NeoFronteras

Área de 'Física'

En busca de la segunda isla de estabilidad

Publicado el 16 de abril de 2008 en Física | 5 Comentarios »

Los modernos científicos nucleares han descubierto recientemente una isla de estabilidad en los mares de la tabla periódica donde habitan elementos superpesados. Ya especulan sobre una segunda.

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En el congreso número 235 de la American Chemical Society uno de estos científicos asistentes ha descrito cómo los investigadores están buscando esa nueva isla a mayor distancia. (leer más…)

Explican las congestiones fantasma de tráfico

Publicado el 9 de abril de 2008 en Física | 4 Comentarios »

Logran explicar por qué se producen atascos de tráfico cuando no hay cuellos de botella ni otras causas externas que los pudieran producir.

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Circuito experimental con veintidós vehículos circulando. Foto: Yuki Sugiyama.

¿Se ha preguntado alguna vez qué provoca esos atascos de tráfico en las autopistas cuando no ha habido accidentes (ni siquiera en el otro lado), no hay obras ni ningún otro cuello de botella y la densidad de tráfico no parece muy alta? Un grupo de investigadores japoneses tiene la respuesta: es Física pura.
Un experimento muy simple muestra que cuando la densidad de vehículos en una carretera supera cierto umbral la congestión de tráfico aparece debido a las inestabilidades inherentes de un sistema de partículas interactúantes. Es decir, bastan que haya unos pocos conductores inconsistentes sobre el asfalto para que se produzcan fluctuaciones que atasquen la carretera.
Dirk Helbing es un investigador que estudia la física de las interacciones sociales en el Instituto federal de Tecnología en Zürich (Suiza). Según él la causa de los atascos fantasma de tráfico es controvertida. (leer más…)

Los rayos cósmicos más energéticos no nos alcanzan

Publicado el 31 de marzo de 2008 en Espacio, Física | 1 Comentario »

Según los resultados del observatorio de rayos cósmicos High-Resolution Fly’s Eye y Auger las partículas más energéticas de los rayos cósmicos nunca alcanzan la Tierra, de acuerdo a una predicción de hace más de 40 años.

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Espejos del sistema detector de rayos cósmicos HiRes. Foto: University of Utah.

El límite Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK) fue propuesto en 1966 porque, según los cálculos, cualquier partícula de rayo cósmico con una energía superior a un determinado valor, en su largo viaje hasta la Tierra, interaccionaría con la propia radiación del fondo cósmico producida por el Big Bang y que rellena el espacio vacío desde hace más 13.000 millones de años.
Demostrar la existencia de este límite GZK ha sido una meta de los investigadores en este campo durante los últimos 40 años. Ahora un grupo de 60 científicos de siete instituciones dice que la respuesta es que el límite existe.
La conclusión se basa en las observaciones realizadas por el observatorio de rayos cósmicos High Resolution Fly’s Eye (HiRes) instalado en desierto de Utah y del observatorio Auger en Argentina. Los datos muestran que el número de rayos cósmicos ultraenergéticos decae una vez superado ese límite. (leer más…)

De momento ni rastro de WIMPS

Publicado el 6 de marzo de 2008 en Física | Comentarios desactivados en De momento ni rastro de WIMPS

En el experimento más sensible hasta la fecha dedicado a detectar partículas débilmente interactúantes o WIMPS no han podido encontrar ninguna de ellas.

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Uno de los cristales de germanio empleados en el detector CDMS. Foto: Fermilab. Ampliar foto.

Los científicos que realizan el experimento Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) anunciaron hace unos días que no han conseguido detectar partículas débilmente interactúantes o WIMPS, candidatas teóricas que darían cuenta de la existencia de materia oscura.
El experimento está ubicado a 800 metros bajo tierra en una mina en Soudan (Minesota), y es el esfuerzo más importante hasta la fecha para acotar las propiedades de las supuestas WIMPS.
Con este experimento, según Blas Cabrera, se ha podido acotar el límite a partir del cual las WIMPS interaccionan con la materia ordinaria y lo pesadas que pueden ser.
Las WIMPS son partículas hipotéticas pesadas que no emitirían o absorberían luz y que prácticamente no interaccionarían con la materia ordinaria, salvo gravitatoriamente. Darían cuenta de la materia oscura del Universo. Podría haber cientos o millones de estas partículas pasando a través de nuestros cuerpos y no nos enteraríamos. De momento son sólo proposiciones de modelos exóticos de partículas elementales, pero que por su propia naturaleza son difíciles de detectar, ya que nosotros y nuestros instrumentos están hechos de materia ordinaria. (leer más…)

Logran medir un análogo clásico del efecto Casimir

Publicado el 16 de enero de 2008 en Física | 1 Comentario »

Un equipo alemán logra medir la «fuerza Casimir crítica» en una disolución acuosa, que es un análogo clásico al efecto Casimir habitual basado en las fluctuaciones cuánticas del vacío.

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Un haz de luz (en rojo) se refleja dentro de la pared de vidrio (en azul) . Sus ondas evanescentes pueden detectar la esfera. Foto: Ingrid Schofron, I. Max Planck.

El vacío no es la nada. El vacío tiene propiedades y éstas pueden ejercer su influencia. Si colocamos muy próximas dos placas metálicas en el vacío aparece una fuerza que tiende a juntarlas, es el efecto Casimir. En realidad este efecto es minúsculo, si no lo fuera sería incluso concebible extraer energía del vacío. Sin embargo este efecto puede resultar un engorro si estamos trabajando con dispositivos nanomecánicos. Una maquinaría cuyos componentes sean del orden del nanometro puede atascarse debido a este tipo de efectos.
Ahora científicos del Instituto Max Planck y de la Universidad de Stuttgart han conseguido observar una fuerza similar, de carácter clásico y predicha hace décadas, en una mezcla de dos líquidos. Además han encontrado una manera de invertir el efecto de la fuerza de tal modo que las futuras nanomáquinas no se bloqueen, permitiendo una mayor miniaturización. (leer más…)

Proponen superconductividad sin fonones

Publicado el 3 de enero de 2008 en Física | 4 Comentarios »

Cincuenta años después de que se explicara por qué los superconductores tradicionales conducen la corriente eléctrica sin pérdidas, unos físicos sugieren, en un trabajo teórico, que es posible un mecanismo distinto para la existencia de superconductividad.

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Un imán levita magnéticamente sobre un superconductor de alta temperatura gracias al efecto Meissner. Foto: Los Alamos National Laboratory.

La superconductividad puede explicarse mediante la existencia de pares de Cooper. En determinados materiales cuando las temperaturas son muy bajas aparecen los pares de Cooper. Éstos son asociaciones de dos electrones que se mantienen unidos gracias a fonones, que son vibraciones de la red. La atracción mediada por fonones entre estos electrones de spines opuestos es mayor que la repulsión entre sus cargas.
Los pares de Cooper son bastante más grandes que el espaciado interatómico de la red cristalina y todos ellos se comportan como un todo que puede avanzar a través de la red sin esfuerzo, por lo que la resistencia eléctrica desaparece. Los fonones son por tanto fundamentales para la superconducción tradicional.
A una temperatura alta se terminan destruyendo todos los pares de Cooper y, por tanto, el estado superconductor desaparece. Esta explicación fue propuesta por Bardeen, Cooper y Schrieffer en 1957, y por ello recibieron el premio Nobel más tarde. (leer más…)

Realizan la primera computación cuántica

Publicado el 13 de diciembre de 2007 en Física, Tecnología | 3 Comentarios »

Un equipo internacional de científicos consigue realizar el primer cálculo matemático, consistente en una factorización de un número pequeño, utilizando un computador cuántico elemental. Esto representa un paso importante en la consecución del computador cuántico.

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Investigadores de University of Queensland (Australia) y de University of Toronto (Canadá) afirman haber manipulado fotones entrelazados cuánticamente para calcular los factores primos de 15, es decir, los números primos (sólo divisibles por ellos mismos y por la unidad) que dividen a 15, y que en este caso son 3 y 5.
Según Andrew White (del equipo australiano), aunque la respuesta a este problema puede ser obtenida de una manera mucho más fácil por un niño de ocho años, conforme el número se hace más grande el problema se hace mucho más difícil.
Calcular los factores primos no sólo es difícil para cualquier humano, sino que también lo es para cualquier computadora. Precisamente, esta dificultad inherente de factorizar números muy grandes es en la que están basados los sistemas de encriptado o cifrado (RSA) que usamos cuando hacemos compras por Internet o consultamos nuestro saldo en el banco con el ordenador. (leer más…)