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jueves, 9 de octubre de 2014

MATERIA COMO ANTIMATERIA



Desde la década de 1930 los científicos han estado buscando las partículas que se comportan de forma simultánea como materia y antimateria . Ahora los físicos han encontrado una fuerte evidencia de una tal entidad dentro de un material superconductor . El descubrimiento podría representar a la llamada partícula de Majorana, y ayudaría a los investigadores a codificar la información para los ordenadores cuánticos. Los físicos piensan que cada partícula de materia tiene una contraparte de antimateria, con igual masa pero carga opuesta. Cuando la materia cumple su equivalente de antimateria, las dos se aniquilan entre sí.
Sin embargo, algunas partículas podrían ser sus propios socios de antimateria, de acuerdo con una predicción hecha en 1937 por el físico italiano Ettore Majorana. Por primera vez, los investigadores dicen que han reflejado una de estas partículas de Majorana.
La nueva partícula se presentó dentro de un superconductor, un material en el que la libre circulación de electrones permite que fluya la electricidad sin resistencia . El equipo de investigación, dirigido por Ali Yazdani de la Universidad de Princeton, colocó una larga cadena de átomos de hierro, que son magnéticos, en la parte superior de un superconductor de plomo.


Los físicos utilizaron un microscopio de efecto túnel a la imagen de una fina cadena de átomos de hierro encima de un superconductor de plomo (barra amarilla). Los colores aquí representan la probabilidad cuántica que cualquier punto determinado contiene la llamada partícula de Majorana, que es a la vez  materia y  antimateria. La parte ampliada- muestra que la probabilidad de encontrar una partícula Majorana  aumenta en gran medida en los extremos del alambre, como la teoría predice que debería. (Yazdani Lab de la Universidad de Princeton).

Normalmente, el magnetismo interrumpe superconductores, que dependen de la falta de campos magnéticos para que sus electrones fluyan sin obstáculos. Pero en este caso la cadena magnética se convirtió en un tipo especial de superconductor en el que los electrones próximos, el uno al otro en la cadena, coordinaron sus giros para satisfacer simultáneamente los requisitos de magnetismo y la superconductividad. Cada uno de estos pares puede ser pensado como un electrón y un antielectrón, con un negativo y un positivo, respectivamente.
A diferencia de las partículas que se encuentran en un vacío, desapegado de otro asunto, estas Majoranas son lo que se llaman "partículas emergentes." Emergen de las propiedades colectivas de la materia circundante y no podrían existir fuera del superconductor.
Tal prueba, debe demostrar que las partículas no obedecen las leyes normales de las dos clases conocidas de partículas en la naturaleza- fermiones (protones, electrones y la mayoría de las otras partículas que conocemos) y bosones (fotones y otras partículas portadoras de fuerza, incluyendo el bosón de Higgs). "La gran cosa acerca de Majoranas es que sean potencialmente una nueva clase de partículas", agrega Kouwenhoven, físico de los Países Bajos. "Si usted encuentra una nueva clase de partículas, realmente sería añadir un nuevo capítulo a la física." El físico Jason Alicea del Instituto de Tecnología de California, que tampoco participó en la investigación, dijo que el estudio ofrece "evidencia convincente" de partículas de Majorana pero que "debemos tener en cuenta las posibles alternativas -incluso si no hay candidatos obvios inmediatamente."

Muchos físicos sospechan que los neutrinos ,partículas ligeras -con la extraña habilidad de alterar su identidad, o sabores-son partículas de Majorana. Ahora que sabemos que las partículas de Majorana pueden existir dentro de los superconductores, tal vez no sea sorprendente encontrarlas en la naturaleza, dice Yazdani. "Una vez que encuentre el concepto correcto, es muy probable que aparezca en otra capa de la física. Eso es lo emocionante. " El hallazgo también podría ser útil para construir ordenadores cuánticos que aprovechan las leyes de la mecánica cuántica para realizar cálculos mucho más rápido que los ordenadores convencionales. Uno de los temas principales en la construcción de un ordenador cuántico es la susceptibilidad de propiedades cuánticas como el entrelazamiento (una conexión entre dos partículas de tal manera que una acción en una afecte a la otra).

Información: http://www.scientificamerican.com/article/majorana-particle-matter-and-antimatter/?WT.mc_id=SA_WR_20141008

“La mecánica cuántica describe la naturaleza como algo absurdo al sentido común. Pero concuerda plenamente con las pruebas experimentales. Por lo tanto espero que ustedes puedan aceptar a la naturaleza tal y como es: absurda”. Richard Feynman


"End of transmission".


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