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miércoles, 10 de septiembre de 2014

EL ALMA DEL SOL



Utilizando uno de los detectores de neutrinos más sensibles, físicos informan la detección directa de neutrinos creados por fusión protón-protón (pp) pasando por el núcleo del sol. La pp es el primer paso de una secuencia de reacciones responsables de aproximadamente el 99 por ciento de la energía del sol.
Los neutrinos solares se producen en los procesos nucleares y los deterioros radiactivos de diferentes elementos durante las reacciones de fusión en el núcleo del sol. Estas partículas fluyen fuera de la estrella a casi la velocidad de la luz, unos 420.000 millones de impactos por cada centímetro cuadrado de la superficie de la Tierra por segundo.
Debido a que sólo interactúan a través de la débil fuerza nuclear, pasan a través de la materia casi sin inmutarse, lo que los hace muy difíciles de detectar y distinguir del rastro de la desintegración nuclear de materiales ordinarios, señala el físico Andrea Pocar, de la Universidad de Masssachusetts Amherst, en Estados Unidos, y principal investigador del estudio, en el que participó un equipo de cien expertos.


"Con estos últimos datos de los neutrinos, estamos buscando directamente al impulsor del mayor proceso de producción de la energía del sol o la cadena de reacciones, pasando por su extremadamente caliente denso núcleo. Mientras que la luz que vemos del sol a diario nos llega en unos ocho minutos, se necesitan decenas de miles de años para que la energía que el sol irradia desde su centro se emita como luz". "Comparando los dos tipos diferentes de energía solar irradiada, los neutrinos y la luz de la superficie, se obtiene información experimental sobre el equilibrio termodinámico del sol sobre una escala de tiempo de 100.000 años", añade Pocar. "Si los ojos son el espejo del alma, con estos neutrinos, no estamos buscando sólo en su cara sino directamente en su núcleo. Hemos vislumbrado el alma del sol".

"Hasta donde sabemos, los neutrinos son la única manera que tenemos de mirar al interior del sol. Estos neutrinos pp, emitidos cuando dos protones se fusionan formando un deuterón, son particularmente difíciles de estudiar. Se debe a que son de baja energía en el rango en el que la radiactividad natural es muy abundante y enmascara la señal de su interacción", añade. 

El instrumento Borexino, situado muy por debajo de las montañas italianas de los Apeninos, detecta neutrinos cuando interactúan con los electrones de un contador de un líquido orgánico ultra-puro que centellea en el centro de una gran esfera rodeada de mil toneladas de agua. Su gran profundidad y muchas capas de protección como las de una cebolla mantienen el núcleo como el medio más libre de radiación en el planeta. De hecho, es el único detector en la Tierra capaz de observar todo el espectro de los neutrinos solares simultáneamente. Los neutrinos vienen en tres tipos o "sabores". Los de núcleo del Sol son del tipo "electrones" y, a medida que viajan lejos desde su lugar de nacimiento, oscilan o cambian entre otros dos tipos, de "muones" a "tau". Con ésta y otras mediciones de neutrinos solares, el experimento de Borexino confirma con claridad este comportamiento de las partículas elusivas, resalta Pocar.

Uno de los desafíos cruciales en el uso de Borexino es la necesidad de controlar y cuantificar con precisión toda la radiación de fondo. Pocar señala que el centelleador orgánico en el centro de Borexino está lleno de un líquido como el benceno derivado de un "antíquisimo petróleo de millones de años de edad", entre los más antiguos que se pueden encontrar en la Tierra.
"Necesitábamos esto porque queremos todo el carbono-14 deteriorado o tanto como sea posible porque la partícula beta del carbono-14 se descompone cubriendo las señales de neutrinos que queremos detectar". Un problema relacionado que los físicos discuten en su nuevo documento es que cuando dos átomos de C14 se descomponen simultáneamente en el centelleador, un evento que ellos llaman un "choque en cadena", tiene señales similares a las de una interacción de neutrinos solares pp.

Información adicional: http://www.scientificamerican.com/article/solar-neutrinos-detected-borexino/?&WT.mc_id=SA_WR_20140903


"El alma es un vaso que solo se llena con la eternidad".  Amado Nervo


"End of transmission".


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jueves, 4 de septiembre de 2014

BUCLES TEMPORALES CERRADOS



En 2009, el famoso físico Stephen Hawking hizo una fiesta en la Universidad de Cambridge. Todo el mundo fue invitado, pero nadie apareció. Sin embargo, para Hawking esto no fue una sorpresa, ya que había enviado las invitaciones luego de que la fiesta había terminado: Era, dijo, "una recepción de bienvenida para los futuros viajeros del tiempo", un experimento para reforzar la idea de que viajar al pasado es prácticamente imposible, y que sostiene desde 1992.
Pero Hawking podría estar equivocado. Experimentos recientes ofrecen apoyo provisional para la viabilidad del viaje en el tiempo, por lo menos desde una perspectiva matemática. Un modelo utilizando fotones revela que la mecánica cuántica puede resolver este dilema cuántico.


La fuente de la especulación del viaje en el tiempo radica en el hecho de que nuestras mejores teorías físicas parecen avalar la idea de que es posible viajar hacia atrás en el tiempo. La hazaña debería ser posible sobre la base de la teoría de Einstein de la relatividad general, que describe la gravedad como la curvatura del espacio-tiempo por la energía y la materia.
Un campo gravitatorio extremadamente poderoso, como la producida por un agujero negro que gira, podría, en principio, profundamente deformar el tejido de la existencia de modo que el espacio-tiempo se curva sobre sí mismo. Esto crearía una "curva cerrada de tipo tiempo", o CTC, un bucle que podría ser atravesado para viajar atrás en el tiempo. Hawking y muchos otros físicos encuentran esta idea imposible, porque cualquier objeto macroscópico viajando a través del tiempo inevitablemente crearía paradojas donde causa y efecto se descomponen.
Sin embargo, en un modelo propuesto por el teórico David Deutsch en 1991, las paradojas creadas por CTCs podrían evitarse a escala cuántica, ya que el comportamiento de las partículas fundamentales sigue solamente las reglas difusas de la probabilidad más que el estricto determinismo.

Recientemente Tim Ralph y su estudiante de doctorado Martin Ringbauer, hicieron un experimento que simula el modelo de los CTC de Deutsch por primera vez, lo que permitió probar y confirmar muchos aspectos de las dos décadas de teoría. Sus conclusiones se publican en Nature Communications. Gran parte de su simulación giró en torno a la "paradoja del abuelo", un escenario hipotético en el que alguien utiliza un CTC para viajar atrás en el tiempo y asesinar a su propio abuelo, lo que impide su propio nacimiento posterior.
En lugar de un ser humano que atraviesa un CTC para matar a su antepasado, debemos imaginar que una partícula fundamental se remonta en el tiempo para accionar un interruptor en la máquina de partículas de generación que lo creó. Si la partícula acciona el interruptor, la máquina emite una partícula, si el interruptor no se acciona, la máquina no emite a la partícula. 



En este escenario solo una distribución de probabilidades. La visión de Deutsch era postular la auto consistencia en el reino cuántico, al insistir en que cualquier partícula que entra a un extremo de una CTC debe emerger en el otro extremo con propiedades idénticas.
Si la partícula fuera una persona, ésta nace con 50 % de probabilidad de matar a su abuelo, lo que da a su abuelo a la mitad de probabilidad de muerte, con lo que tiene suficientes oportunidades para cerrar el lazo causal y escapar de la paradoja. Por extraño que pueda ser, esta solución está en consonancia con las leyes conocidas de la mecánica cuántica.
El modelo de Deutsch no es el único. En 2009, Seth Lloyd, un teórico en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, propuso un modelo alternativo y menos radical de los CTC que resuelve la paradoja del abuelo utilizando el teletransporte cuántico y una post-selección técnica llamada cuántica de Deutsch.

Con colaboradores canadienses, Lloyd pasó a realizar simulaciones de laboratorio exitosas de su modelo en el 2011 "la teoría de Deutsch tiene un efecto extraño de la destrucción de las correlaciones", dice Lloyd. "Es decir, un viajero del tiempo que se desprende de un CTC entra en un universo que no tiene nada que ver con el universo del que salió en el futuro. Por el contrario, un CTC-post seleccionado preserva estas correlaciones, para que el viajero del tiempo regrese al mismo universo que recuerda en el pasado".



"La energía siempre se convertirá en otra cosa, nunca desaparecerá. Si un individuo viaja en el tiempo y evita su propio nacimiento no tiene por qué desaparecer o "desvanecerse"; seguiría existiendo, pero quizás con alguna diferencia. Tal vez él mismo sea el único que tiene consciencia de su existencia y todos los demás jamás se habrían enterado de que existió". Albert Einstein


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