## Omega ## no es exactamente igual a ## 1 ##, la extensión espacial del universo sigue siendo mucho mayor que la extensión de nuestro universo observable que es efectivamente infinito cuando piensas en cosas como si hay eventos en tiempos tempranos, como la emisión de la CMBR o la luz emitida por las primeras galaxias, desde las cuales las señales de luz aún no nos habrían llegado.

Por supuesto, podría darle la vuelta a esto y argumentar que el hecho de que todavía estemos viendo señales de luz de eventos tan tempranos, que no todas esas señales de luz ya nos han pasado, no establece que el universo deba ser espacialmente infinito, solo que su extensión espacial es mucho, mucho mayor que la extensión espacial de nuestro universo observable.


Los astrónomos esperan usar un cuásar como "linterna" para ver el oscuro pasado del universo.

Por Nicole Karlis
Publicado 12 de marzo de 2021 6:00 PM (EST)

La impresión de este artista muestra el aspecto del distante cuásar P172 + 18 y sus radio-jets. Hasta la fecha (principios de 2021), este es el cuásar con chorros de radio más distante jamás encontrado y se estudió con la ayuda del Very Large Telescope de ESO. Es tan distante que la luz ha viajado durante unos 13 mil millones de años para llegar hasta nosotros: lo vemos como era cuando el Universo tenía solo unos 780 millones de años. (ESO / M. Kornmesser)

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En el centro de las galaxias más distantes de nuestro universo se encuentra un objeto muy brillante impulsado por un agujero negro supermasivo mil millones de veces más masivo que nuestro sol. Estos objetos se llaman cuásares, abreviatura de objeto cuasi estelar, y a veces brillan tanto que pueden oscurecer las galaxias cercanas. Desde un telescopio, los quásares aparecen como estrellas y, por lo tanto, los astrónomos pueden observar fácilmente estos objetos celestes a pesar de sus grandes distancias. Pero a veces, brillan intensamente no con luz visible sino en el espectro de radio invisible, como un gran teléfono celular resplandeciente en el cielo.

Tal es el caso de un cuásar recién descubierto denominado P172 + 18. Gracias al Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT) de ESO, los astrónomos detectaron este, uno de los quásares más distantes de la historia, y sus potentes y prominentes chorros de radio, que solo tienen alrededor del diez por ciento de los quásares.

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P172 + 18 está tan distante que su luz ha viajado durante unos 13 mil millones de años para llegar hasta nosotros. Eso significa que podemos verlo como era cuando el universo tenía alrededor de 780 millones de años. Técnicamente, se han identificado quásares más distantes, pero esta es la primera vez que se ha observado uno con chorros de radio deportivos tan temprano en la historia del universo. Eso es dar una vuelta al modelo de trabajo de los astrónomos de la evolución del universo.

Los hallazgos se presentaron en un estudio publicado en The Astrophysical Journal la semana pasada.

Chiara Mazzucchelli, quien codirigió el descubrimiento, le dijo a Salon por correo electrónico que el quásar es importante porque ayudará a los astrónomos a avanzar en su comprensión del universo temprano, y particularmente de las primeras galaxias masivas y agujeros negros que se formaron durante ese tiempo.

"Los quásares con potentes chorros de radio son bastante raros", dijo Mazzucchelli. "Estos chorros de radio son importantes porque las teorías sugieren que pueden desencadenar mecanismos de crecimiento muy rápido de los agujeros negros centrales y, de hecho, el agujero negro en el centro de P172 + 18 se está acumulando a un ritmo muy alto; se encuentra entre los más rápidos en el universo que conocemos hasta ahora ".

Mazzucchelli dijo que los astrónomos generalmente esperan encontrar quásares con chorros de radio en un cierto tipo de entorno galáctico, "rodeados de sobredensidades de galaxias que evolucionarán en los cúmulos de galaxias que vemos hoy en día". Nuestro vecindario galáctico probablemente se formó a partir de un objeto que se veía similar.

"No tenemos los datos para confirmar o descartar esto en nuestro caso todavía, pero podríamos estar observando una de las regiones más densas del universo temprano", dijo Mazzucchelli.

Fundamentalmente, los astrónomos pueden usar este cuásar como una "linterna" para "el estado del universo en ese momento", explicó Mazzucchelli, lo que significa que uno puede observar cómo la luz del cuásar interactúa con la materia cercana y deducir cuál es la naturaleza del universo. fue en ese entonces.

De hecho, este período, alrededor de mil millones de años después de la formación del universo, todavía no se comprende bien.

"Alrededor de mil millones de años después del Big Bang tenemos una 'fase de transición', en la que las primeras estrellas y galaxias comienzan a formarse, brillar e ionizar el medio neutro precedente que impregna el universo antes", dijo Mazzucchelli. "En la práctica, las primeras estrellas y galaxias se encienden y el universo se vuelve 'transparente' a la luz, mientras que antes solo estaba lleno de gas neutro".

Esta fase de transición, como dijo Mazzucchellii, se denomina época de reionización (EoR).

"En la práctica, todavía no sabemos con precisión cómo / cuándo / qué tan rápido ocurre esta transición", dijo Mazzucchelli. "P172 + 18 puede ayudarnos a restringir cuán 'transparente' era la región alrededor del cuásar en ese momento, y así restringir la época de reionización".

En otras palabras, el quásar puede funcionar como una llamada linterna, una que podemos usar, en cierto sentido, para observar cuán transparente se veía el universo hace 13 mil millones de años. En cierto sentido, este cuásar masivo eructando ondas de radio está ayudando a los astrónomos humanos a despejar la niebla del universo primitivo.


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Miércoles 30 de junio 18:30: Evento del Día de los Asteroides

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Cómo los maestros están usando cigarras y ovnis para entusiasmar a los niños con la escuela nuevamente

Después de un año escolar diferente a cualquier otro, comenzamos un sprint de verano diferente a todo lo que hayamos visto: volver a conectar con los estudiantes, reconstruir la confianza con las familias y reiniciar los esfuerzos para reparar las pérdidas de aprendizaje de los días más oscuros de la pandemia. Nuestro artículo más ampliamente compartido en junio abordó este mismo tema de la recuperación del aprendizaje y si es mejor centrarse en la educación de recuperación o en la aceleración del aprendizaje. Otros aspectos destacados de este mes: un análisis de dónde estaban (y no estaban) las escuelas cerradas para el aprendizaje en persona el año académico pasado, cómo COVID llevó a algunos maestros a cambiar la forma en que enseñaban a leer y los perfiles de los educadores en Tulsa que insisten en que estamos comprometidos a enseñar historia "dura" incluso cuando los legisladores estatales impulsan una legislación que restringe la instrucción antirracista en medio del aniversario de la Masacre racial de Tulsa.

Estos fueron nuestros artículos más populares del mes:

Una mejor ecuación: los nuevos datos pandémicos apoyan la aceleración en lugar de la remediación para compensar la pérdida de aprendizaje de COVID

Recuperación del aprendizaje: En un nuevo informe, los investigadores tienen algunos consejos para los líderes educativos. A medida que deciden cómo gastar sus dólares de estímulo federal y abordar las pérdidas de aprendizaje en el próximo año escolar, deben considerar el impacto mediocre de la remediación, la práctica típica para cerrar brechas de recuperar el material perdido antes de seguir adelante, y la evidencia emergente que sugiere que hay una mejor manera. TNTP y Zearn analizaron las experiencias de 2 millones de estudiantes durante el año académico actual y encontraron que, en la aplicación de matemáticas de Zearn, las aulas presentan aceleración, una estrategia en la que los estudiantes son desafiados por lecciones de nivel de grado y se les instruye en habilidades específicas faltantes según sea necesario. crecimiento espectacular. Los estudiantes que recibieron este tipo de apoyo completaron más de un 25 por ciento más de trabajo de nivel de grado del que hubieran hecho usando la remediación. Por el contrario, los estudiantes en recuperación continuaron teniendo dificultades. Beth Hawkins habla con el equipo detrás del informe sobre sus hallazgos.

Un destino, dos destinos. Estados rojos, estados azules: nuevos datos revelan una brecha de aprendizaje en persona de 432 horas producida por la política de la escolarización pandémica

Cierres de escuelas: A través de la pandemia, las escuelas en los estados republicanos ofrecieron aprendizaje en persona a casi el doble de la tasa de las de los estados demócratas, según nuevos datos, lo que equivale a un estimado de 66 días adicionales de instrucción presencial para esos estudiantes. Los números, proporcionados a The 74 por el sitio web de seguimiento del calendario escolar Burbio, brindan una vista acumulativa de las decisiones escolares a lo largo de COVID-19 y refuerzan la evidencia de una división partidista destacada durante mucho tiempo por los investigadores. Con un promedio de septiembre a mayo, los estados que votaron por Donald Trump en las elecciones presidenciales de 2020 les dieron a los estudiantes la oportunidad de aprender en el aula el 74,5 por ciento del tiempo, en comparación con el 37,6 por ciento del tiempo en los estados que votaron por Joe Biden. El impacto total de esa disparidad sigue sin medirse en gran medida, dice Chad Aldeman, director de políticas del Laboratorio de Edunomía de la Universidad de Georgetown. Pero sospecha que los efectos en los estudiantes podrían ser enormes. "El tiempo es una aproximación aproximada para el aprendizaje", dijo a Asher Lehrer-Small de The 74. "Por lo tanto, es probable que la pérdida de tiempo de instrucción conduzca a la pérdida de aprendizaje". Lea el informe completo.

La caída de las tasas de natalidad impulsa el conflicto por la elección de raza y escuela en Michigan

Inscripción: Las tasas de natalidad de Estados Unidos han tenido una tendencia a la baja desde el inicio de la Gran Recesión, y el desplome de la fertilidad está obligando cada vez más a los distritos escolares a adaptarse a una menor matrícula de estudiantes. El problema está llegando a un punto crítico en Michigan, donde cientos de comunidades albergan ahora menos niños que hace una década. Pero el entorno de políticas único del estado, en el que las familias tienen una gran cantidad de opciones escolares y el dinero sigue a los estudiantes a donde quiera que vayan, complica aún más las cosas. El ejemplo de Grosse Pointe, uno de los sistemas escolares más respetados en Michigan, es instructivo: los líderes locales ya habían visto una disminución de la inscripción de un año en 2019, cuando optaron por cerrar dos escuelas primarias. Pero algunos se preguntan por qué el distrito no simplemente abriría sus escuelas con capacidad insuficiente a los niños de la cercana Detroit, la inmensa mayoría de los cuales no son blancos y provienen de familias de bajos ingresos. Una madre le dijo a Kevin Mahnken de The 74 que dudaba que la comunidad lo permitiera alguna vez: "Estamos rodeados por un lado por Detroit, y por el otro lado está el lago que la gente prefiere recibir a los peces". Lea nuestro informe completo.

Cómo COVID reformuló las guerras de la lectura en Texas: los educadores dicen que el enfoque más estructurado de la "ciencia de la lectura" funcionó mejor durante la pandemia

Aprendizaje remoto: "Tigres, hoy vamos a seguir desempaquetando el código alfabético", dijo el maestro de primer grado Víctor De La Cerda a un animado grupo de niños de 6 años, algunos en persona, otros en Zoom. "Cuidado con mi boca", dijo, haciendo un sonido largo "u". La idea era centrarse en la ortografía "u_e", como en "lindo", una de las cuatro formas en que se puede reproducir el sonido. Si los niños no lo entendían, no hay problema: la clase volverá a examinar la habilidad pronto, en una lección futura, siguiendo un enfoque estructurado que es una de las muchas razones por las que De La Cerda está convencido de la “ciencia de la lectura”, que él aprendido en la escuela de posgrado. Pero como maestro en Texas, se encuentra en medio de lo que algunos han llamado el último capítulo de las guerras de la lectura, la batalla de varias décadas, recientemente complicada por la pandemia, sobre si la estructura o la curiosidad enseñan mejor a los niños a leer. Bekah McNeel informa desde el frente.

La verdad está ahí fuera. Pero con el nuevo informe OVNI que se espera llegue pronto, hablar de vida extraterrestre también se está volviendo más común en las aulas de ciencias de la nación

Participación de los estudiantes: Pocos temas estimulan el debate entre los estudiantes de Alec Johnson como la posibilidad de que los visitantes interplanetarios nos observen desde arriba. "Los niños se involucran, especialmente si usted no toma partido", dice Johnson, un profesor de astronomía de Georgia y uno de los muchos educadores de ciencias que encuentra que preguntarse "¿Estamos solos?" es una excelente manera de involucrar a los estudiantes. La próxima publicación del gobierno de un informe de inteligencia sobre "fenómenos aéreos no identificados" brindará a maestros como Johnson nuevo material para debatir sobre ovnis y los principios matemáticos y científicos involucrados en viajar a la Tierra desde otra galaxia. Los maestros presentan a los estudiantes el sistema solar en la escuela primaria y profundizan más en la escuela secundaria. Pero en la escuela secundaria, los cursos completos de astronomía no son comunes y los profesores de ciencias que desarrollan lecciones sobre el tema a menudo tienen un interés personal. Johnson mejora su experiencia en el aula con el tema musical "The X-Files" y le dijo a la periodista Linda Jacobson: "Cualquier profesor de astronomía que se precie debe tener un póster de Fox Mulder en la pared". Lea el informe completo.

La matrícula universitaria continúa cayendo, lo que marca la peor caída en un año desde 2011

Educación más alta: Las esperanzas de que la matrícula universitaria comience a indicar algunos signos de resistencia frente a una pandemia menguante se desvanecieron nuevamente cuando el Centro Nacional de Investigación del Centro de Información para Estudiantes publicó cifras más detalladas este mes El conjunto de datos más completo para la primavera de 2021 muestra que la matrícula universitaria general se redujo en 603.000 estudiantes, de 17,5 millones a 16,9 millones, una caída que es siete veces peor que el año anterior, cuando la pandemia golpeó por primera vez, y marca la caída más pronunciada año tras año desde 2011, el primer año en que el centro comenzó a realizar un seguimiento. Los colegios comunitarios, que inscriben el mayor porcentaje de estudiantes de bajos ingresos y estudiantes de color, fueron los más afectados, con una disminución del 9.5 por ciento, o 476,000 estudiantes menos. Más del 65 por ciento de todas las pérdidas de inscripción de estudiantes universitarios esta primavera ocurrieron entre los colegios comunitarios. El autor y colaborador de 74 años Richard Whitmire informa sobre las malas noticias persistentes y se pregunta: "¿Se recuperarán alguna vez las inscripciones?" Lea el informe completo.

Análisis: tutoría, escuela de verano, pods: la encuesta muestra que los padres no están tan entusiasmados con la mayoría de las soluciones de recuperación de COVID para K-12 en la mesa

Innovación: Una lección de la crisis actual de vacilación escolar es cuán influyentes son los padres a la hora de determinar las trayectorias educativas de sus hijos. Los líderes educativos deben tener en cuenta las perspectivas de los padres, o la reapertura puede ser un fracaso: los estudiantes no se presentarán. Por lo tanto, los colaboradores Anna Rosefsky Saavedra y Morgan Polikoff preguntaron a la muestra representativa a nivel nacional del Estudio Understanding America de unos 1.500 padres K-12 cómo se sienten acerca de una variedad de prácticas. Muchos de los resultados son sorprendentes: los padres no están muy entusiasmados con la escuela de verano en persona, las tutorías o las cápsulas, y tampoco están entusiasmados con el tiempo adicional de instrucción o con la mayoría de las otras políticas que se están considerando. Pero la tutoría remota obtuvo una puntuación alta en la encuesta, y los padres quieren usar la tecnología para el almacenamiento, organización y distribución de materiales de clase en las conferencias de maestros y como un medio alternativo para mantener la escuela abierta cuando hace mal tiempo. La mitad de los padres apoyan que los estudiantes trabajen en su propio tiempo, sin un maestro físicamente presente. Lo que estos resultados dejan en claro es que los líderes educativos deben hablar con los padres para averiguar qué programas y políticas apoyarían antes de crear programas de ayuda COVID-19. De lo contrario, la participación puede ser demasiado débil para realmente mover la aguja sobre las necesidades académicas y socioemocionales de los estudiantes. Lea el análisis completo.

Tulsa se compromete a enseñar "historia dura" después de que el estado restringe la instrucción antirracista

Historia: Cuando Akela Leach, maestra de quinto grado de Tulsa, Oklahoma, comenzó su lección este mes sobre la masacre racial que acabó con el distrito de Greenwood de la ciudad hace 100 años, sus jóvenes estudiantes sabían que estaban entrando en un territorio polémico del plan de estudios. El estado había aprobado recientemente un controvertido proyecto de ley que los observadores describieron como una "prohibición de la enseñanza del antirracismo", parte de una ola de legislación de legisladores republicanos en todo el país destinada a limitar la discusión en el aula sobre el racismo sistémico. Cuando Leach explicó que la ley no impediría que la clase se enterara de la Masacre de la carrera de 1921, los estudiantes la recibieron con vítores. Leach dijo que sus alumnos de quinto grado pensaron: "Estoy aprendiendo algo que alguien no quiere que aprenda, así que esto debe ser muy, muy importante". Asher Lehrer-Small de 74 informa sobre cómo Leach y otros en Tulsa están abordando la "dura historia" de la ciudad en el aula, a pesar del impulso estatal para revertir las lecciones sobre raza.

Un problema para los profesores de matemáticas: resolver el dilema del aprendizaje perdido en un año de zoom

Competencia matemática: Christopher Ochoa de McAllen, Texas, ha amado las matemáticas desde que era un niño, su interés alimentado por los campamentos de matemáticas de verano y los viajes al Centro Espacial de Houston. Pero durante la pandemia, las calificaciones y la confianza de los estudiantes de último año de secundaria se desplomaron. "Cuando estás en el aula, puedes hacer una pregunta, ir a la pizarra con tu maestro y él trabajará contigo", le dijo a la colaboradora de 74 años Jo Napolitano. "Ahora, cuando haces una pregunta, tienes que activar el micrófono y no puedes ver al profesor cara a cara ni hacer contacto visual". Los maestros dicen que los contratiempos en matemáticas relacionados con la pandemia se prolongarán hasta bien entrado el próximo año escolar, especialmente para los estudiantes que más sufrieron durante los cierres. Incapaces de mirar por encima de los hombros de sus estudiantes y corregir su trabajo, los profesores de matemáticas perdieron la capacidad de ofrecer tutorías en el lugar. Los resultados mostraron: Un estudio de la NWEA de noviembre de los puntajes de las pruebas de otoño de 2020 de casi 4.4 millones de niños en los grados 3 al 8 encontró que estaban a la zaga de 5 a 10 puntos en matemáticas en comparación con los estudiantes del año anterior. Lea nuestro informe completo.

Los datos de Miami podrían ofrecer una advertencia terrible de "aprendizaje inconcluso" en todo el país, con el 54% de los estudiantes del distrito obteniendo resultados por debajo del nivel de grado en matemáticas

Pérdida de aprendizaje: Las Escuelas Públicas del Condado Miami-Dade de Florida informaron a principios de este mes que el 43 por ciento de los estudiantes de prekínder a tercer año que tomaron pruebas de lectura en enero obtuvieron calificaciones por debajo del nivel de grado en lectura y el 54 por ciento estaban por debajo del nivel de grado en matemáticas. Como informa el colaborador de 74 Greg Toppo, los datos del cuarto distrito más grande de la nación podrían ser un referente para las escuelas en los EE. UU. “Las tendencias nacionales apuntan en una dirección al menos tan severa como lo que está sucediendo en Miami-Dade, y probablemente más severa ”, Dijo Kristen Huff, vicepresidenta de evaluación e investigación de Curriculum Associates, una empresa con sede en Massachusetts cuyas pruebas se utilizan en las escuelas del distrito y en otras partes del país. Lea el informe completo.

Cigarras durante COVID: un "momento dorado" para la participación en el aula al final de un año escolar aislado

Ciencias: Para los profesores de los lugares donde surgieron las cigarras periódicas Brood X esta primavera, el momento ha sido perfecto: después de un largo año de lecciones virtuales, el compromiso de los estudiantes y el estrés continuo, una lección de ciencias de la vida real ha surgido de la tierra y ha comenzado cantando. Los maestros de todo el este de los Estados Unidos han descubierto que las lecciones sobre los insectos, que los estudiantes pueden ver, escuchar y tocar en el patio de la escuela, son una bendición para la participación de los estudiantes. Incluso los niños que ven a sus maestros interactuar con las cigarras a través de Zoom "cobran vida" al ver los insectos, dijo una maestra. "Simplemente se convierte en una verdadera experiencia mágica" cuando los niños pueden encontrarse con la naturaleza sin miedo, dijo otro. Lea el informe completo de Laura Fay.

Profundice: cada mes, reunimos nuestros artículos más populares y compartidos de las últimas cuatro semanas. Vea nuestros aspectos más destacados de marzo, abril y mayo aquí.


¿Qué tan seguros estamos de la planitud del universo? - Astronomía


Haciendo un modelo mental: ¿Qué tan grande es?
el universo que podemos ver?

Imagina que toda nuestra galaxia, la Vía Láctea, fuera del tamaño de un CD. En esta escala, la galaxia espiral más cercana, Andrómeda, sería otro CD a unos dos metros y medio de distancia.

Las galaxias más lejanas que hayamos visto, representadas en el campo profundo del Hubble arriba, serían CD a unas nueve millas de distancia. El borde del Universo observable, lo más lejano que podemos ver, está solo una milla más allá.

El tiempo, no el espacio, limita nuestra visión del universo. Más allá de cierta distancia, la luz no ha tenido tiempo de alcanzarnos todavía desde el comienzo del universo.

La imagen de arriba es la fotografía más antigua y más joven jamás tomada del universo. El más antiguo, porque la luz ha tardado casi 14.000 millones de años en llegar hasta nosotros. Más joven, porque es una instantánea de nuestro universo recién nacido, mucho antes de que se formaran las primeras estrellas y galaxias. Los patrones brillantes muestran grupos de materia simple que eventualmente formarán estrellas y galaxias.

Aunque esta luz llena todo el cielo nocturno, es tan tenue y tiene tan poco
energía que es detectable solo con instrumentos especiales. Esta imagen coloreada fue tomada por la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson de NASA & rsquos.

2003. El satélite WMAP de NASA & rsquos toma imágenes de la parte más distante del Universo observable desde la Tierra. La imagen muestra lo más lejos que podemos ver usando cualquier forma de luz.

ARRIBA: Lo más lejos que podemos ver (imagen coloreada y mejorada). Los patrones muestran grupos de materia que eventualmente formarán galaxias de estrellas.


¿Vivimos en un universo simulado?

¿Es real el universo? ¿O son todas las estrellas y planetas (incluida la Tierra y todo y todos en ella) solo simulaciones en algún videojuego colosal? Lo que parece una pregunta tonta es en realidad una que algunos científicos han comenzado a tomar en serio.

Es difícil encontrar una manera de saber con certeza si somos seres simulados que viven en un universo simulado. Pero la antigua historia del rey y el tablero de ajedrez puede arrojar algo de luz sobre el asunto.

En la historia, un artesano solicita el pago del rey en grano, comenzando con una sola pieza colocada en un cuadrado del tablero de ajedrez, y por el doble de grano cada día hasta que se llenen todos los cuadrados. El día dos tiene dos granos, el día tres tiene cuatro, el día cuatro tiene ocho… y luego 16, 32, 64, 128 para terminar la primera fila. Para consternación del rey, el pago de la casilla 64 y final ascendió a más de 18 trillones de granos. Eso es suficiente para formar una pila de grano que se extiende más allá de Proxima Centauri, la estrella más cercana fuera de nuestro sistema solar.

Algo similar, y más estrechamente relacionado con la cuestión que nos ocupa, se puede ver con la Ley de Moore, que sostiene que la capacidad de un chip de computadora se duplica aproximadamente cada dos años. La ley (en realidad, una observación hecha por primera vez por el cofundador de Intel, Gordon Moore, en la década de 1960) ha sido consistentemente precisa durante décadas. Si eso continúa en un futuro lejano, en algún momento, tal vez dentro de siglos, los microchips podrían volverse tan poderosos que los videojuegos que los usan pueden simular no solo los escenarios simples que se ven en los juegos de hoy, sino algo tan complejo como todo el cosmos.

Los microchips pueden volverse tan poderosos que pueden simular algo tan complejo como el cosmos.

A partir de aquí, no es difícil argumentar que todos podríamos existir dentro de un videojuego jugado por algo de inteligencia mucho más avanzada que la nuestra. Estamos acostumbrados a que la inteligencia esté en cuerpos físicos, pero como he escrito en otra parte, la novela de Fred Hoyle de 1957 "La Nube Negra" imagina una nube interestelar hecha en gran parte de electrones que tiene inteligencia. Entonces, la forma que podría tomar esta superinteligencia de juego es algo que aún no podemos comprender.

Supongamos que somos seres simulados que viven en un universo simulado. ¿Deberíamos preocuparnos de que estemos siendo controlados por las yemas de los dedos de algún superniño? Si nos dejan solos, ¿por qué deberíamos hacerlo? Entonces la pregunta es: ¿nos dejarían solos? Quizás nuestro controlador superinteligente optaría por ponernos a prueba, por ejemplo, aumentando gradualmente el nivel de dióxido de carbono en nuestra atmósfera simulada. ¿Es posible que esto explique nuestro problema de calentamiento global?

Otra posibilidad intrigante es que existimos dentro de uno de los múltiples juegos que se desarrollan en paralelo, esencialmente una versión del concepto de “multiverso” que ha cautivado a algunos cosmólogos. Mi punto es que si nuestra extensión de la Ley de Moore sugiere que eventualmente podría ser posible simular un universo, seguramente eso debe hacer posible la creación de universos alternativos.

¿Existen realmente múltiples universos, cada uno con sus propias características físicas distintas? Lord Rees de Ludlow, astrónomo real de Inglaterra, ha escrito un libro titulado "Just Six Numbers" que enumera algunos parámetros básicos que controlan nuestro universo. One of these is what scientists call the “fine structure constant,” which governs how atoms are put together (and which is being tested by astronomers who study quasars, the brightest and among the farthest objects in the universe).

If any of these parameters were different, we wouldn't have evolved a sun and an Earth that has lasted long enough — 5 billion years so far — for our kind of intelligent life to exist. In fact, without the right parameters, the planets and stars that make up our universe might never have formed.

Then we must consider the question of life itself. Cosmologists talk of the anthropic principle: the notion that our universe is hospitable to life only because we are here. After all, if the universe weren’t hospitable to life (whatever it is), then we wouldn't be here to ponder the question. If we’re in a simulation, we must be in one of the versions that is detailed enough and lasts long enough to allow the existence of our kinds of life.

Another work of fiction that relates to our discussion is Mark Twain’s "Extract from Captain Stormfield's Visit to Heaven." In this story, Twain describes a spaceship that races with a comet to arrive at a part of heaven that is not the normal location. He shows succinctly just how pedestrian our ideas are of our location in the universe really are.

And scientists have done essentially the same thing with their research.

In the 16th century, Copernicus correctly took Earth out of the center of the universe with the publication of his book “On the Revolutions of the Celestial Spheres.” In the 20th Century, Harlow Shapley used the Mt. Wilson Observatory’s 100-inch telescope in California to take the sun out of the center of our Milky Way galaxy (by noticing that almost all the globular clusters were off to one side of our view), and Edwin Hubble used the same telescope to take our galaxy out of a special place in the universe (by using Henrietta Leavitt's discovery that the brighter examples of a certain rare type of variable star took longer to go through its cycle than dimmer ones).

More recently, we’ve learned that the very matter we’re made of is only about 5 percent of everything there is most of the universe is made of dark matter and dark energy (some of my research decades ago found approximately that 5 percent number, though we didn't know to invoke dark energy and dark matter for the other 95 percent).

And last year we discovered that electromagnetic radiation — gamma rays, x-rays, ultraviolet, visible light, infrared, and radio waves — is not the only way we can interact with distant parts of space. As was announced about a year ago, the Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) detected gravitational waves, tiny wiggles in space-time that in this case traveled across a vast distance to show the merger of two black holes more a billion years ago.

If the 20th century astronomical discoveries and the epochal discovery of gravitational waves in the early 21st century revolutionized our ideas about the universe in a mere hundred years, we can hardly imagine what intelligent beings might be capable of a thousand or a million years in the future.

So could we really be simulated beings living in a simulated universe? I don’t see why not.

Dr. Jay Pasachoff is Field Memorial Professor of Astronomy at Williams College and a Visitor in the Planetary Sciences Department of Caltech. He is author of the Peterson Field Guide to the Stars and Planets and coauthor of the college-survey textbook "The Cosmos." A veteran of 64 solar eclipses, he is working on science and outreach for this summer’s August 21 total solar eclipse that will cross the continental US.

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Doubts about basic assumption for the universe

No matter where we look, the same rules apply everywhere in space: countless calculations of astrophysics are based on this basic principle. A recent study by the Universities of Bonn and Harvard, however, has thrown this principle into question. Should the measured values be confirmed, this would toss many assumptions about the properties of the universe overboard. The results are published in the journal Astronomy & Astrophysics, but are already available online.

Since the big bang, the universe has swollen like a freshly formed raisin roll put in a warm place to rise. Until recently, it was thought that this increase in size was occurring evenly in all directions, as with a good yeast dough. Astrophysicists call this "isotropy". Many calculations on the fundamental properties of the universe are based on this assumption. It is possible that they are all wrong - or at least, inaccurate - thanks to compelling observations and analyses of the scientists from the Universities of Bonn and Harvard.

For they have put the isotropy hypothesis to the test for the first time with a new method that allows more reliable statements than before. With an unexpected result: According to this method, some areas in space expand faster than they should, while others expand more slowly than expected. "In any case, this conclusion is suggested by our measurements," states Konstantinos Migkas, from the Argelander Institute for Astronomy at the University of Bonn.

Migkas and his colleagues have developed a new, efficient isotropy test in their study. It is based on the observation of so-called galaxy clusters - in a sense, the raisins in the yeast bun. The clusters emit X-ray radiation that can be collected on Earth (in this case, this was done by the satellite-based telescopes Chandra and XMM-Newton). The temperature of the galaxy clusters can be calculated based on certain characteristics of the radiation. Also, their brightness can be measured. The hotter they are, the brighter they glow.

In an isotropic universe, a simple rule applies. The further away a celestial object is from us, the faster it moves away from us. From its speed, we can therefore deduce its distance from us, regardless of the direction in which the object lies. At least that's what we thought until now. "In reality, however, our brightness measurements seem to disagree with the above distance calculation," Migkas emphasizes.

This is because the amount of light that reaches the earth decreases with increasing distance. So, anyone who knows the original luminosity of a celestial body and its distance knows how bright it should shine in the telescope image. And it is precisely at this point that scientists have come across discrepancies that are difficult to reconcile with the isotropy hypothesis: that some galaxy clusters are much fainter than expected. Their distance from Earth is probably much greater than calculated from their speed. And for some others, however, the opposite is the case.

"There are only three possible explanations for this," states Migkas, who is doing his doctorate in the research group of Prof. Dr. Thomas Reiprich at the Argelander Institute. "Firstly, it is possible that the X-ray radiation, whose intensity we have measured, is attenuated on its way from the galaxy clusters to Earth. This could be due to as yet undiscovered gas or dust clouds inside or outside the Milky Way. In preliminary tests, however, we find this discrepancy between measurement and theory not only in X-rays but also at other wavelengths. It is extremely unlikely that any kind of matter nebula absorbs completely different types of radiation in the same way. But we won't know for sure for several months."

A second possibility are so-called "bulk flows". These are groups of neighboring galaxy clusters that move continuously in a certain direction - for example, due to some structures in space that generate strong gravitational forces. These would therefore attract the galaxy clusters to themselves and thus change their speed (and thus also their derived distance). "This effect would also mean that many calculations on the properties of the local universe would be imprecise and would have to be repeated," explains Migkas.

The third possibility is the most serious: What if the universe is not isotropic at all? What if - metaphorically speaking - the yeast in the galactic raisin roll is so unevenly distributed that it quickly bulges in some places while it hardly grows at all in other regions? Such an anisotropy could, for example, result from the properties of the mysterious "dark energy", which acts as an additional driving force for the expansion of the universe. However, a theory is still missing that would make the behavior of the Dark Energy consistent with the observations. "If we succeed in developing such a theory, it could greatly accelerate the search for the exact nature of this form of energy," Migkas is certain.

The current study is based on data from more than 800 galaxy clusters, 300 of which were analysed by the authors. The remaining clusters come from previously published studies. The analysis of the X-ray data alone was so demanding that it took several months. The new satellite-based eROSITA X-ray telescope is expected to record several thousand more galaxy clusters in the coming years. At the latest then it will become clear whether the isotropy hypothesis really has to be abandoned.

Publication: K. Migkas, G. Schellenberger, T. H. Reiprich, F. Pacaud, M. E. Ramos-Ceja and L. Lovisari: Probing cosmic isotropy with a new X-ray galaxy cluster sample through the L X - T scaling relation Astronomy & Astrophysics DOI: 10.1051/0004-6361/201936602

Konstantinos Nikolaos Migkas
Argelander Institute for Astronomy at the University of Bonn
International Max Planck Research School for Astronomy and Astrophysics
Phone: +49-(0)228-733462
E-mail: [email protected]

Prof. Dr. Thomas H. Reiprich
Argelander Institute for Astronomy at the University of Bonn
Phone: +49-(0)228-733642
E-Mail: [email protected]

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Comentarios:

  1. Darroll

    hola a todos !!!!!!!!!!

  2. Parsa

    Mensaje autorizado :), divertido ...

  3. Tavin

    Hay algo en esto. Ya veo, gracias por su ayuda en este asunto.



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