NeoFronteras

Según un estudio las fluctuaciones del vacío y la gravedad podrían interaccionar de tal modo que habría implicaciones astrofísicas observables. Esto limitaría la aplicabilidad de las técnicas de teoría cuántica de campos en espacios curvos.

La teoría cuántica de campos describe todas las interacciones fundamentales de la Naturaleza excepto la más familiar de todas: la gravedad. La razón es que todavía no se ha formulado una teoría cuántica completa de la gravedad.
En una aproximación a esa teoría, el comportamiento de los campos cuánticos describiendo la materia y sus interacciones no gravitatorias pueden ser estudiadas asumiendo que se propagan sobre un fondo (background) de espacio-tiempo clásico. Estos campos terminarán por afectar a la métrica (lo que nos dice cómo se curva el espacio-tiempo en un lugar dado), pero se creía que el efecto sería pequeño siempre y cuando no estemos lidiando con situaciones extremas, como la que se daría cerca de una singularidad. Se supone que la gravedad no debería sentir los efectos cuánticos, de una manera análoga al elefante que no siente los microbios que pisa. (leer más…)

Sugieren que se pueden usar metamateriales como modelos en Cosmología.

Hay resultados que en sí no son muy importantes, pero que son interesantes en la medida en que relacionan áreas de conocimiento que parece que no tienen nada que ver entre sí. El estudio que vamos a ver es uno de estos casos.
Los metamateriales son unas construcciones curiosas. Pueden dar lugar a mantos de invisibilidad que, gracias a su índice de refracción negativo, hagan que la luz rodee a un objeto sin iluminarlo, y por tanto impidan delatar su presencia. Hasta hace poco eran poco más o menos que construcciones teóricas, pero desde hace un par de años se han hecho avances en el campo, reduciendo la longitud de onda a la que pueden operar. Se basan en el diseño de nanoestructuras pensadas para controlar los campos electromagnéticos a pequeña escala. (leer más…)

Un modelo, que considera la cooperación como propiedad emergente, sugiere que, bajo ciertas condiciones, el comportamiento deshonesto de algunos individuos puede mejorar la sociedad.

Evolución de la población del modelo. Fuente: Physicsworld.

Podemos creer que las leyes morales son impuestas por designio divino o pensar que si son un hecho natural deben ser un producto natural de la evolución socio-biológica y que pueden estudiarse científicamente. Después de todo, una sociedad formada por una especie inteligente que no desarrolle unas reglas mínimas de comportamiento está condenada al fracaso y a la desaparición.
Hace no tanto publicábamos en esta misma web un artículo sobre dos resultados recientes sobre cómo mantener la cooperación en las sociedades humanas y evitar que proliferen las personas aprovechadas. Aunque trataba de dos casos experimentales, también se mencionaba de pasada los modelos de simulación computacional. Pues bien, el caso que vamos a ver ahora es precisamente uno de estos modelos computacionales que está basado en la Física Estadística y en la racionalidad. (leer más…)

Proponen las partículas espejo como mejor explicación a la materia oscura y los recientes resultados sobre su supuesta detección directa.

Mina Soudan, donde se realiza el experimento CoGeNT. Fuente: J. Davis/Wikimedia.

Todo lo que rodea la materia oscura es cada día más confuso. La última especulación al respecto habla de la materia espejo. Según una teoría las partículas del modelo estándar tendrían una familia de partículas casi idénticas a ellas con las cuales no podrían interaccionar. Esto doblaría el número de tipos de partículas, habiendo partículas “a derechas” y “a izquierdas”. Lo más interesante de las partículas espejo es que interaccionarían entre ellas de la misma manera que lo hacen las partículas de materia ordinaria entre sí, de este modo formaría átomos espejo, moléculas espejo, planetas espejo, estrellas espejo y galaxias espejo. Aunque la materia espejo produciría luz, nosotros no la veríamos al estar hechos de materia ordinaria “a izquierdas”. (leer más…)

Consiguen por primera vez aleatoriedad certificada en un experimento cuántico sin un modelo detallado del dispositivo.

Imagen de la trampa de iones usada en este experimento. Fuente: JQI.

Los números aleatorios brillan por su ausencia. Ni siquiera cuando lanzamos un dado o unas monedas obtenemos una verdadera aleatoriedad. Desde un punto de vista clásico, bastaría conocer con mucha precisión las condiciones iniciales de posición y velocidad de un dado con para saber qué obtendremos. Laplace, en un ataque mecanicista, dijo una vez que si se tenía la posición y momento de cada partícula del Universo se podría saber qué pasaría en cualquier momento del futuro. Pero el sueño de Laplace es imposible en la práctica. Lo que ocurre es que no podemos tener una precisión infinita en la medida de las condiciones iniciales de un sistema ni en el cálculo de su evolución posterior. Además, muchos sistemas físicos clásicos presentan caos determinista (son predeciblemente impredecibles). Poseen lo que se llama “efecto mariposa”, según el cual un pequeño cambio en las condiciones iniciales produce cambios dramáticos en la evolución del sistema al cabo de un tiempo. (leer más…)

Según un estudio teórico puede que nuestro universo esté en el interior de un agujero de gusano que, a su vez, sea parte de un agujero negro situado en un universo mucho más grande.

El escenario ha sido descrito por el físico Nikodem Poplawski, de Indiana University, en Physics Letters B en un artículo ya disponible on line.
Poplawski ha utilizado el sistema de coordenadas tipo Kruskal para describir el campo gravitatorio de un agujero negro y modelar el movimiento geodésico radial de una partícula masiva que entra en un agujero negro.
Específicamente, ha estudiado el movimiento radial de una partícula para dos geometrías concretas. Una para la solución Schwarzschild de la Relatividad General (RG), que describe el espacio alrededor de un agujero negro convencional y otra para la solución Einstein-Rosen que describe un agujero de gusano.
Este movimiento no puede ser observado experimentalmente una vez la partícula cruce el horizonte de sucesos, a no ser que el observador haga lo propio. El interior de un agujero negro está oculto por el horizonte de sucesos. (leer más…)

Según algunos estudios teóricos la gravedad emergería de la información cuántica. Esto de que la información cuántica juegue un nuevo papel en la gravedad quizás ayude a encontrar un camino hacia la unificación de diversas ideas en Física.

Una de los conceptos con lo que se está jugando últimamente en Física Teórica es que la gravedad sea un fenómeno emergente, es decir que surja o aparezca de la interacción de elementos simples. En Biología tenemos varios ejemplos de propiedades emergentes, como el movimiento de un banco de peces a partir del movimiento simple de cada uno de los peces (básicamente consiste en fijarse en lo que hacen los peces que son próximos vecinos y obedecer unas reglas sencillas). También sabemos que la mente surge de la interacción de las neuronas entre sí, aunque la mente como tal no está en ninguna de ellas de forma aislada. Por tanto la mente es un fenómeno emergente.
También se ha tratado de encontrar este tipo de concepto en Física Fundamental (en el magnetismo y en otras campos de la Física Condensada también aparecen propiedades emergentes). En estas páginas ya vimos las diversas ideas que tratan de encontrar una teoría cuántica de la gravedad a partir de interacciones básicas exóticas de elementos simples (lazos cuánticos, graficidad, símplices causales, etc.). (leer más…)