absoluto. Independiente del sistema de referencia; igual en todos y cada uno de los sistemas de referencia.
agujero de gusano. Un «asa» en la topología del espacio, que conecta dos lugares muy separados en nuestro Universo.
agujero negro. Un objeto (creado por la implosión de una estrella) en el que las cosas pueden caer, pero del que nada puede nunca escapar.
agujero negro binarlo. Un sistema binarlo formado por dos agujeros negros.
agujero negro gigante. Un agujero negro que pesa tanto como un millón de soles o más. Se piensa que tales agujeros residen en los núcleos de las galaxias y cuásares.
agujero negro primordial. Un agujero negro, característicamente mucho menos masivo que el Sol, que fue creado en el big bang.
aislamiento gravitatorio. Expresión de Oppenheimer para la formación de un agujero negro alrededor de una estrella en implosión.
anchura de banda. El intervalo de frecuencias en el que un instrumento puede detectar una onda.
antimateria. Una forma de materia que es «anatema» para la materia ordinaria. A cada tipo de partícula de materia ordinaria (por ejemplo, un electrón, protón o neutrón) le corresponde una antipartícula casi idéntica de antimateria (el positrón, el antiprotón o el antineutrón). Cuando una partícula de materia se encuentra con su correspondiente antipartícula de antimateria, se aniquilan mutuamente.
astrofísica. La rama de la física que trata de los objetos cósmicos y las leyes de la física que los gobiernan.
astrofísico. Un físico (normalmente un físico teórico) que se especializa en utilizar las leyes de la física para tratar de comprender cómo se comportan los objetos cósmicos.
astrónomo. Un científico que se especializa en la observación de objetos cósmicos utilizando telescopios.
astrónomo óptico. Un astrónomo que observa el Universo utilizando luz visible (luz que puede ser vista por el ojo humano).
átomo. El ladrillo básico de la materia. Cada átomo consta de un núcleo con carga eléctrica positiva y una nube de electrones circundante con carga negativa. La nube electrónica está ligada al núcleo por fuerzas eléctricas.
banda. Un intervalo de frecuencias.
big bang. La explosión en la que comenzó el Universo.
big crunch. La fase final del recolapso del Universo (suponiendo que finalmente el Universo recolapse; no sabemos si lo hará o no).
boca. Una entrada de un agujero de gusano. Hay una boca en cada uno de los dos extremos del agujero de gusano.
bomba atómica. Una bomba cuya energía explosiva procede de una reacción en cadena de fisiones de núcleos de uranio-235 o plutonio-239.
bomba atómica amplificada. Una bomba atómica cuya potencia explosiva es incrementada por una o más capas de combustible de fusión.
bomba de hidrógeno. Una bomba cuya energía explosiva procede de la fusión de núcleos de hidrógeno, deuterio y tritio para formar núcleos de helio. Véase también superbomba.
caja de error. La región celeste en la que las observaciones sugieren que está localizada una estrella concreta u otro objeto. Se denomina caja de error porque cuanto mayores son las incertidumbres (errores) de las observaciones, mayor será esta región.
campo. Algo que está distribuido continua y suavemente en el espacio. Ejemplos son el campo eléctrico, el campo magnético, la curvatura del espacio-tiempo y una onda gravitatoria.
campo cuántico. Un campo que está gobernado por las leyes de la mecánica cuántica. Todos los campos, cuando se miden con precisión suficiente, resultan ser campos cuánticos; pero cuando se miden con precisión modesta, pueden comportarse clásicamente (es decir, no manifiestan la dualidad onda/partícula o fluctuaciones del vacío).
campo eléctrico. El campo de fuerzas alrededor de una carga eléctrica que atrae o repele a otras cargas eléctricas.
campo magnético. El campo que produce fuerzas magnéticas.
campos cuánticos en el espacio-tiempo curvo, leyes de los. Un matrimonio parcial de la relatividad general (espacio-tiempo curvo) con las leyes de los campos cuánticos, en el que las ondas gravitatorias y los campos no gravitatorios se consideran como mecanocuánticos, mientras que el espacio-tiempo curvo en el que residen se considera clásico.
carga eléctrica. La propiedad de una partícula o de la materia por la que produce y
siente fuerzas eléctricas.
chorro. Un haz de gas que lleva energía desde la máquina central de una radiogalaxia o cuásar a un lóbulo radioemisor lejano.
circunferencia crítica. La circunferencia del horizonte de un agujero negro; la circunferencia dentro de la que un objeto debe contraerse para que forme un agujero negro en torno a sí. El valor de la circunferencia crítica es 18,5 kilómetros multiplicado por la masa del agujero u objeto en unidades de masa solar.
clásico. Sujeto a las leyes de la física que gobiernan los objetos macroscópicos; no mecanocuánticos.
coeficiente adiabático. Lo mismo que resistencia a la compresión.
combustión nuclear. Reacciones de fusión nuclear que mantienen a las estrellas calientes y alimentan las bombas de hidrógeno.
conjetura de la ausencia de pelo. Conjetura propuesta en los años sesenta y setenta (que se demostró verdadera en los años setenta y ochenta) de que todas las propiedades de un agujero negro están determinadas unívocamente por su masa, carga eléctrica y momento angular.
conjetura de censura cósmica. Conjetura de que las leyes de la física impiden la formación de singularidades desnudas cuando un objeto implosiona.
conjetura de protección cronológica. Conjetura de Hawking de que las leyes de la física no permiten máquinas del tiempo.
conjetura del aro. Conjetura de que un agujero negro se forma si y sólo si un cuerpo se comprime hasta un tamaño tan pequeño que un aro con la circunferencia crítica puede ser colocado alrededor de él y girado en cualquier dirección.
constante de Planck. Una constante fundamental, representada por h, que interviene en las leyes de la mecánica cuántica: la razón de la energía de un fotón a su frecuencia angular (es decir, a 2 p veces su frecuencia); 1,055 X 10-27 ergios-segundo.
contador Geiger. Un instrumento sencillo para detectar rayos X; denominado también «contador proporcional».
contracción de longitud. La contracción de la longitud de un objeto como resultado de su movimiento con respecto a la persona que mide la longitud, la contracción tiene lugar sólo a lo largo de la dirección de movimiento.
corpúsculo. Nombre utilizado para una partícula de luz en los siglos XVII y XVIII.
cristal piezoeléctrico. Un cristal que produce un voltaje cuando es comprimido o estirado.
cuásar. Un objeto compacto altamente luminoso en el Universo distante, que se cree está alimentado por un agujero negro gigante.
cuerda cósmica. Un objeto hipotético tipo cuerda unidimensional que está hecho de una distorsión del espacio. La cuerda no tiene extremos (o bien se cierra sobre sí misma como una goma elástica o se extiende indefinidamente), y su distorsión espacial hace que cualquier círculo que la rodee tenga un valor para el cociente entre la circunferencia y el diámetro ligeramente menor que p.
cuerpo polarizado. Un cuerpo con carga eléctrica negativa concentrada en una región y carga positiva concentrada en otra región.
curvatura del espacio o del espacio-tempo. La propiedad del espacio o del espacio-tiempo que le hace violar las nociones de la geometría de Euclides o de Minkowski; es decir, la propiedad que hace posible que líneas rectas que son inicialmente paralelas lleguen a cortarse.
curvatura espacio-temporal. La propiedad del espacio-tiempo que hace que las partículas en caída libre que están moviéndose inicialmente a lo largo de líneas de universo paralelas se junten o separen posteriormente. La curvatura espacio-temporal y la gravedad de marea son nombres diferentes para la misma cosa.
Cyg A. Cygnus A; una radiogalaxia que tiene el aspecto (pero no lo es) de dos galaxias en colisión. La primera radiogalaxia en ser firmemente identificada.
Cyg X-l. Cygnus X-l; un objeto masivo en nuestra galaxia que probablemente es un agujero negro. El gas caliente que cae hacia el objeto emite rayos X que son observados en la Tierra.
deformación del espacio-tiempo. Véase curvatura del espacio-tiempo.
degeneración electrónica. El comportamiento de los electrones a altas densidades, por el que se mueven erráticamente con altas velocidades como resultado de la dualidad onda/partícula mecanocuántica.
desplazamiento del perihelio de Mercurio. El minúsculo fallo de la órbita elíptica de Mercurio para cerrarse sobre sí misma, que da como resultado un desplazamiento en la posición de su perihelio cada vez que Mercurio pasa por dicho punto.
desplazamiento Doppler. El desplazamiento de una onda hacia una frecuencia más elevada (longitud de onda más corta, energía más alta) cuando su fuente se está moviendo hacia un receptor, y hacia frecuencias más bajas (longitud de onda mayor, energía menor) cuando la fuente se está alejando del receptor.
desplazamiento gravitatorio hacia el rojo de la luz. El alargamiento de la longitud de onda de la luz (el enrojecimiento de su color) a medida que se propaga hacia arriba en un campo gravitatorio.
desplazamiento hacia el rojo. Un desplazamiento de las ondas electromagnéticas hacia longitudes de onda mayores, es decir, un «enrojecimiento» de las ondas.
desviación de la luz. La desviación de la dirección de propagación de la luz y otras ondas electromagnéticas cuando pasan cerca del Sol o de cualquier otro cuerpo gravitante. Esta desviación está producida por la curvatura del espacio-tiempo que rodea al cuerpo.
detector de barra. Un detector de ondas gravitatorias en el que las ondas comprimen y estiran una gran barra de metal, y un sensor registra las vibraciones de la barra.
detector interferométrico. Un detector de ondas gravitatorias en el que las fuerzas de marea de las ondas agitan las masas que cuelgan de cables, y hace uso de la interferencia de haces de luz láser para registrar los movimientos de las masas. También denominado interferómetro.
deuterones o núcleos de deuterio. Núcleos atómicos formados por un solo protón y un solo neutrón mantenidos unidos por la fuerza nuclear. También denominado «hidrógeno pesado» porque los átomos de deuterio tienen casi las mismas propiedades químicas que los del hidrógeno.
diagrama de inserción. Un diagrama en el que se visualiza la curvatura de una superficie bidimensional insertándola en un espacio plano tridimensional.
diagrama espacio-temporal. Un diagrama con el tiempo representado hacia arriba y el espacio representado en horizontal.
dilatación del tiempo. Un frenado del flujo del tiempo.
dilatación gravitatoria del tiempo. El frenado del flujo del tiempo cerca de un cuerpo gravitante.
disco de acreción. Un disco de gas que rodea a un agujero negro o una estrella de neutrones. La fricción en el disco hace que el gas se mueva en una trayectoria espiral que se cierra poco a poco y acreceen el agujero o estrella.
distorsión del espacio-tiempo. Lo mismo que curvatura del espacio-tiempo.
divisor de haz. Un dispositivo utilizado para dividir un haz luminoso en dos partes que salen en distintas direcciones, y para combinar dos haces luminosos que proceden de distintas direcciones.
dualidad onda/partícula. El hecho de que todas las ondas se comportan a veces como partículas, y todas las partículas se comportan a veces como ondas.
ecuación de estado. La forma en la que la presión de la materia (o resistencia a la compresión de la materia) depende de su densidad.
ecuación diferencial. Una ecuación que combina en una sola fórmula varias funciones y sus ritmos de variación; es decir, las funciones y sus «derivadas». «Resolver una ecuación diferencial» significa «calcular la forma de dichas funciones a partir de la ecuación diferencial».
electrón. Una partícula fundamental de materia, con carga eléctrica negativa, que puebla las regiones externas de los átomos.
energía rotacional. La energía asociada con la rotación de un agujero negro, una estrella o algún otro objeto.
entropía. Una medida de la cantidad de aleatoriedad en grandes conjuntos de átomos, moléculas y otras partículas; es igual al logaritmo del número de modos en que se pueden distribuir las partículas sin cambiar su apariencia macroscópica.
espacio absoluto. Concepción de Newton según la cual en el espacio tridimensional en el que vivimos existe la noción de reposo absoluto, y las longitudes de los objetos son independientes del movimiento del sistema de referencia en el que se miden.
espacio interestelar. El espacio entre las estrellas de nuestra Vía Láctea.
espacio intergaláctico. El espacio entre las galaxias.
espacio-tiempo. El «tejido» tetradimensional que resulta cuando el espacio y el tiempo se unifican.
espectro. El intervalo de longitudes de onda o frecuencias sobre el que pueden existir ondas electromagnéticas, que abarca desde las radioondas de frecuencia extremadamente baja hasta los rayos gamma de frecuencia extremadamente alta, pasando por la luz visible de frecuencia intermedia; véase la figura P.2 en el Prólogo. También, una imagen de la distribución de la luz como función de la frecuencia (o longitud de onda) obtenida enviando la luz a través de un prisma.
espectrógrafo. Una versión sofisticada de un prisma, para separar los diversos colores (longitudes de onda) de la luz y medir así su espectro.
espín. Rotación. Véase momento angular.
espuma cuántica. Una estructura espacial probabilística, similar a la espuma, que probablemente constituye los núcleos de las singularidades, y que probablemente se da en el espacio ordinario a escalas de la longitud de Planck-Wheeler o menores.
estabilidad. La cuestión de si un objeto es o no inestable. Véase también inestable.
estrella colapsada. Nombre utilizado para un agujero negro en Occidente en los años sesenta.
estrella congelada. El nombre utilizado para un agujero negro en la Unión Soviética durante los años sesenta.
estrella de neutrones. Una estrella, aproximadamente de la misma masa que el Sol pero de sólo 50 a 1.000 kilómetros de circunferencia, y formada por neutrones estrechamente empaquetados por la fuerza de la gravedad.
estrella enana blanca. Una estrella de aproximadamente la circunferencia de la Tierra pero con la masa del Sol, que ha agotado todo su combustible nuclear y se está enfriando gradualmente. Se mantiene contra la compresión de su propia gravedad por medio de la presión de degeneración electrónica.
estrella oscura. Una expresión utilizada a finales del siglo XVIII y principios del XIX para describir lo que ahora denominamos un agujero negro.
estrella supermasiva. Una estrella hipotética que pesa tanto o más que 10.000 soles.
estructura de una estrella. Los detalles de cómo varía la presión, densidad, temperatura y gravedad de una estrella cuando nos movemos desde su superficie hasta su centro.
éter. El medio hipotético que (según el pensamiento del siglo XIX) oscila cuando pasan las ondas electromagnéticas y, mediante sus oscilaciones, hace posibles las ondas. Se creía que el éter estaba en reposo en el espacio absoluto.
filósofo natural. Una expresión ampliamente utilizada en los siglos XVII, XVIII y XIX para describir lo que ahora denominamos un científico.
fisión nuclear. La ruptura de un núcleo atómico grande para formar varios núcleos más pequeños. La fisión de los núcleos de uranio o plutonio es la fuente de energía que impulsa la explosión de una bomba atómica, y la fisión es también la fuente de energía en los reactores nucleares.
fluctuaciones del vacío. Oscilaciones aleatorias, impredecibles e ineliminables de un campo (por ejemplo, un campo electromagnético o un campo gravitatorio), que son debidas a un tira y afloja en el que pequeñas regiones del espacio toman prestada momentáneamente energía de regiones adyacentes y luego la devuelven. Véase también partículas virtuales y vacío.
forma de onda. Una curva que muestra los detalles de las oscilaciones de una onda.
fotón. Una partícula de luz o de cualquier otro tipo de radiación electromagnética (radio, microondas, infrarroja, ultravioleta, rayos X, rayos gamma); la partícula que, según la dualidad onda/partícula, está asociada a las ondas electromagnéticas.
frecuencia. El ritmo al que oscila una onda, es decir, su número de ciclos de oscilación por segundo.
frente de choque. Un lugar, en un gas que fluye, en el que la densidad y la temperatura del gas tienen un cambio brusco, aumentando en una gran cantidad.
fuerza nuclear. También denominada «interacción fuerte». La fuerza entre protones y protones, protones y neutrones, y neutrones y neutrones, que mantiene unidos los núcleos atómicos. Cuando las partículas están a cierta distancia una de otra, la fuerza nuclear es atractiva; cuando están más próximas se hace repulsiva. La fuerza nuclear es responsable de gran parte de la presión cerca del centro de una estrella de neutrones.
función. Una expresión matemática que dice cómo depende una cantidad, por ejemplo, la circunferencia del horizonte de un agujero negro, de alguna otra cantidad, por ejemplo, la masa del agujero negro; en este ejemplo, la función es C = 4 pGM/c2, donde C es la circunferencia, M es la masa, G es la constante gravitatoria de Newton, y c es la velocidad de la luz.
fusión nuclear. La fusión de dos núcleos atómicos pequeños para formar uno mayor. El Sol se mantiene caliente y las bombas de hidrógeno son impulsadas por la fusión de núcleos de hidrógeno, deuterio y tritio para formar núcleos de helio.
galaxia. Un conjunto de entre 1.000 millones y 1 billón de estrellas todas ellas orbitando alrededor de un centro común. Las galaxias tienen típicamente un diámetro de aproximadamente 100.000 años-luz.
gas de choque. Gas que ha sido calentado y comprimido en un frente de choque.
gas ionizado. Gas en el que una gran fracción de los átomos han perdido sus electrones orbitales.
geodésica. Una línea recta en un espacio curvo o un espacio-tiempo curvo. En la superficie de la Tierra las geodésicas son los círculos máximos.
geometría de Schwarzschild. La geometría del espacio-tiempo alrededor y dentro de un agujero esférico sin rotación. giroscopio. Un objeto en rotación rápida que mantiene su eje de giro constantemente fijo durante mucho tiempo.
gravedad cuántica. Las leyes de la física que se obtienen uniendo («casando») la relatividad general con la mecánica cuántica.
gravedad de marea. Aceleraciones gravitatorias que comprimen los objetos a lo largo de ciertas direcciones y los estiran a lo largo de otras. La gravedad de marea producida por la Luna y el Sol es responsable de las mareas en los océanos de la Tierra.
gravedad de superficie. Hablando en términos generales, la intensidad de la atracción gravitatoria que siente un observador en reposo exactamente sobre el horizonte de un agujero negro. (Más exactamente: dicha atracción gravitatoria multiplicada por la cantidad de dilatación gravitatoria del tiempo en la posición del observador.)
gravitón. La partícula que, según la dualidad onda/partícula, está asociada a las ondas gravitatorias.
hiperespacio. Un espacio plano ficticio en el que uno imagina que están insertas piezas del espacio curvo de nuestro Universo.
horizonte. La superficie de un agujero negro; el punto de no retorno, traspasado el cual nada puede salir. Denominado también el horizonte absoluto para distinguirlo del horizonte aparente.
horizonte absoluto. La superficie de un agujero negro. Véase horizonte.
horizonte aparente. La posición más externa en torno a un agujero negro, donde los fotones, que tratan de escapar, son atraídos hacia adentro por la gravedad. Esto es lo mismo que el horizonte (absoluto)sólo cuando el agujero está en un estado estable sin cambios.
implosión. La rápida contracción de una estrella producida por la atracción de su propia gravedad.
inercia. La resistencia de un cuerpo a ser acelerado por fuerzas que actúan sobre él.
inestable. La propiedad de un objeto por la que si es ligeramente perturbado, la perturbación crecerá, cambiando mucho el objeto y quizá incluso destruyéndolo. Denominada también, en terminología más completa, «inestable frente a pequeñas perturbaciones».
interferencia. La forma en que dos ondas, superpuestas y sumadas linealmente, se refuerzan mutuamente cuando las crestas de una coinciden con crestas de otra y sus valles con valles (interferencia constructiva), y se cancelan mutuamente cuando las crestas de una coinciden con valles de la otra (interferencia destructiva).
interferometría. El proceso de hacer interferir dos o más ondas entre sí.
interferómetro. Un dispositivo basado en la interferencia de ondas. Véase detector interferométrico y radiointerferómetro.
ión. Un átomo que ha perdido algunos de sus electrones orbitales y, por lo tanto, tiene una carga neta positiva.
lente gravitatoria. Actuación de un cuerpo gravitante, tal como un agujero negro o una galaxia, que enfoca la luz procedente de una fuente lejana desviando los rayos luminosos; véase desviación de la luz.
ley de conservación. Cualquier ley de la física que afirma que alguna magnitud específica no puede cambiar nunca. Ejemplos son la conservación de la masa y la energía (tomadas juntas como una sola entidad vía la relación E = Mc2 de Einstein), la conservación de la carga eléctrica total, y la conservación del momento angular (cantidad total de rotación).
ley de la gravedad de la inversa del cuadrado. Ley de la gravedad de Newton, que afirma que entre todo par de objetos en el Universo actúa una fuerza gravitatoria que les hace atraerse mutuamente, y que dicha fuerza es proporcional al producto de las masas de los objetos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
ley de la gravedad de Newton. Véase ley de la gravedad de la inversa del cuadrado.
leyes de la física. Principios fundamentales a partir de los que se puede deducir, por cálculos lógicos y matemáticos, cómo se comporta nuestro Universo.
leyes del electromagnetismo de Maxwell. El conjunto de leyes de la física mediante el que James Clerk Maxwell unificó todos los fenómenos electromagnéticos. A partir de dichas leyes se puede predecir, mediante cálculos matemáticos, los comportamientos de la electricidad, el magnetismo y las ondas electromagnéticas.
leyes newtonianas de la física. Las leyes de la física, basadas en la idea de Newton del espacio y el tiempo absolutos, que fueron la pieza central del pensamiento del siglo XIX sobre el Universo.
LIGO. Láser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (Observatorio de Ondas Gravitatorias mediante Interferómetros Láser).
límite cuántico estándar. Límite, debido al principio de incertidumbre, para la precisión con que pueden medirse ciertas cantidades utilizando métodos estándar. Este límite puede ser superado utilizando los métodos cuánticos no demoledores.
límite de Chandrasekhar. La masa máxima que puede tener una estrella enana blanca.
línea de universo. El camino de un objeto a través del espacio-tiempo o a través de un diagrama espacio-temporal.
lineal. La propiedad de combinación mediante simple adición.
líneas de campo eléctrico. Líneas que apuntan en la dirección de la fuerza que ejerce un campo eléctrico sobre las partículas cargadas. El análogo eléctrico a las líneas de campo magnético.
líneas de campo magnético. Líneas que apuntan a lo largo de la dirección de un campo magnético (es decir, a lo largo de la dirección en que apuntaría una brújula si estuviera colocada en el campo magnético). Estas líneas de campo pueden hacerse manifiestas en torno a una barra magnética colocando una hoja de papel sobre la barra y esparciendo limaduras de hierro en el papel.
líneas espectrales. Características agudas en el espectro de la luz emitida por alguna fuente. Dichas características se deben a la fuerte emisión a longitudes de ondas específicas producida por átomos o moléculas específicos.
lóbulo. Una enorme nube de gas radioemisora en el exterior de una galaxia o un cuásar.
longitud de onda. La distancia entre las crestas de una onda.
luz. El tipo de ondas electromagnéticas que pueden ser vistas por el ojo humano; véase la figura P.2 en la página 21.
luz polarizada; ondas gravitatorias polarizadas. Luz u ondas gravitatorias en las que una de las dos polarizaciones está totalmente ausente (desaparece).
máquina del tiempo. Un dispositivo para viajar hacia atrás en el tiempo. En la jerga de los físicos, una «curva cerrada de tipo tiempo».
masa. Una medida de la cantidad de materia en un objeto. (La inercia del objeto es proporcional a su masa, y Einstein demostró que la masa es realmente una forma muy compacta de energía.) La palabra «masa» se utiliza también en el sentido de «un objeto hecho de masa», en contextos donde la inercia del objeto es importante.
materia fría muerta. Materia fría en la que se han agotado todas las reacciones nucleares, expulsando de la materia toda la energía nuclear que puede ser extraída.
material exótico. Material que tiene una densidad de energía promedio negativa, medida por alguien que se mueve a través de él a una velocidad próxima a la de la luz.
mecánica cuántica. Las leyes de la física que gobiernan el reino de lo pequeño (átomos, moléculas, electrones, protones), y que subyacen también al reino de lo grande, pero raramente se muestran allí. Entre los fenómenos que predice la mecánica cuántica están el principio de incertidumbre, la dualidad onda/partícula y las fluctuaciones de! vacío.
mecánica cuántica, antigua. La primitiva versión de las leyes de la mecánica cuántica, desarrollada en las dos primeras décadas del siglo XX.
mecánica cuántica, nueva. La versión final de las leyes de la mecánica cuántica, formulada en 1926.
medida estroboscópica. Un tipo concreto de medida no demoledora cuántica en la que se hace una secuencia de medidas muy rápidas de una barra vibrante, a intervalos iguales a un periodo de vibración.
metaprincipio. Un principio que deberían obedecer todas las leyes de la física. El principio de relatividad es un ejemplo de metaprincipio.
métodos globales. Técnicas matemáticas, basadas en una combinación de topología y geometría, para analizar la estructura del espacio-tiempo.
métodos perturbativos. Métodos para analizar, matemáticamente, los comportamientos de pequeñas perturbaciones de un objeto, por ejemplo, un agujero negro.
microondas. Radiación electromagnética con longitud de onda un poco más corta que las radioondas; véase la figura P.2 en la página 21.
microsegundo. Una millonésima de segundo.
molécula. Una entidad constituida por varios átomos que comparten sus nubes electrónicas. El agua es una molécula constituida de esta forma por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
momento angular. Una medida de la cantidad de rotación que tiene un cuerpo. En este libro se utiliza a menudo la palabra espín en lugar de «momento angular».
National Science Foundation (NSF). El organismo del gobierno de los Estados Unidos encargado de la financiación de la investigación científica básica.
nebulosa. Una nube de gas con brillo intenso en el espacio interestelar. Antes de los años treinta, las galaxias eran generalmente confundidas con nebulosas.
neutrino. Una partícula muy ligera que se parece al fotón, excepto que apenas interacciona en absoluto con la materia. Los neutrinos producidos en el centro del Sol, por ejemplo, atraviesan la materia que rodea al Sol sin ser absorbidos o dispersados prácticamente.
neutrón. Una partícula subatómica. Los neutrones y los protones, mantenidos juntos por la fuerza nuclear, constituyen los núcleos de los átomos.
no demoledor cuántico. Un método de medida que supera el límite cuántico estándar.
no lineal. La propiedad de combinación de una manera más complicada que la simple adición.
nova. Un destello brillante de luz procedente de una estrella vieja, que ahora se sabe está causado por una explosión nuclear en las capas externas de la estrella.
núcleo atómico. El corazón denso de un átomo. los núcleos atómicos tienen carga eléctrica positiva, están constituidos de neutrones y protones, y se mantienen unidos por la fuerza nuclear.
núcleo de neutrones. Nombre que dio Oppenheimer a una estrella de neutrones. También una estrella de neutrones en el centro de una estrella normal.
nucleón. Neutrón o protón.
objeto en caída libre. Un objeto sobre el que no actúa ninguna fuerza excepto la gravedad.
observador. Una persona o ser (normalmente hipotético) que hace una medida.
observador acelerado. Un observador que no está en caída libre.
onda. Una oscilación en algún campo (por ejemplo, el campo electromagnético o la curvatura espacio-temporal) que se propaga a través del espacio-tiempo.
onda gravitatoria. Una ondulación de la curvatura espacio-temporal que viaja con la velocidad de la luz.
ondas electromagnéticas. Ondas de fuerzas eléctrica y magnética. Incluyen, dependiendo de la longitud de onda, las radioondas, microondas, radiación infrarroja, luz, radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
paradigma. Un conjunto de útiles que utiliza una comunidad de científicos en su investigación sobre un tema dado, y para comunicar los resultados de su investigación a los demás.
partícula. Un objeto minúsculo; uno de los ladrillos de la materia (tales como el electrón, protón, fotón o gravitón).
partícula elemental. Una partícula subatómica de materia o antimateria. Entre las partículas elementales se encuentran los electrones, protones, neutrones, positrones, antiprotones y antineutrones.
partícula libre. Una partícula sobre la que no actúan fuerzas; es decir, una partícula que se mueve únicamente bajo la influencia de su propia inercia. En presencia de gravedad: una partícula sobre la que no actúan fuerzas excepto la gravedad.
partículas virtuales. Partículas que son creadas en pares utilizando energía tomada en préstamo de regiones vecinas del espacio. Las leyes de la mecánica cuántica requieren que la energía sea devuelta rápidamente, de modo que las partículas virtuales se aniquilan rápidamente y no pueden ser capturadas. Las partículas virtuales son el aspecto de partícula de las fluctuaciones del vacío, vistas por observadores en caída libre. Los fotones virtuales y los gravitones virtuales son los aspectos de partícula de las fluctuaciones electromagnéticas del vacío y las fluctuaciones gravitatorias del vacío, respectivamente. Véase también dualidad onda/partícula.
«pelo». Cualquier propiedad que un agujero negro puede radiar hacia afuera y, por consiguiente, no puede mantener; por ejemplo, un campo magnético o una montaña en su horizonte.
perihelio. La posición, en la órbita de un planeta en torno al Sol, que está más próxima al Sol.
periodo orbital. El tiempo que tarda un objeto, en órbita en torno a otro, en dar una vuelta alrededor de su compañero.
perturbación. Una pequeña distorsión (respecto a su forma normal) de un objeto o de la curvatura espacio-temporal alrededor de un objeto.
Planck-Wheeler, longitud, área y tiempo de. Magnitudes asociadas con las leyes de la gravedad cuántica. La longitud de Planck-Wheeler, vGh/c3= 1,62 X 10-33 centímetros, es la escala de longitud por debajo de la cual el espacio tal como lo conocemos deja de existir y se convierte en espuma cuántica. El tiempo de Planck-Wheeler (1/c veces la longitud de Planck-Wheeler o aproximadamente 10-43segundos), es el intervalo de tiempo más corto que puede existir; si dos sucesos están separados por menos que esto, no se puede decir cuál sucede antes y cuál después. El área de Planck-Wheeler (el cuadrado de la longitud de Planck-Wheeler, es decir, 2,61 X 10-66 centímetros cuadrados) juega un papel clave en la entropía de un agujero negro. En las fórmulas anteriores, G = 6,670 x 10-8 dinas-centímetro2/gramo2 es la constante gravitatoria de Newton. h =1,055 x 10-27 ergios-segundo es la constante mecano-cuántica de Planck, y c = 2,998 x 1010 centímetros/segundo es la velocidad de la luz.
plasma. Gas caliente, ionizado y eléctricamente conductor.
plutonio-239. Un tipo concreto de núcleo atómico de plutonio que contiene 239 protones y neutrones (94 protones y 145 neutrones).
polarización. La propiedad que tienen las ondas electromagnéticas y gravitatorias de estar constituidas por dos componentes, una que oscila en una dirección o conjunto de direcciones, y la otra en una dirección o conjunto de direcciones diferente. Las dos componentes se denominan las dos polarizaciones de la onda.
postdoc. Becario postdoctoral; una persona que ha obtenido recientemente el grado de doctor en física y está continuando su formación sobre el modo de hacer investigación, normalmente bajo la guía de un investigador más experimentado.
presión. La cantidad de fuerza hacia afuera que produce la materia cuando es comprimida.
presión de degeneración. Presión en el interior de la materia a alta densidad, producida por los movimientos erráticos y a alta velocidad de electrones o neutrones inducidos por la dualidad onda/partícula. Este tipo de presión sigue siendo intensa cuando la materia se enfría hasta la temperatura del cero absoluto.
presión térmica. Presión creada por los movimientos aleatorios inducidos por el calor de los átomos, moléculas, electrones y/u otras partículas.
principio de equivalencia. El principio según el cual en un sistema de referencia local en presencia de gravedad, todas las leyes de la física deberían tomar la misma forma que tienen en un sistema de referencia inercial en ausencia de gravedad.
principio de incertidumbre. Una ley mecanocuántica que establece que, si se mide la posición de un objeto o la intensidad de un campo con gran precisión, la medida debe necesariamente perturbar la velocidad del objeto o el ritmo de variación del campo en una cantidad impredecible.
principio de relatividad. Principio de Einstein según el cual las leyes de la física no deberían ser capaces de distinguir un sistema de referencia inercia! de otro; es decir, deberían tomar la misma forma en cualquier sistema de referencia inercial. En presencia de la gravedad: este mismo principio, pero con sistemas de referencia inerciales locales jugando el papel de los sistemas de referencia inerciales.
principio del carácter absoluto de la velocidad de la luz. Principio de Einstein según el cual la velocidad de la luz es una constante universal, la misma en todas las direcciones y la misma en cualquier sistema de referencia inercial, independiente del movimiento del sistema.
proceso Blandford-Znajek. La extracción de energía rotacional de un agujero negro en rotación mediante campos magnéticos que atraviesan el agujero.
pulsación. La vibración u oscilación de un objeto, por ejemplo, un agujero negro, una estrella o una campana.
pulsar. Una estrella de neutrones en rotación y magnetizada que emite un haz de radiación (radioondas y a veces también luz y rayos X). Cuando la estrella gira, su haz hace un barrido como el haz de un faro; cada vez que el haz barre la Tierra, los astrónomos reciben un pulso de radiación.
radiación. Cualquier forma de partículas u ondas de alta velocidad.
radiación infrarroja. Ondas electromagnéticas con longitud de onda un poco mayor que la de la luz; véase la figura P.2 en la página 21.
radiación sincrotrón. Ondas electromagnéticas emitidas por electrones a alta velocidad que se están moviendo en trayectoria helicoidal alrededor de líneas de campo magnético.
radiación ultravioleta. Radiación electromagnética con una longitud de onda algo más corta que la de la luz; véase la figura P.2 en la página 21.
radioastrónomo. Un astrónomo que estudia el Universo utilizando radioondas.
radiofuente. Cualquier objeto astronómico que emite radioondas.
radiogalaxia. Una galaxia que emite intensas radioondas.
radiointerferómetro. Un dispositivo compuesto de varios radiotelescopios acoplados, que simulan un único radiotelescopio mucho mayor.
radioondas. Ondas electromagnéticas de frecuencia muy baja, utilizadas por los seres humanos para transmitir señales de radio y utilizadas por los astrónomos para estudiar objetos astronómicos distantes; véase la figura P.2 en la página 21.
radiotelescopio. Un telescopio que observa el Universo utilizando radioondas.
rayo cósmico. Una partícula de materia o antimateria que bombardea la Tierra procedente del espacio exterior. Algunos rayos cósmicos se producen en el Sol, pero la mayoría se crean en regiones distantes de nuestra Vía Láctea, quizá en nubes calientes de gas que son expulsadas al espacio interestelar por las supernovas.
rayos gamma. Ondas electromagnéticas con longitudes de onda extremadamente cortas; véase la figura P.2 en la página 2).
rayos X. Ondas electromagnéticas con longitud de onda comprendida entre la de la radiación ultravioleta y los rayos gamma; véase la figura P.2 en la página 21.
reacción en cadena. Una secuencia de fisiones de núcleos atómicos en la que los neutrones resultantes de una fisión desencadenan fisiones adicionales, y los neutrones resultantes de éstas desencadenan aún más fisiones y así sucesivamente.
reacción nuclear. La combinación de varios núcleos atómicos para formar uno mayor (fusión), o la ruptura de un núcleo grande para formar varios núcleos más pequeños (fisión).
reacciones termonucleares. Reacciones nucleares inducidas por el calor.
reactor nuclear. Un dispositivo en el que se utiliza una reacción en cadena de fisiones nucleares para generar energía, producir plutonio y, en algunos casos, producir electricidad.
relatividad especial. Las leyes de la física de Einstein en ausencia de gravedad.
relatividad general. Leyes de la física de Einstein en las que la gravedad se describe mediante una curvatura del espacio-tiempo.
relativo. Dependiente del sistema de referencia de uno; diferente, medido en un sistema que se mueve de cierta manera a través del Universo, que medido en otro sistema que se mueve de manera distinta.
resistencia a la compresión o simplemente resistencia. También denominada coeficiente adiabático. El porcentaje en el que incrementa la presión en el interior de la materia cuando se incrementa la densidad en un 1 por 100.
rigor; riguroso. Un alto grado de precisión, exactitud y fiabilidad (un término aplicado a los cálculos y argumentos matemáticos).
ruptura de la simultaneidad. El hecho de que sucesos que son simultáneos medidos en un sistema de referencia no son simultáneos medidos en otro sistema que se mueve con respecto al primero.
Sco X-I. Scorpius X-I, la estrella más brillante en rayos X en el cielo.
segunda ley de la termodinámica. La ley que afirma que la entropía nunca puede decrecer y casi siempre aumenta.
sensibilidad. La señal más débil que puede ser medida por algún aparato. Alternativamente, la capacidad de un aparato para medir señales.
sensor. Un dispositivo para registrar las vibraciones de una barra o los movimientos de una masa.
singularidad. Una región del espacio-tiempo donde la curvatura del espacio-tiempo se hace tan fuerte que las leyes de la relatividad general dejan de ser válidas y son sustituidas por las leyes de la gravedad cuántica. Si uno trata de describir una singularidad utilizando sólo la relatividad general, encuentra (incorrectamente) que la gravedad de marea y la curvatura espacio-temporal son allí infinitamente intensas. La gravedad cuántica reemplaza probablemente estos infinitos por espuma cuántica.
singularidad BKL. Una singularidad cerca de la cual la gravedad de marea oscila caóticamente en el tiempo y en el espacio. Este es el tipo de singularidad que probablemente se forma en los centros de los agujeros negros y en el big crunch de nuestro Universo.
singularidad de Schwarzschild. La expresión utilizada entre 1916 y aproximadamente 1958 para describir lo que ahora llamamos un agujero negro.
singularidad desnuda. Una singularidad que no está dentro de un agujero negro (no está rodeada por un horizonte de agujero negro) y que, por lo tanto, puede ser vista y estudiada por alguien que esté fuera. Véase conjetura de censura cósmica.
singularidad mezcladora. Una singularidad cerca de la cual la gravedad de marea oscila caóticamente con el tiempo, pero no varía necesariamente en el espacio. Véase también singularidad BKL.
Sirio B. La estrella enana blanca que órbita en torno a la estrella Sirio.
sistema binario. Dos objetos que están en órbita uno en torno al otro; los objetos pueden ser estrellas o agujeros negros o una estrella y un agujero negro.
sistema de referencia. Un laboratorio (que puede ser imaginario) para hacer medidas físicas, que se mueve a través del Universo de alguna forma particular.
sistema de referencia inercial. Un sistema de referencia que no gira y sobre el que no actúan fuerzas externas. El movimiento de un sistema de referencia semejante está gobernado solamente por su propia inercia. Véase también sistema de referencia inercial local.
sistema de referencia inercial local. Un sistema de referencia sobre el que no actúan fuerzas salvo la gravedad, que cae libremente en respuesta a la atracción de la gravedad, y que es suficientemente pequeño para que las aceleraciones gravitatorias de marea sean despreciables dentro de él.
suceso. Un punto en el espacio-tiempo; es decir, una posición en el espacio en un instante concreto de tiempo. Alternativamente, algo que sucede en un punto en el espacio-tiempo, por ejemplo, la explosión de un petardo.
superbomba. Una bomba de hidrógeno que utiliza un principio por el que es posible producir una explosión arbitrariamente grande.
superconductor. Un material que conduce perfectamente la electricidad, sin ninguna resistencia.
supernova. Una explosión gigantesca de una estrella que muere. La explosión de las capas externas de la estrella está alimentada por energía que se libera cuando el núcleo interno de la estrella implosiona para formar una estrella de neutrones.
teorema de Price. El teorema que afirma que todas las propiedades de un agujero negro que pueden ser convertidas en radiación serán convertidas en radiación y serán radiadas completamente hacia afuera, dejando así «calvo» al agujero.
teoría cuántica. Lo mismo que mecánica cuántica.
termodinámica. El conjunto de leyes físicas que gobierna el comportamiento aleatorio y estadístico de grandes números de átomos y moléculas, incluyendo su calor.
tiempo absoluto. Concepción newtoniana del tiempo como algo universal, con un acuerdo unívoco y universal sobre la noción de simultaneidad de sucesos y un acuerdo unívoco y universal sobre el intervalo temporal entre dos sucesos cualesquiera.
topología. La rama de las matemáticas que trata las formas cualitativas de conexión de los objetos entre sí o consigo mismos. Por ejemplo, la topología distingue una esfera (que no tiene agujeros) de una rosquilla (que tiene uno).
tritio. Núcleo atómico constituido por un protón y dos neutrones ligados por la fuerza nuclear.
universo. Una región del espacio que está desconectada de todas las demás regiones del espacio, de forma muy parecida a como una isla está desconectada de cualquier otra parte de tierra.
Universo. Nuestro universo.
uranio-235. Un tipo especifico de núcleo de uranio que contiene 235 protones y neutrones (92 protones y 143 neutrones).
vacío. Una región del espacio-tiempo de la que se han eliminado todas las partículas y campos y energía que es posible eliminar; lo único que queda son las ineliminables fluctuaciones del vacío.
velocidad de escape. La velocidad con la que debe lanzarse un objeto desde la superficie de un cuerpo gravitante para que escape a la atracción gravitatoria del cuerpo.
Vía Láctea. La galaxia en la que vivimos.