NeoFronteras

Proponen una física más rica para las partículas constituyentes de la materia oscura de tal modo que el sector del Universo hecho de materia oscura estaría iluminado con su propia luz oscura. Nosotros, por otro lado, no podríamos ver esa luz.

Según lo que se cree en la actualidad el Universo está compuesto por un 73% de energía oscura, un 23% de materia oscura no bariónica, es decir distinta de la materia ordinaria, y un 4% de átomos. Este 4% sería el responsable de todas las galaxias y estrellas que vemos. Nosotros formaríamos parte de sólo ese 4%.
La materia oscura por otra parte es bastante misteriosa y su naturaleza nos es, hasta el momento, desconocida. La materia oscura sería responsable de gran parte del campo gravitatorio presente en las galaxias. De hecho, según nuestros modelos, las galaxias se formarían alrededor de «grumos» de materia oscura. Pero aparte de poder sentir su tirón gravitatorio no podemos verla, ya que la luz no interaccionaría con ella, es sencillamente invisible. No emite ni bloquea la luz. Así que materia oscura no es lo mismo que materia negra y el término «oscuro» alude más a sus misteriosas propiedades que a sus cualidades ópticas. (leer más…)

Desenrollar cinta adhesiva produce rayos X lo suficientemente intensos como para realizar una radiografía.

La radiografía obtenida. Foto: Nature.

Para cualquiera que sepa un poco de Física le puede parecer como mínimo extraño que sea posible la producción de rayos al desenrollar cinta adhesiva, pero al parecer es verdad. Un equipo de investigadores ha descubierto no sólo que esta operación desprende rayos X, sino que además éstos son suficientes como para producir una radiografía. El descubrimiento podría desembocar en una máquina de rayos X barata que no necesite de electricidad para funcionar.
Carlos Camara y Seth Putterman físicos en University of California en Los Angeles informan en Nature que han logrado capturar una radiografía de un dedo sobre película fotográfica mediante los rayos X desprendidos por cinta adhesiva al ser retirada de una superficie. En este caso usaron un motor para desenrollar un rollo de cinta adhesiva en el vació a una velocidad de 3 cm/s, produciéndose pulsos de rayos X de 15 keV. Los pulsos tienen una duración de una mil millonésima de segundo y una potencia de 0,1 vatios. (leer más…)

Un par de científicos sostienen que para medir la asimetría temporal a escala molecular es mejor utilizar una formulación específica en lugar de medir sólo la entropía.

La idea del tiempo es esquiva, elusiva, inasible. Aunque todos tenemos una idea clara de lo que es el tiempo, ésta es psicológica, intuitiva. Ningún físico que diga que entiende el concepto de tiempo lo comprende realmente. La ciencia, simplemente, no proporciona una clara definición de tiempo. Estamos acostumbrados a ponerlo como una variable en nuestras ecuaciones, como una «t» en nuestros gráficos, pero su verdadera naturaleza se nos escape. Quizás por eso nuestros modelos de realidad no terminan de explicar bien el mundo que nos rodea.
A veces se habla de espacio-tiempo y se comenta que el tiempo es como una dimensión espacial más, pero basta echar un vistazo a la relatividad especial para darse cuenta de que el tratamiento matemático es distinto. Espacio y tiempo están interrelacionados, pero no son lo mismo. Incluso en la Mecánica Cuántica el tiempo no es un observable. Lo es la posición o la cantidad de movimiento con sus operadores autoadjuntos asociados, pero no el tiempo, que es la variable temporal en la ecuación de evolución (la ecuación de Schrödinger). (leer más…)

Imagen del cielo al completo en rayos gamma captada por GLAST. La Vía Láctea se sitúa en la horizontal central. Foto: NASA, DOE, International LAT Team.

El observatorio orbital de rayos gamma GLAST (Gamma-Ray Large Area Space Telescope) ya ha proporcionado su primer mapa en rayos gamma del cielo. Los científicos esperan descubrir nuevos púlsares, agujeros negros y otras fuentes de alta energía en nuestra galaxia gracias a este instrumento. También buscan pistas sobre una nueva Física. (leer más…)

En el gran colisionador de hadrones o LHC se han detectado ya las primeras partículas en su etapa de pruebas, incluso sin que los haces de protones hayan empezado a circular.

Ya han sido detectadas las primeras partículas en el LHC durante la etapa preliminar de pruebas antes de que el día 10 del mes próximo empiece a funcionar de verdad.
El LHC es un anillo gigantesco por el que circularán haces protones a muy alta energía. Los haces se interceptarán en unos puntos específicos donde se han colocado los experimentos. Éstos contienen detectores que miden las trayectorias y características de las partículas que los atraviesan. Consisten en una cascada de distintos detectores montados alrededor del punto de colisión, unos muy cerca de ese punto mientras que otros pueden estar situados a 20 metros del mismo. (leer más…)

Un experimento realizado en Suiza muestra, de nuevo, que la «acción a distancia» de la Mecánica cuántica existe y que además se puede dar a distancias considerablemente grandes.

En Mecánica Cuántica no existen partículas, sino las funciones de onda de las mismas, que además pueden estar en varios estados posibles. La función de ondas puede incluso contener varios estado a la vez, formando lo que se llama una superposición de estados. En ese caso cuando se realiza la medición la función de ondas colapsa hacia uno de los estados posibles.
Si una partícula está en una superposición de dos estados AB, una vez que «medimos la partícula» la función de ondas puede colapsar en el estado A o en el estado B con una probabilidad que supondremos igual. El estado deja de ser indeterminado para pasar a ser determinado. (leer más…)

Científicos trabajan con un nuevo tipo de frustración en unos materiales magnéticos ya conocidos y denominados vidrios de spin.

Estructura cristalina del PrAu2Si2. Las flechas rojas indican la dirección y sentido en el que apuntaría los momentos magnéticos si no hubiera frustración. Foto: ANL.

¿Qué tiene que ver un banco de peces con un material magnético? Pues quizás mucho, pero primero recordemos unos conceptos básicos.
En un cristal los átomos que lo constituyen están ordenados de tal manera que forman una red cristalina. Por el contrario, en un vidrio (como el de su ventana) los átomos que lo forman están desordenados. Los átomos o moléculas tienden a formar estructuras cristalinas de manera natural, pero si hay algo que se lo impide, como por ejemplo un proceso de enfriamiento rápido que les impida tener tiempo suficiente parar disponerse ordenadamente, o el añadido de una sustancia que frustre este ordenamiento, entonces tendremos un vidrio.
Volviendo a la pregunta inicial de qué tiene que ver un banco de peces con un material magnético, podemos decir que ambos pueden presentar propiedades emergentes a partir de interacciones elementales. Los peces se comportan como un todo en el banco pese a que desconocen dónde está cada uno de sus compañeros. Pero a cada uno le basta con saber dónde están sus vecinos más próximos, ver lo que éstos hacen y seguir unas regles sencillas para que aparezca el comportamiento colectivo. Los vidrios de spin son unos materiales curiosos. El nombre de vidrio no proviene de su grado transparencia sino del orden que guardan entre sí los spines de sus átomos. Es decir, la sustancia en cuestión puede formar una estructura cristalina pero los momentos magnéticos de sus átomos, determinados por los spines, no hacerlo. (leer más…)