Porque todo esto tiene que ver con el calendario, o mejor, con cómo fue creado y cómo se fue adecuando a los largo de los siglos.

El problema principal del calendario consiste en fijar la duración del año(tiempo transcurrido en una vuelta completa de la Tierra alrededor del Sol) tomando como unidad la duración del día (tiempo que tarda la Tierra en hacer un giro completo), teniendo en cuenta que el primero no es un múltiplo exacto del segundo. Nos es familiar, al menos de oído, la existencia de diversos calendarios: egipcio, romano, cristiano, maya, judío, chino... Unos más cercanos que otros. Aunque por la Península Ibérica han pasado diversos pueblos (celtas, fenicios, romanos, árabes…), y todos han hecho su aporte cultural, es la influencia grecorromana la más importante. Una civilización venida desde el Mediterráneo como nuestro calendario, que también ha seguido ese camino, desde Egipto, rectificado por Julio César y retocado por el papa Gregorio XIII.

Vamos a hacer un rápido viaje por su historia, empezando por Egipto. Nos situamos hace unos 5.000 años y podemos imaginar una climatología como la actual, por tanto, sin ningún problema para observar el cielo. De esta manera pudieron conocer los ciclos solares, sus equinoccios y solsticios, la luna y sus fases o el número de días del año. Crearon un calendario solar pues sabían que el ciclo del sol duraba 365 días y lo organizaban en 12 meses de 30 días y, los días a su vez los dividían en 24 partes: 12 de día y 12 de noche. Esos cinco días que faltan, que llamaban epagómenos, no los contaban pues, directamente, eran una fiesta continua. Pasados esos cinco días retomaban el año nuevo.

El problema que se produjo fue que no sabían que el año solar era un poco más largo, esas casi seis horas más cada año y, su acumulación cada cuatro años, genera un día más. Es lo que, actualmente, llamamos años bisiestos y ese día especial del 29 de febrero. Pero esto los egipcios no lo sabían y es fácil imaginar que, si cada cuatro años “quitamos” un día al calendario, a lo largo de los siglos, generamos un grave problema de fechas que implicó que las estaciones del año se vieran desplazadas.

A capricho de los césares

Ante la detección de ese problema, en la época del imperio romano, Julio César encarga la actualización y adecuación del calendario. Estamos en al año 46 aC y su creador es el astrónomo Sosígenes de Alejandría. En este calendario hay novedades que, hoy en día, aún se mantienen: meses de diferentes días (28, 29, 30 ó 31, puestos a capricho de los césares), sus nombres o los nombres de los días de la semana (algunos de los cuales dentro del mes se han perdido, como los idus). Sin embargo, debemos centrarnos en su más importante aportación que es el año bisiesto. Este añadido de un día cada cuatro años (el famoso 29 de febrero) permite un ajuste bastante bueno para los intervalos de las estaciones pero.., ¡no es perfecto!… Y trabajando con números, si no hacemos los cálculos perfectos seguro que aparecen nuevos errores. Pero, ¿cuál es este error y que problema generó en su momento?

El problema que se crea es que se han añadido 6 horas, que cubren esas 5h 49’ 12’’ que hay que añadir al año solar pero, a la vez añaden 10’ 48’’, que el año solar no tiene. Se hizo un redondeo por arriba y nos hemos pasado, no mucho, pero lo suficiente para generar un nuevo desplazamiento de días. Es poco pero, a lo largo de varios siglos es “más que un poco”. Así llegamos al siglo XVI, por lo que han pasado 16 siglos desde la fijación del calendario romano, y aparecen problemas para fijar la Pascua Cristiana. Es en el concilio de Trento (1545-1563) donde se ponen las bases para un nuevo calendario, que se conocerá con el nombre de “calendario gregoriano”porque fue promulgado por el papa Gregorio XIII en 1582.

Como estamos en artículo de Matemáticas hay que hacer algún cálculo para poder ver cuál es la influencia de ese “regalo” de 10’ 48’’. Los cálculos son aproximados pero suficientemente precisos. Los 10’ 48’’ dan lugar a 18 horas/siglo (más o menos un día cada 128 años), es decir, 180 h. en 10 siglos o, lo que es lo mismo:

180/24 ≈ 7 días

Es decir, deberemos quitar 7 días cada 1000 años y, la pregunta es, “¿de dónde?”, y la respuesta es quitar de los bisiestos pues nos van a sobrar algunos. ¿Cómo hacerlo? Nos fijamos en los años que acaban “ 00”, (hay uno solo por siglo: 1600, 1700,...) y eliminamos aquellos que sus dos primeras cifras forman un número que no es múltiplo de 4. De esta manera 1700,1800 y 1900 no fueron bisiestos porque 17, 18 y 19 no son múltiplos de 4. Sin embargo 2000 sí lo fue pues 20 es múltiplo de 4. Es decir, desde la implantación del calendario gregoriano 1700, 1800 y 1900 no fueron bisiestos y, sí lo fueron, 1600 y 2000 y, en el futuro 2100, 2200, 2300 y 2500 no serán bisiestos y, sí lo será, 2400. A fecha de hoy, estos ajustes no creo que sean motivo de inquietud para nosotros….

El 4 de octubre

Una vez explicadas las vicisitudes del calendario volvemos al inicio. Como la aplicación del calendario gregoriano se inició el 4 de octubre de 1582 y había que quitar 11 días, se pasó de esa fecha al 15 de octubre del mismo año. No sabemos (porque no está documentado) si en esa fecha se celebraban ya en Zaragoza las fiestas del Pilar; hoy seguro que un cambio de ese tipo hubiera dado lugar a un problema: un año sin fiestas. Lo que sí está documentado es que el 4 de octubre tuvo lugar un hecho histórico, la muerte de Santa Teresa. Si pensamos que sus funerales se hicieron al día siguiente de su muerte, y según el calendario en vigor ya era el 15 de octubre, podemos decir que siendo al día siguiente “se celebraron 11 días después (según el calendario)”.

En cuanto a las preguntas planteadas en el segundo párrafo, es conocido que las olimpiadas modernas comienzan en Atenas en 1896 y en 1900 se celebraron en París. Con lo que acabamos de ver, 1900 no fue bisiesto (ya que 19 no es múltiplo de 4), por lo que podemos establecer como verdad que: “si un año es bisiesto es año olímpico pero, si es año olímpico no tiene por qué ser bisiesto”. Ocurrió en 1900 y volverá a ocurrir en 2100 pero, en Matemáticas siempre hay que precisar algo más para establecer sus verdades y debemos añadir que será “siempre y cuando hablemos de los J.O. de verano y se mantenga desde los últimos juegos su periodicidad de cuatro años”.

Las muertes de Shakespeare y Cervantes

Nos hemos centrado en la relación del calendario gregoriano con los años bisiestos pero, hay que citar otra consecuencia de su aplicación y es que, históricamente, ha producido un baile de fechas que llevan a errores muy extendidos.

La época del cambio al calendario gregoriano eran los tiempos de la división europea entre los países protestantes y los que seguían fieles al papa de Roma, y al principio, solo fueron Italia, España y Portugal los que lo aplicaron desde el 4 de octubre; Francia, Polonia y los principados alemanes un poco más tarde el mismo año. Pero no se aplicó en otros países como Inglaterra (que no lo hizo hasta 1752) por lo que, durante años, los mismos días de calendario en los dos países no se correspondiesen con los mismos días astronómicos. De esta manera es muy común escuchar o leer que Cervantes y Shakespeare, murieron el mismo día: el 23 de abril de 1616. Y lo cierto es que sí era el mismo día del calendario, pero en el caso de Cervantes era el gregoriano y en el de Shakespeare el juliano, 11 días posterior. Un baile de fechas parecido se produce el nacimiento de Isaac Newton: el día de Navidad de 1642, según el calendario juliano, que sería el 5 de enero de 1643 en el gregoriano. En este caso el cambio afecta al día, mes y año.

El cambio al calendario gregoriano se fue haciendo a lo largo de los siglos siguientes en todos los países, aunque en algunos en fechas recientes, incluso en el siglo XX. Es el caso de Rusia, que no lo hizo hasta 1918: el día siguiente al 31 de enero fue el 14 de febrero (por el tiempo transcurrido hubo que quitar más días). Y eso nos lleva a una última precisión. Estamos en el año del centenario de la Revolución de octubre rusa… que fue en octubre en el calendario vigente entonces en Rusia, pero que en nuestro calendario (y en el actual ruso) fue en noviembre.

El ABCDARIO DE LAS MATEMÁTICAS es una sección que surge de la colaboración con la Comisión de Divulgación de la Real Sociedad Matemática Española (RSME).

Enfrente de las costas de Luisiana, Estados Unidos, descansa el «Virginia», un petrolero de 10.000 toneladas hundido el 12 de mayo de 1942. El barco estaba anclado en plena desembocadura del río Misisipi cuando el submarino alemán U-507 se aproximó y disparó tres torpedos. La nave acabó envuelta en llamas y se hundió rápidamente. Murieron 27 de sus tripulantes. En enero de 1943, las cargas de profundidad vengaron al Virginia. Todos los 56 tripulantes del submarino murieron frente a las costas de Cabo San Roque, en Brasil, después del ataque de un hidroavión estadounidense.

Durante 60 años el Virginia ha descansado en el fondo, a unos 200 metros de profundidad. Los corales y los peces han fundado su hogar en las cubiertas y los ventanucos. Su silenciosa silueta ha presenciado el «boom» de la industria petrolera y el gravísimo vertido de BP en el Golfo de México. Ahora, tal como ha informado Sciencemag.org, el viejo buque está ayudando a los arqueólogos y a los geólogos a entender los movimientos del inestable Golfo de México. El «Virginia» ha revelado que los desplazamientos de fango amenazan a pecios de alto valor histórico y la integridad de oleductos y pozos. Y, lo que es más importante, que estos movimientos dependen de huracanes y de la circulación de las masas de aire frío durante el invierno.

Entre 2004 y 2006 el pecio se movió 370 metros a causa de los movimientos del fango

La nave fue descubierta en 2001, cuando el sonar de una compañía petrolera dio con su inconfundible silueta. 16 años después de aquello, los involuntarios y perezosos movimientos del barco, por capricho del océano, han revelado que hasta los pequeños cambios meteorológicos, y no solo los grandes huracanes que sacuden la región, están transformando el fondo del océano a gran velocidad.

La nave está en el ojo del huracán. Descansa en una zona donde se depositan los sedimentos del río Misisipi y donde los movimientos de fango son continuos. Estos forman gigantescos lóbulos que se derrumban con el tiempo y se deslizan poco a poco sobre la plataforma continental del Golfo, tal como ha explicado en Sciencemag.org Sam Bentley, geólogo de la Universidad Estatal de Luisiana (LSU), Estados Unidos, que ha estado estudiando el fango de la región desde 2012.

Estos corrimientos tienen dos preocupantes consecuencias. Pueden dejar a los oleductos expuestos y en vilo, y pueden sepultar por completo las infraestructuras petroleras. Ambas cosas podrían provocar roturas y graves catástrofes ecológicas. Por ejemplo, en 2004 el huracán Iván creó fugas cuando un gran deslizamiento de fango creó fugas y dañó 16 pozos petroleros.

De forma totalmente imprevista, el «Virginia» le ha echado una mano a los investigadores, puesto que ha permitido comprender lo rápido que se mueven esos lóbulos de fango. La cifra puede resultar increíble. Por ejemplo, entre 2004 y 2006 el pecio se movió 370 metros. La causa más probable: los huracanes que sacudieron el golfo de México en 2004 y 2005.

El increíble viaje del «Virginia»

Pero, ¿no son los fondos un lugar tranquilo y apacible? Al menos no a 200 metros de profundidad. Allí, se sienten las diferencias de presión generadas por las grandes olas levantadas por las tormentas. Las burbujas de metano que se esconden en los sedimentos se expanden y licúan el fango. Esto genera unos movimientos capaces de arrastrar, por ejemplo, a un barco de 150 metros de largo como el «Virginia».

En 2016, se descubrió que el petrolero se había movido otros 60 metros. Y eso aunque no habían ocurrido huracanes en los últimos años. ¿Qué estaba ocurriendo con el «Virginia»?

Después de estudiar la meteorología de la región y de extraer testigos de sedimentos de hasta nueve metros de largo, Sam Bentley ha concluido que hay otro factor capaz de explicar por qué un barco hundido se mueve tanto, y cómo saber si los pozos petrolíferos y oleoductos están en peligro: las masas de aire frío. El aire que corre en invierno sobre el golfo crea diferencias de presión que arrastran los sedimentos varios metros cada año.

Resulta paradójico, pero esto convierte al viejo petrolero «Virginia» en una amenaza para la industria petrolera. El Buró Federal de Gestión de Energía en el Océano de Estados Unidos (BOEM) ha tenido que crear una zona de seguridad de 300 metros en los alrededores del barco.

El problema es que el Golfo de México no solo está atestado de oleductos y pozos, sino también de barcos hundidos. Por este motivo, Bentley y otros han recomendado hacer un sondeo en profundidad de los pecios y extender los análisis del fondo. 75 años después de su hundimiento, el «Virginia» no solo recuerda un dramático y lamentable episodio de la Segunda Guerra Mundial. También alerta de las consecuencias que puede tener el desarrollo humano sin control.

Un equipo internacional de investigadores ha conseguido elaborar una simulación de ordenador para explicar y recrear la formación de los primerosagujeros negros supermasivos, esas colosales acumulaciones de energía y masa (que tienen una masa comparable a la de cientos o miles de millones de soles) y que están en el centro de muchas galaxias, como la Vía Láctea. El estudio, publicado este jueves en Science, ha mostrado que corrientes de gas supersónicas formadas tras el Big Bang podrían ser la explicación para la aparición de estos objetos tan importantes en la evolución del Universo.

«Es un avance significativo», ha dicho en un comunicado Naoki Yoshida, primer autor del estudio e investigador en el Insituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo. «El origen de los monstruosos agujeros negros siempre ha sido un misterio y ahora tenemos una posible solución».

Los astrónomos han podido ver agujeros negros supermasivos situados a una distancia de 13.000 millones de años luz, cuando el Universo apenas tenía el cinco por ciento de su edad actual. Pero ninguna de sus teorías ha podido explicar hasta ahora cómo fue el nacimiento de estos cuerpos en aquellas etapas tempranas. Esto implica que se desconoce una parte importante de cómo nació el Universo visible hoy en día y de que las teorías han pasado algo muy importante por alto.

La semilla: el colapso gravitacional

Los científicos han dado varias posibles explicaciones. Sugirieron que los agujeros negros supermasivos podrían haberse formado tras la muerte de la primera generación de estrellas que apareció en el Universo. O bien que su origen estaría en la nube de gas primordial, esa masa de gas formada tras el Big Bang, antes que las estrellas. De acuerdo con esta idea, podría ser que el nacimiento de los agujeros negros estuviera relacionado con el colapso gravitacional de este gas. ¿Qué quiere decir esto? Este colapso ocurre cuando una gran acumulación de masa genera una atracción gravitacional tan fuerte que incluso supera la capacidad de resistencia de los átomos. Por eso, en teoría, el colapso progresa fuera de control y sin que nada pueda detenerlo hasta generar una singularidad: el agujero negro.

//www.abc.es/media/ciencia/2017/09/28/151742_web-ktHB-U211370913137mGC-510x350@abc.jpg" alt="Acumulación de materia oscura (arriba) y de gas primordial (abajo), que luego darían lugar a un agujero negro" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; vertical-align: baseline; background: transparent; display: block;">

En esta ocasión, Yoshida y su compañero Shingo Hirano, investigador en la Universidad de Texas, Austin (EE.UU.), se fijaron en un posible mecanismo para generar agujeros negros supermasivos con una velocidad suficiente. La clave fue tener en cuenta el movimiento supersónico del gas atrapado por la materia oscura, esa extraña entidad que genera gravedad en el tejido del Universo pero que no está asociada a nada que pueda verse directamente a través de ningún instrumento.

Matemáticas para ver más lejos

De momento, no hay forma de ver lo que ocurrió directamente cuando el Universo estaba dando sus primeros pasos, y quizás nunca sea posible. Pero los científicos pueden desarrollar modelos de ordenador para usar los datos recogidos por los astrónomos y obtener resultados. Guardando las distancias, el proceso recuerda al funcionamiento de una «Thermomix»: se introducen datos (ingredientes) y la máquina los procesa (siguiendo las instrucciones de una «receta») para obtener resultados también en forma de números (la comida procesada). Si resulta que estas conclusiones son compatibles con las cosas que se observan a través de los telescopios, es porque el modelo ha dado con una explicación, al menos plausible, sobre lo que se está estudiando: en este caso el origen de los agujeros negros supermasivos más antiguos.

En esta ocasión, y gracias a los masivos cálculos de un supercomputador, las simulaciones mostraron que solo 100 millones de años después del Big Bang se formó una gran acumulación de materia oscura. Las corrientes de gas supersónicas, originadas en la gran explosión, fueron capturadas por estas acumulaciones de masa. Así, en tiempos muy breves, el gas se concentró y formó enormes y turbulentas nubes de gas, en cuyo interior se pudieron formar rápidamente los gérmenes de estrellas inmensas.

«Una vez que llegaron a una masa de 34.000 soles, las estrellas colapsaron por su propia gravedad, y dieron paso a agujeros negros», ha dicho Yoshida. «Estos agujeros negros masivos nacidos en el Universo temprano continuaron creciendo y fundiéndose con otros hasta convertirse en agujeros negros supermasivos», ha propuesto el astrofísico. Estos son los que podemos ver hoy en día a través de potentes telescopios.

La densidad de los agujeros negros

Las simulaciones son simulaciones y la realidad es la realidad. Pero lo cierto es que el modelo usado por estos investigadores ha predicho un Universo en el que habría un número de agujeros negros supermasivos similar al que realmente existe: con una densidad de cerca de uno por cada 3.000 millones al cubo de años luz (este es el volumen que queda comprendido en un cubo de 3.000 millones de años luz de lado).

Esta investigación será importante para las futuras investigaciones que analicen el crecimiento de grandes agujeros negros. Además, se espera que en los próximos años el potente telescopio espacial James Webb acelere este área gracias a su capacidad de observar el Universo más lejano y por tanto más antiguo.

Así las cosas, parece que con el Big Bang, en un instante imposible el tiempo comenzó a correr. Y con él la materia, la energía y el espacio «brotaron» en todas direcciones. Desde un punto singular en el que se concentraba toda la energía, en cuestión de segundos la expansión permitió la aparición de los átomos más sencillos posibles: los de hidrógeno y helio. En teoría, hicieron falta miles de millones de años para que apareciera la luz, y para que el gas primordial se aglutinase y formase estrellas, galaxias y también agujeros negros. Pero, ¿cómo ocurrió esto? ¿Cuándo y por qué aparecieron los primeros agujeros negros supermasivos? Esto es lo que aun se está tratando de comprender. La receta para lograrlo pasa por usar telescopios cada vez más potentes, y quizás valerse de la información de las ondas gravitacionales, y hacer simulaciones por odenador que puedan explicar los fenómenos que sí que se pueden observar.

http://ABC.es - Lunes 03 de octubre del 2017

Las duras condiciones del espacio pueden llegar a ser un infierno para las naves y sondas que transitan por él. Especialmente para los delicados sistemas informáticos y el software con el que van equipadas las misiones actuales.

Por eso, un equipo de ingenieros de la NASA ha pensado que quizá lo mejor sería retroceder en el tiempo y sustituir, para determinadas misiones, la electrónica avanzada por la vieja mecánica de toda la vida. De esta forma, la agencia espacial norteamericana está terminando de diseñar un nuevo Rover que parece más inspirado en Mad Max que en Star Trek. Uno de sus objetivos principales sería, por ejemplo, recorrer la ardiente superficie de Venus.

Desde luego, el planeta gemelo de la Tierra no es lugar para débiles. Sobre su superficie, en efecto, la temperatura media es de 462 grados centígrados, suficiente para fundir el plomo, lo que hace de él el mundo más caliente de todo el Sistema Solar.

A esto se añade una presión atmósférica 90 veces superior a la terrestre, y todo ello regado con abundantes lluvias de ácido sulfúrico, procedentes de una capa de nubes corrosivas a las que muy pocos ingenios hechos por el hombre han podido resistir. Por ejemplo, un rover como el Curiosity, que lleva varios años recorriendo Marte sin demasiadas complicaciones, apenas sobreviviría unos pocos minutos si tuviera que enfrentarse a estas durísimas condiciones.

El "Rover Automático para Ambientes Extremos" (AREE), fue concebido en 2015 por Jonathan Sauder, ingeniero mecánico del Jet Propulsion Laboratory, de la NASA, quien afirma que "Venus es demasiado inhóspito para la clase de complejos sistemas de control que tenemos en los rover marcianos. Pero con un vehículo totalmente mecánico, podríamos sobrevivir allí durante todo un año".

Un año recorriendo Venus es muchísimo más de lo que se había conseguido hasta ahora. En 1967, el Venera 7, lanzado por Rusia, fue la primera nave que consiguió enviar datos a la Tierra mientras entraba en la atmósfera venusina. Tres años después, el Venera 7 consiguió aterrizar en el ardiente planeta vecino, pero dejó de transmitir apenas 23 minutos después de tocar el suelo.

Rusia lo siguió intentando y en 1975 envió el Venera 9, equipado con un nuevo sistema de refrigeración que le permitió resistir 53 minutos tras el aterrizaje y enviar unas pocas imágenes en blanco y negro de la superficie.

Pero hasta ahora, el auténtico campeón en la exploración de Venus ha sido el Venera 13, que en 1982 consiguió resistir durante dos horas completas y envió 14 imágenes en color, 8 en blanco y negro e incluso llevó a cabo un análisis de varias rocas de la superficie.

Desde ese momento y a lo largo de las últimas tres décadas, la superficie de Venus ha sido relativamente ignorada por los diseñadores de rovers de exploración, y su estudio se ha ido dejando, cada vez más, en manos de instrumentos de análisis a bordo de sondas orbitales.

Nuevas posibilidades

Pero esta nueva forma de pensar de la NASA podría cambiar la situación de aquí en adelante. "Cuando piensas en algo tan extremo como Venus -afirma Evan Hilgemann, otro de los ingenieros del JPL que participan en el diseño de AREE- tienes que pensar también en una forma diferente de llegar allí. Y no sabemos sobre su ambiente mucho más de lo que se pudo ver en las imágenes de la era soviética".

AREE representa un retroceso hasta los viejos dispositivos de cálculo del siglo XIX, y se parece más al antiguo mecanismo de Anticitera, con cuyos engranajes los griegos modelaron los movimientos celestes, que a cualquier instrumento científico moderno.

Así, mientras que la mayoría de los planes convencionales para futuras misiones de aterrizaje en Venus se basarían en sistemas avanzados de refrigeración y otras tecnologías complejas, de costoso desarrollo y pocas garantías de éxito, AREE tiene como principal objetivo reducir, siempre que sea posible, la dependencia de sistemas y componentes electrónicos, sustituyéndolos con motores de cálculo basados en engranajes.

Por si eso no fuera suficiente, AREE podría llegar, incluso, a comunicarse enviando señales luminosas a un orbitador, abriendo y cerrando un obturador, para que éste envíe después la información a la Tierra.

Para desplazarse a través de la espesa atmósfera, la máquina sería accionada por una turbina eólica, y una vez sobre el terreno se desplazaría por medio de una serie de orugas similares a las de los tanques.

Sin embargo, y aunque es perfectamente posible construir un rover totalmente mecánico, los ingenieros de la NASA piensan que sería más práctico un vehículo "híbrido", en el que la electrónica y la mecánica se combinen de la forma más eficaz posible.

En la actualidad, la propuesta de Sauder se encuentra en su segunda fase de desarrollo, en el programa de Conceptos Avanzados (NIAC) de la NASA, donde se estudian uno por uno los diferentes problemas y sus posibles soluciones.

Cuando esté listo, AREE podrá desplazarse durante un año entero por Venus, y otras versiones del vehículo podrían utilizarse también para explorar, sobre el terreno, los lagos de hidrocarburos de Titán, los océanos subterráneos de Europa o la superficie de Mercurio. Lugares todos que hacen que la superficie de Marte, en comparación, parezca un simple campamento de vacaciones.