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miércoles, 26 de noviembre de 2014

LA LUZ: ONDA, PARTICULA Y ALGO MAS



En experimentos mas recientes, uno de los comportamientos casi incomprensibles únicos para el mundo cuántico, el átomo y los fotones se enredaron por lo que las propiedades pasaron entre el “átomo” y los fotones. Los fotones empezaron a comportarse como átomos, correlacionar entre sí para producir un solo sistema oscilante. El concepto de luz solida se introdujo por primera vez en 2006 en el articulo de la revista Nature: “Quantum phase transitions of light”.
Como en algunos de los fotones se filtró en el medio ambiente circundante, las oscilaciones se desacelereraron y en un punto crítico comenzaron a producir comportamiento divergente en terminos de cuántica. En otras palabras, como el gato de Schroedinger, los fotones correlacionados podrían estar en dos estados a la vez. 


Ahora, en la Universidad de Princeton un grupo de investigadores descubrió un nuevo comportamiento en los fotones que los solidifica y los convierte en cristal. “Esto es algo que nunca habíamos visto. Esta es una nueva forma en el comportamiento de la luz”, dice Andrew Houck, Doctor en ingeniería eléctrica y uno de los miembros del equipo.
La investigación tenía la intención de responder preguntas fundamentales sobre la materia, ya que los fotones cuando están vinculados actúan similares a las partículas subatómicas. “Estamos interesados en explorar -y finalmente controlar y dirigir- el flujo de energía en un nivel atómico,” aseguró Hakan Türeci, profesor asistente de ingeniería eléctrica e investigador, “la meta es entender mejor los materiales y procesos actuales, para evaluar también los materiales que aún no podemos crear,” dijo. La luz solidificada ofrece la oportunidad de observar un sistema subatómico para obtener un conocimiento básico de cómo funcionan estos sistemas ya que incluso las computadoras más avanzadas no pueden explicar las reglas del mundo de las subpartículas y de la mecánica cuántica.   


El dispositivo podría ayudar a los investigadores a observar previamente estados de la materia no observables, como la superfluidad. Los investigadores creen que una máquina que funciona de acuerdo con la mecánica cuántica podría resolver los problemas que antes no tenían solución, como la creación de un superconductor de temperatura ambiente.
Para construir los cristales de luz, los científicos produjeron una estructura de materiales superconductores que contenían 100 mil millones de átomos que fueron puestos juntos para actuar como un solo “átomo artificial”. Después, los científicos colocaron el “átomo artificial” cerca de un superconductor que contenía fotones. Los fotones comenzaron a interactuar con el “átomo”, a actuar como partículas e interactuar entre sí -algo totalmente inusual-.

El investigador Darius Sadri explica que mezclaron los fotones y el “átomo” para encontrar fuentes artificiales de interacción entre los fotones. “Estas interacciones desembocan en un comportamiento totalmente nuevo de la luz, similar a las fases de la materia, tales como los líquidos y los cristales,” explica.

El resultado fue luz sólida, donde los fotones se quedaron congelados en el espacio. “Aquí hemos creado una situación en la que la luz se comporta como una partícula, en el sentido en que dos fotones pueden interactuar con mucha fuerza” dice Tüerci, “en un modo de operación, la luz chapotea como un líquido; en otro modo, se congela.” Los dispositivos -y los cristales- actualmente son increíblemente pequeños; pero la esperanza es que el sistema crezca, y con el tiempo los investigadores sean capaces de formar materiales interesantes como superfluos o aislantes a partir de la luz.


Información: http://www.princeton.edu/engineering/news/archive/?id=13459

"Una luz tenue sólo significa pocos fotones, ver los electrones implica modificarlos". Richard  Feynman


"End of transmission".



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jueves, 20 de noviembre de 2014

LA TEORIA DEL TODO



The Theory of Everything, la película estrenada en USA, donde cuenta la historia del físico Stephen Hawking y Jane Wilde, la estudiante de literatura que se enamoró mientras estudiaba en Cambridge en la década de 1960, la cuál fué su esposa por 30 años, nos da la oportunidad de describir en que estado actual está esa teoria que fue descripta por Hawking.

Así que, ¿de qué está hecho el Universo? La materia ordinaria está compuesta de átomos, los cuales a su vez están formados de sólo tres componentes básicos: electrones girando alrededor de un núcleo compuesto de neutrones y protones. El electrón es en verdad una partícula fundamental (pertenece a una familia de partículas llamadas leptones); pero los neutrones y protones están hechos de partículas más pequeñas, llamadas quarks. Los quarks, hasta donde sabemos, son realmente elementales.
La suma de nuestros conocimientos actuales sobre la composición subatómica del universo se conoce como el modelo estándar de la física de partículas. Este describe tanto a los "ladrillos" fundamentales de los cuales está constituido el mundo, como las fuerzas a través de las cuales dichos ladrillos interactúan. Existen doce "ladrillos" básicos. Seis de ellos son quarks--- y tienen nombres curiosos: arriba, abajo, encanto,extraño, fondo y cima. (Un protón, por ejemplo, está formado por dos quarks arriba y uno abajo.) Los otros seis son leptones--- estos incluyen al electrón y a sus dos hermanos más pesados, el muón y el tauón, así como a tres neutrinos.

Existen cuatro fuerzas fundamentales en el universo: la gravedad, elelectromagnetismo, y las interacciones débil y fuerte. Cada una de estas es producida por partículas fundamentales que actúan como portadoras de la fuerza. El ejemplo más familiar es el fotón, una partícula de luz, que es la mediadora de las fuerzas electromagnéticas. (Esto quiere decir que, por ejemplo, cuando un imán atrae a un clavo, es porque ambos objetos están intercambiando fotones.) El gravitón es la partícula asociada con la gravedad. La interacción fuerte es producida por ocho partículas conocidas como gluones. La interacción débil, por último, es transmitida por tres partículas, los bosones W+, W- , y Z.
El modelo estándar describe el comportamiento de todas estas partículas y fuerzas con una precisión impecable; pero con una excepción notoria: la gravedad. Por razones técnicas, la fuerza de gravedad, la más familiar en nuestra vida diaria, ha resultado muy difícil de describir a nivel microscópico. Por muchos años este ha sido uno de los problemas más importantes en la física teórica--- formular una Teoría Cuántica de la gravedad.
En las últimas décadas, la teoría de cuerdas ha aparecido como uno de los candidatos más prometedores para ser una teoría microscópica de la gravedad. Y es infinitamente más ambiciosa: pretende ser una descripción completa, unificada, y consistente de la estructura fundamental de nuestro universo. (Por esta razón ocasionalmente se le otorga el título de"Te
 oría de todo".)
La idea esencial detrás de la teoría de cuerdas es la siguiente: todas las diversas partículas "fundamentales" del modelo estándar son en realidad solo manifestaciones diferentes de un objeto básico: una cuerda. Bien, pues normalmente nos imaginaríamos que un electrón, por ejemplo, es un "puntito", sin estructura interna alguna. Un punto no puede hacer nada más que moverse. Pero, si la teoría de cuerdas es correcta, utilizando un "microscopio" muy potente nos daríamos cuenta que el electrón no es en realidad un punto, sino un pequeño "lazo", una cuerda. Una cuerda puede hacer algo además de moverse--- puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de cierta manera, entonces, desde lejos, incapaces de discernir que se trata realmente de una cuerda, vemos un electrón. Pero si oscila de otra manera, entonces vemos un fotón, o un quark, o cualquier otra de las partículas del modelo estándar. 

Quizás lo más sorprendente acerca de la teoría de cuerdas es que una idea tan sencilla funciona--- es posible obtener una extensión del modelo estándar (el cual ha sido verificado experimentalmente con una precisión extraordinaria) a partir de una teoría de cuerdas. Pero es importante aclarar que, hasta el momento, no existe evidencia experimental alguna de que la teoría de cuerdas en sí sea la descripción correcta del mundo que nos rodea. Esto se debe principalmente al hecho de que la teoría de cuerdas está aún en etapa de desarrollo. Conocemos algunas de sus partes; pero todavía no su estructura completa, y por lo tanto no podemos aún hacer predicciones concretas. En años recientes han habido muchos avances extraordinariamente importantes y alentadores, los cuales han mejorado radicalmente nuestra comprensión de la teoría.

La relatividad general y su concepto multidimensional del espacio tiempo puede ser muy complicado para que las personas lo entiendan, pero qué sucede con la idea de un universo con muchas más dimensiones. Esta es una de las implicaciones de otra de las teorías favoritas de Hawking, la Teoría de Cuerdas. Este concepto se ha convertido en un posible contendiente para la Teoría más importante. Si se considera que las partículas ocupan un lugar en el espacio y las cuerdas se consideran como líneas, entonces las branas son entidades bidimensionales o incluso cuadridimensionales. En este concepto, una entidad de dos branas es como una membrana bidimensional. Hawking y sus colegas creen que el universo puede ser como tal brana y que se expande como la superficie de un globo inflado.
“La idea es que la materia y la luz se confinan a la brana por lo que no podemos viajar o ver a través de las dimensiones adicionales”, dice Hawking. Una implicación es que existen aspectos del universo que no podemos ver, lo cual es el caso, ya que el 95 por ciento de la materia del universo es invisible, por lo que se le conoce como materia oscura. “Pueden existir galaxias oscuras, estrellas oscuras e incluso personas oscuras”, afirma Hawking. 

Bajo este concepto, es perfectamente posible que exista otra Vía Láctea con otro planeta Tierra y otro Stephen Hawking intentando resolver las más grandes preguntas que se puedan imaginar.


Información: http://www.hawking.org.uk

"El pensar es el portal hacia el espacio, el imaginar es el portal del infinito".


"End of transmission".


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miércoles, 19 de noviembre de 2014

EL GRAVITON Y EL BOSON



El bosón de Higgs era la pieza que faltaba para completar el sistema conocido como Universo, definido por los físicos como "Modelo Estándar". Pero como ya se ha advertido, la pieza encaja, pero no es exactamente como debería ser. Esto es porque el modelo no abarca todavía todo el «tablero» universal. Falta entre otras cosas, la gravedad.
Mientras que la existencia de masa queda explicada, la atracción que experimentan unas masas por otras todavía sigue siendo una incógnita. El grativón sería la partícula de intercambio asociada que se postula para esa fuerza y encajarla en el modelo estandar, pero aún así quedan algunos aspectos de la gravedad que resultan desconcertantes. Uno de ellos es que afecta a absolutamente todas las partículas, incluidas las que no tienen masa.

Teniendo en cuenta lo mencionado anteriormente, podemos preguntarnos: ¿Por qué el universo no colapsó inmediatamente después del Big Bang, tal como debería haber ocurrido según algunas predicciones?. En opinión de un equipo de físicos del Imperial College de Londres y de las universidades de Copenhague y Helsinki, la gravedad mencionada, le habría proporcionado la estabilidad necesaria para sobrevivir a su propia expansión en ese periodo temprano.

Las investigaciones sobre la partícula de Higgs, descubierta en el CERN en 2012 y responsable de aportar masa a todas las demás partículas, sugieren que la producción de bosones durante la expansión acelerada del universo muy temprano –la llamada inflación– debería haber dado lugar a la inestabilidad y el colapso. Por eso los citados científicos tratan de averiguar por qué esto no sucedió y creen que hay una explicación simple.
En un nuevo estudio que publican en la revista Physical Review Letters describen cómo la curvatura del espacio-tiempo –la gravedad– le dio al Cosmos la estabilidad necesaria para sobrevivir. También han investigado la interacción entre las partículas de Higgs y la gravedad, considerando la forma en que esta podría variar con la energía. Pues bien, han visto que incluso una pequeña interacción entre ambos elementos habría sido suficiente para estabilizar el Universo y evitar su destrucción.

"El Modelo Estándar de la física de partículas, que los científicos usan para explicar las partículas elementales y sus interacciones, no había dado hasta el momento una respuesta a por qué el universo no se derrumbó tras el Big Bang. Nuestra investigación analiza el último parámetro desconocido en ese Modelo –la interacción entre el bosón de Higgs y la gravedad–. Este parámetro no puede ser medido en experimentos con aceleradores de partículas, pero tiene un gran efecto en la inestabilidad de Higgs durante la inflación. Incluso un valor relativamente pequeño es suficiente para explicar la supervivencia del universo sin ninguna nueva física”, explica el profesor Rajantie, del Departamento de Física del Imperial College de Londres.
Este equipo de expertos pretende continuar su investigación con observaciones cosmológicas destinadas a estudiar esa interacción con más detalle y explicar mejor su efecto en el desarrollo de los inicios del universo. Para ello utilizarán datos de las misiones de la Agencia Espacial Europea actuales y futuros, referentes a las mediciones de la radiación de fondo cósmico de microondas y de las ondas gravitacionales. "Nuestro objetivo es medir la interacción entre la gravedad y el campo de Higgs utilizando datos cosmológicos".

Si somos capaces de hacerlo, habremos proporcionado el último número desconocido del Modelo Estándar de la física de partículas y estaremos más cerca de responder a las preguntas fundamentales sobre por qué y cómo estamos todos aquí.


Mientras más examinamos el universo, descubrimos que de ninguna manera es arbitrario, sino que obedece ciertas leyes bien definidas que funcionan en diferentes campos. Parece muy razonable suponer que haya algunos principios unificadores, de modo que todas las leyes sean parte de alguna ley mayor.  Stephen William Hawking

"End of transmission".


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MATERIA OSCURA POR GPS



El GPS es muy útil para encontrar una ruta, pero también podría ser capaz de resolver cuestiones fundamentales de la física. Un análisis de las órbitas de los satélites GPS insinúa que la Tierra es más pesada de lo que se pensaba, tal vez debido a un halo de materia oscura.

Andrei Derevianko, de la Universidad de Nevada, Reno, y su colega Maxim Pospelov, de la Universidad de Victoria y el Instituto Perimeter de Física Teórica en Canadá, han propuesto un método para bsucar la materia oscura con los satélites GPS y otras redes basadas en relojes atómicos, comparando los tiempos de los relojes y buscando diferencias.
"A pesar de evidencias observacionales sólidas para la existencia de la materia oscura, su naturaleza sigue siendo un misterio,"dice Derevianko, profesor en la Facultad de Ciencias de la Universidad. "Algunos programas de investigación en física de partículas suponen que la materia oscura está compuesta de algo parecido a la materia de partículas pesadas. Esta suposición puede no ser cierta, y existe un gran interés por las alternativas".

"La física moderna y la cosmología fracasan dramáticamente en que sólo pueden explicar un 5 por ciento de la masa y la energía del universo se expresa en forma de materia ordinaria, pero el resto es un misterio".
Hay evidencia de que la energía oscura es aproximadamente el 68 por ciento de la masa y energía misteriosa. El 27 por ciento restante es generalmente reconocido como materia oscura, a pesar de que no es visible y elude la detección directa y la medición.
"Nuestra investigación persigue la idea de que la materia oscura puede ser organizada como una gran colección como el gas de defectos topológicos, o grietas de energía", dijo Derevianko. "Proponemos detectar los defectos, la materia oscura, mientras pasa a través de nosotros con una red de relojes atómicos sensibles. La idea es que, donde los relojes queden fuera de sincronización, sabríamos que ha pasado la materia oscura, el defecto topológico. De hecho, prevemos utilizar la constelación GPS como el mayor detector de materia oscura construido por el ser humano". Su investigación apareció ayer en la versión online de la revista científica Nature Physics.

Derevianko está colaborando en el análisis de los datos del GPS con Geoff Blewitt, director del Laboratorio Geodésico Nevada, también en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Nevada, Reno. El laboratorio desarrolló y mantiene el mayor centro de procesamiento de datos GPS en el mundo, capaz de procesar información a partir de cerca de 12.000 estaciones de todo el mundo de forma continua.
Los dos están empezando a probar las ideas de detección de la materia oscura mediante el análisis de datos a partir de 30 satélites GPS, que utilizan los relojes atómicos para la navegación diaria. Redes correlacionadas de relojes atómicos se pueden utilizar como una herramienta de gran alcance para la búsqueda de la materia oscura por defecto topológico. Se espera que las discrepancias de tiempo entre los relojes separados espacialmente exhiban una firma distinta.
Blewitt, también físico, explica cómo una serie de relojes atómicos, posiblemente, podría detectar la materia oscura.


"Sabemos que la materia oscura debe estar ahí, por ejemplo, porque se ve que curva la luz alrededor de las galaxias, pero no tenemos ninguna evidencia en cuanto a de que estaría hecha", dijo. "Si la materia oscura no estuviera allí, la materia normal que conocemos no sería suficiente para doblar la luz tanto como lo hace. Eso es sólo una de las maneras en que los científicos saben que hay una enorme cantidad de materia oscura en algún lugar en la galaxia. Una posibilidad es que la materia oscura presente en gas pueda no estar compuesta de partículas como la materia normal, sino de imperfecciones macroscópicas en el tejido del espacio-tiempo.

"La Tierra barre a través de este gas a medida que orbita la galaxia. Así que para nosotros, el gas parece ser como un viento galáctico de la materia oscura que sopla a través del sistema de la Tierra y sus satélites. A medida que la materia oscura sopla causa ocasionalmente que los relojes del sistema GPS pierdan sincronía con un patrón de testigo en un período de unos 3 minutos. 
Si la materia oscura hace que los relojes queden fuera de sincronía en más de una milmillonésima parte de un segundo, debemos ser fácilmente capaz de detectar este tipo de eventos".

Información: http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3137.html

"Mira tan lejos como puedas, hay espacio ilimitado allá, cuenta tantas horas como puedas, hay tiempo ilimitado antes y después. Walt Whitman


"End of transmission".


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jueves, 13 de noviembre de 2014

VIAJANDO EN COMETA POR EL ESPACIO-TIEMPO



 Como si de la película Deep Impact se tratase, por primera vez una nave humana aterrizó sobre un cometa. El sueño se ha cumplido. El módulo de aterrizaje Philae ha conseguido posarse sobre la tortuosa superficie del cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko. Es el punto culminante de una misión, Rosetta, que se lanzó al espacio hace justo una década y que ha logrado por primera vez en la historia alcanzar un cometa, ponerse a su paso y depositar en él un módulo científico para estudiarlo en detalle. Una hazaña espacial lograda, en esta ocasión, por Europa. La sonda Rosetta acompañará al cometa durante el próximo año y medio y el módulo de aterrizaje, si consigue recargar sus baterías con los paneles solares de los que está recubierto, enviará valiosos datos científicos durante los próximos tres meses. Estaremos en un viaje en cometa por el espacio-tiempo. 

Una serie de fallos técnicos, sin embargo, han motivado que el anclaje del módulo al cometa no sea todo lo firme que estaba previsto. Dos de los tres sistemas existentes, en efecto (el motor de rebote y los dos arpones de anclaje) no se activaron. En estos momentos, Philae está sujeto a la superficie del cometa por los pernos que atornillaron sus patas a la superficie nada más tocar el suelo. La expectación era máxima desde primeras horas de la mañana. Tanto en el centro de control de Darmstadt, en Alemania, como en todas las estaciones de seguimiento de la Agencia Espacial Europea que, en directo, siguieron el minuto a minuto de una misión histórica: el primer aterrizaje de la historia sobre la superficie de un cometa.

Philae comenzará inmediatamente a perforar y a analizar la composición de la superficie del cometa con su batería de instrumentos científicos. Lo hará sin problemas durante las próximas 64 horas, el tiempo que durarán sus baterías.
Si los paneles solares de los que está recubierto consiguen recargarlo, Philae podría seguir enviando datos durante cerca de tres meses. Todo depende de si, en la posición en la que se encuentra, recibe la suficiente cantidad de rayos solares. Si no, y como ya dijo el director de la misión Rosetta, cada minuto que vaya más allá de esas 64 horas será un regalo para la Ciencia.
Durante los próximos meses ya solo queda llevar a cabo la batería de experimentos y mediciones científicas previstas, destinadas a desentrañar los secretos mejor guardados por el cometa. 
El secreto del agua de la Tierra y, quizá, también el del origen de la vida.
Información: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta

"Los secretos más grandes se ocultan siempre en los lugares más inverosímiles". Roald Dahl
"End of transmission".


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miércoles, 5 de noviembre de 2014

LA EXTRAÑA PARTICULA SUBATOMICA



Físicos de la Universidad de Warwick, Inglaterra, han descubierto una nueva partícula subatómica que "transformará nuestra comprensión" de la fuerza fundamental de la naturaleza que une los núcleos de los átomos.
Denominada DS3*(2860)-, la partícula, un nuevo tipo de mesón -un bosón que responde a la interacción nuclear fuerte-, fue descubierta por el análisis de los datos recogidos con el detector LHCb del Gran Colisionador de Hadrones del CERN.
La nueva partícula está unida de una manera similar a los protones. Debido a esta similitud, los investigadores de Warwick argumentan que los científicos podrán ahora estudiar la partícula para comprender mejor las interacciones fuertes, la fuerza fundamental de la naturaleza encontrada dentro de los protones del núcleo del átomo.

Junto con la gravedad, la interacción electromagnética y la fuerza nuclear débil, las interacciones fuertes son una de las cuatro fuerzas fundamentales. El científico principal, el profesor Tim Gershon, del Departamento de Física de Warwick, explica:
"La gravedad describe el universo a gran escala, de las galaxias a la caída de la manzana de Newton, mientras que la interacción electromagnética es responsable de que las moléculas se unan entre sí y también de que los electrones se sitúen en órbita alrededor del núcleo de un átomo.
"La interacción fuerte es la fuerza que une los quarks, las partículas subatómicas que forman los protones dentro de los átomos, juntos. Es tan fuerte que la energía de enlace del protón da una contribución mucho mayor a la masa, a través de la ecuación de Einstein E = mc2, que los propios quarks".

Debido en parte a la relativa simplicidad de las fuerzas, los científicos han sido previamente capaces de resolver las ecuaciones detrás de la gravedad y las interacciones electromagnéticas, pero la fuerza de la interacción fuerte hace que sea imposible de resolver las ecuaciones de la misma manera. "Los cálculos de las interacciones fuertes se hacen con una técnica de cómputo intensivo llamado celosía QCD,". "Con el fin de validar estos cálculos es esencial poder comparar las predicciones de experimentos. La nueva partícula es ideal para este propósito, ya que es la primera conocida que contiene un quark encanto y un valor de giro o espín 3"
Hay seis quarks conocidos por los físicos: arriba, abajo, extraño, encanto, belleza y superior.


Los protones y los neutrones están compuestos de quarks arriba y abajo, pero las partículas producidas en aceleradores como el LHC pueden contener los quarks inestables más pesados. Además, algunas de estas partículas tienen valores de giro más altos que las partículas estables de origen natural.

"Debido a que la nueva partícula contiene un quark encanto pesado es más fácil para los teóricos hacer el cálculo de sus propiedades. Y como tiene un espín 3, no puede haber ninguna ambigüedad acerca de lo que es la partícula", añade el profesor Gershon. "Por lo tanto, proporciona un punto de referencia para futuros cálculos teóricos. Mejoras en estos cálculos transformarán nuestra comprensión de cómo los núcleos están unidos entre sí."
Debido en parte a su relativa simplicidad, los científicos fueron capaces de resolver las ecuaciones de la fuerza gravitatoria y las interacciones electromagnéticas, pero la fuerza de la interacción fuerte hace que sea imposible resolver las ecuaciones de la misma manera.
"Los cálculos de las interacciones fuertes se hacen con una técnica intensiva en computación", explica el profesor Gershon. "Con el fin de validar estos cálculos es esencial poder comparar las predicciones con experimentos. La nueva partícula es ideal para este propósito, ya que es la primero conocida que contenga un quark encanto y al mismo tiempo tenga espín 3."  


El spin es una de las etiquetas utilizadas por los físicos para distinguir entre partículas. Es un concepto que surge en la mecánica cuántica, y puede considerarse como algo similar al momento angular : En este sentido, un spin más elevado corresponde a quarks orbitando entre sí más rápido que aquellos con un spin inferior.
El estudiante de doctorado Daniel Craik, que trabajó en el estudio, añade: "Tal vez la parte más emocionante de este nuevo resultado es que podría ser el primero de muchos descubrimientos similares con datos del LHC. Si podremos usar esta misma técnica, tal como la hemos empleado con DS3 * (2860) ˉ, para mejorar también nuestra comprensión de la interacción débil, es una cuestión fundamental planteada por este descubrimiento. Si es así, esto podría ayudar a responder a uno de los mayores misterios de la física: ¿Por qué hay más materia que antimateria en el Universo?"



"La frase mas excitante que se puede oír en ciencia, la que anuncia nuevos descubrimientos, no es ¡Eureka! (¡Lo encontré! ) sino es extraño...". Isaac Asimov


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martes, 4 de noviembre de 2014

MAS ALLA DEL UNIVERSO



Howard Wiseman y Michael Hall, del Centro de Dinámica Cuántica, dependiente de la Universidad Griffith, en Brisbane, Australia, así como Dirk-Andre Deckert, de la Universidad de California en Davis, Estados Unidos, dan un nuevo impulso científico a la idea de que existen universos paralelos al nuestro, una idea que ha sido muy tratada en la ciencia-ficción.

El equipo propone que los universos paralelos existen realmente, y que interactúan. Es decir que, en vez de evolucionar de forma independiente, los universos próximos se influyen entre sí por una fuerza sutil de repulsión. Los autores del estudio muestran que tal interacción podría explicar todo lo que es incomprensible sobre la mecánica cuántica. Pero los detractores cuestionan la realidad de estos otros universos, dado que no llegan a influir en nuestro universo. En cambio, según la nueva teoría, sí hay influencias, y estas se pueden percibir en los detalles aparentemente ilógicos de ciertos fenómenos cuánticos.
La nueva teoría propone que el universo que percibimos y en el que existimos es solo uno de una cantidad gigantesca de universos. Algunos son casi idénticos al nuestro, mientras que la mayoría son muy diferentes. Todos esos universos son igual de reales, existen de manera constante a través del tiempo, y poseen propiedades definidas de forma precisa. Los fenómenos cuánticos proceden de una fuerza de repulsión general entre universos “cercanos” (o sea, similares) que tiende a hacerlos más distintos.

La teoría cuántica es necesaria para explicar cómo funciona el universo a escala microscópica, y se cree que se aplica a toda la materia. Pero es muy difícil de descifrar, al exhibir fenómenos extraños que parecen violar las leyes de causa y efecto. Esto último queda muy bien reflejado en lo que una vez manifestó el eminente físico teórico estadounidense Richard Feynman: “Creo que puedo decir sin riesgo a equivocarme que nadie entiende la mecánica cuántica”.
La idea de los universos paralelos en la mecánica cuántica ha estado presente desde 1957. En la interpretación más conocida de este concepto, cada universo se ramifica en un manojo de nuevos universos cada vez que se realiza una medición cuántica.


Hall cree que su teoría puede incluso crear la extraordinaria posibilidad de probar la existencia de otros universos. «La belleza de nuestro enfoque es que si hay un solo universo nuestra teoría se reduce a la mecánica newtoniana, mientras que si hay un número gigantesco de universos reproduce la mecánica cuántica», dice. «En el medio, predice algo nuevo que no es la teoría de Newton, ni tampoco la teoría cuántica».
La capacidad a la aproximación de la evolución cuántica utilizando un número finito de universos podría tener ramificaciones significativas en la dinámica molecular, que es una técnica de simulación por computadora en la que se permite que átomos y moléculas interactúen por un período, permitiendo una visualización del movimiento de las partículas. Originalmente fue concebida dentro de la física teórica, aunque hoy en día se utiliza sobre todo en biofísica, así que sería lógico preguntar,  ¿Quién estará escribiendo de física en el otro lado del espejo?.


Información: https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.4.041013

"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

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sábado, 1 de noviembre de 2014

ENIGMATICA MANCHA SOLAR



Nuestro sol está en el pico de máxima actividad del actual ciclo, el 24 desde que empezó la observación sistemática en 1755. La gran mancha solar AR12192, que últimamente ha producido potentes llamaradas, se ha escondido al entrar en la cara de la estrella invisible desde la Tierra. Siguiendo la rotación del Sol (27 días tarda en cumplir un giro completo), la mancha puede aparecer dentro de un par de semanas por el otro lado, pero habrá cambiado y no se sabe predecir de antemano cómo será entonces. Es un enigma.Con un diámetro de unos 125.000 kilómetros, casi el de Júpiter, la AR12192 es la mayor mancha de este tipo registrada desde hace 24 años y la semana pasada generó cuatro fulguraciones del nivel X, el más alto de la clasificación.



“La Región Activa 12192, la mayor desde el 18 noviembre de 1990, está prácticamente fuera de visibilidad ahora”, anunció el día 30 el Centro de Predicción del Tiempo Espacial (SWPC), de la Agencia Nacional de Océano y Atmósfera (NOAA) estadounidense. “La AR 12192 no produjo ninguna tormenta de radiación en dirección a la Tierra ni eyección de masa de la corona solar significativa, durante su tránsito por la cara visible del Sol y ahora, en la cara oculta, el riesgo ha desaparecido”. Sin embargo, se pueden producir más destellos durante unos días debido a los bucles que se forman en altura sobre la mancha. Además, advierten, pueden producirse tormentas solares si hay alguna otra erupción, pero de momento “solo se aprecian pequeñas manchas dispersas en el disco solar, en claro contraste con la situación hace una semana”.  
El ciclo 24, aún con un segundo pico de actividad estos días, tras el registrado a finales del año pasado, está siendo “modesto” en comparación con los últimos ciclos.
Las llamaradas o fulguraciones de radiación que emiten las manchas se clasifican por su intensidad y la AR 12192 ha generado, desde el 20 de octubre, 64 destellos de nivel C (medio), 22 de nivel M (más alto) y seis de nivel X, el más alto. El X, a su vez, se clasifica en grados de potencia, con el 2 duplicando en intensidad al 1 y el 3 triplicándolo, y el destello de AR 12192 del pasado 24 de septiembre fue un X3,1. A menudo, van asociadas a eyecciones de materia que, sobre todo cuando están directamente orientas hacia la Tierra, pueden afectar seriamente a los satélites, a las comunicaciones y a las centrales eléctricas, incluso pueden ser peligrosas para los astronautas, que deben evitar cualquier actividad fuera del vehículo espacial durante estos episodios de la estrella.

De ahí el enorme interés en desarrollar métodos eficaces para predecir la actividad solar con anticipación suficiente. Hay que tener en cuenta que la radiación de la estrella, a la velocidad de la luz, llega en ocho minutos a la Tierra, y la masa expulsada de la corona a altísimas velocidades, entre uno y tres dias. Las tormentas magnéticas solares, combinaciones de fulguraciones con eyecciones de masa de la corona, generan las tormentas geomagnéticas en la Tierra y las espectaculares auroras sobre los polos, además de incrementar actividad volcánica, terremotos y seguramente alterar magnéticamente las más sofisticadas creaciones del hombre.

El sistema GPS, especialmente para las aplicaciones de alta precisión, puede resultar afectado cuando las erupciones de la estrella perturba la ionosfera terrestre y altera las características de las ondas que la atraviesan.

El bombardeo de partículas solares muy energéticas, cuando se producen eyecciones de materia de la corona afecta a la alta atmósfera terrestre, donde operan los satélite de órbita baja, aumentando la resistencia aerodinámica de los mismos, por lo que puede variar su órbita y provocar un consumo extra de combustible para recuperarla. Los satélites que están a gran altura pueden sufrir las perturbaciones debidas al incremento de la radiación solar.



"Más vale quedarse aquí y esperar, a lo mejor se calma la tormenta y se despeja el cielo, y entonces podremos encontrar el camino por las estrellas". Aleksandr Pushkin

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