NeoFronteras

Un grupo de físicos sugiere que el entrelazamiento cuántico puede jugar un papel en la orientación magnética de ciertos animales y dicen cómo ponerlo a prueba.

Algunos animales poseen la habilidad de sentir el campo magnético, algo que les permite orientarse en sus viajes migratorios. A esta habilidad se le denomina magneto-recepción y ha sido observada en una amplia gama de animales que incluye pájaros, insectos, tortugas, tiburones, langostas marinas, vacas, hongos e incluso bacterias. Sin embargo, los científicos no han sido capaces de comprender del todo los mecanismos responsables de esta capacidad.
Hans Briegel, de la Universidad de Innsbruck, y sus colaboradores han investigado el papel que las interacciones mecánico-cuánticas juegan en la magneto-recepción. Según cuentan en Physical Review Letters se puede mostrar que determinados aspectos de la Mecánica Cuántica (MC) intervienen en la brújula interna de estos animales y que quizás también controle otros aspectos biológicos. (leer más…)

Un estudio encuentra unos genes que probablemente facilitaron la transición hacia los primeros tetrápodos.

Aleta embrionaria de pez cebra en desarrollo. Fuente: Jing Zhang.

Según un estudio, la pérdida de genes que guían el desarrollo de las aletas puede que ayuden a explicar como fue la evolución de los vertebrados con patas.
Hace mucho, mucho tiempo, nuestro antepasado era un pez. Pero en el Devónico tardío, hace unos 365 millones de años, criaturas similares a los peces empezaron a aventurarse desde aguas someras a tierra firme con la ayuda de miembros de ocho dedos. Estos miembros habían evolucionado a partir de las aletas de los peces. Durante esta transición, nuestro antepasado vertebrado perdió muchas filas de fibras rígidas, denominadas, actinotrichia, que proporcionan soporte estructural y guían el desarrollo de las aletas. Aparecieron los dedos y su número fue más tarde reducido a un máximo de 5 por miembro. Simplemente, de la varias especies con diferentes números de dedos sólo sobrevivieron las de cinco. (leer más…)

Un equipo de astrónomos estadounidenses ha aplicado por vez primera en el Gran Telescopio CANARIAS (GTC) una técnica pionera para la observación de exoplanetas que podría otorgar mayor protagonismo a los grandes telescopios instalados en tierra.

Los resultados obtenidos a partir del estudio de dos planetas gigantes al pasar por delante de sus estrellas son de tal precisión que los investigadores ya hablan de utilizar este nuevo procedimiento para afinar la información que los satélites espaciales facilitan sobre “súper Tierras” o planetas tipo Neptuno.
La nueva técnica minimiza la distorsión que la atmósfera produce en la luz procedente de las estrellas gracias al uso de fotometría de banda estrecha, es decir, a una observación más selectiva de los fotones que llegan al telescopio. Los filtros sintonizables de OSIRIS, el primer instrumento que opera en el GTC, permiten “diseccionar” de manera muy precisa el espectro de luz.
“Queríamos explotar las cualidades únicas de OSIRIS en el mayor telescopio del mundo, y por ello buscamos nuevas formas de observación con sus filtros”, explica Eric Ford, astrónomo de la Universidad de Florida y coautor del artículo que será publicado próximamente por la Royal Astronomical Society. (leer más…)

Resultados preliminares hablan de una diferencia de masa entre neutrinos y antineutrinos, algo que contradice la teoría actual en Física de Altas Energías.

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

Investigadores del experimento MINOS del Fermilab han anunciado un sorprendente resultado que podría apuntar hacia una diferencia fundamental entre neutrinos y sus antipartículas. El hallazgo, si se confirma en futuros experimentos, podría ayudar a los físicos a explorar algunas de las diferencias fundamentales entre materia y antimateria.
El experimento MINOS está diseñado para poner a prueba la teoría sobre los neutrinos y su capacidad de cambiar de un tipo a otro, capacidad conocida como oscilación. Como ya sabemos los neutrinos vienen en tres tipos: electrónico, muónico y tauónico, asociados a sus leptones correspondientes: electrón, muón y tau. A su vez, cada uno de estos está asociado a una familia de quarks, todo según el Modelo Estándar de partículas. (leer más…)

Las plantas con flores tienen un gran impacto sobre el clima y los patrones de lluvia, cambiando el clima terrestre desde su aparición para favorecer así su propia diversidad.

Hubo un largo tiempo, desde la aparición de la vida hasta el Cretácico, en el que no había flores sobre la Tierra, ni tampoco mariposas, ni abejas polinizadoras, ni cualquier animal asociado a las angiospermas. Todo era verde, como un jardín zen. El mundo vegetal y la Tierra cambiaron radicalmente con el advenimiento de las flores.
Las angiospermas tienen otras diferencias, además de las flores, respecto a las demás plantas. Éstas son suficientes como para que, desde el punto de vista climático, un mundo sin plantas con flores fuera totalmente distinto al que disfrutamos ahora. Según un estudio, si todas las angiospermas de la Tierra fueran sustituidas por otras plantas el mundo sería más cálido y seco, particularmente en los trópicos. De este modo, la aparición de las angiospermas en el Cretácico trajo consigo la evolución de los trópicos.
Las plantas actúan a modo de tuberías que llevan el agua del suelo a la atmósfera, tomándolo del suelo a través de las raíces y evaporándolo, gracias a las transpiración, en las hojas. El impacto sobre el clima de este proceso es tremendo: alrededor de un 10% de la humedad atmosférica total proviene de las plantas. En otras palabras, esto significa que las plantas pueden producir su propia lluvia. (leer más…)

Sientan las bases tecnológicas para que en un futuro haya células fotovoltaicas con un 66% de rendimiento.

Puntos cuánticos de seleniuro de plomo absorben la energía solar y transfieren electrones calientes al óxido de titanio. Fuente: Universidad de Texas.

Según un estudio de la Universidad de Texas dirigido por Xiaoyang Zhu, la eficiencia de las células fotovoltaicas podría incrementarse desde el actual límite de un 30% hasta alcanzar más de un 60%. El estudio se publicó en la revista Science. Estos científicos han descubierto un método para capturar la luz solar de alta energía que normalmente se pierde en forma de calor en las células convencionales. Esto se lograría con el uso nanocristales operando a modo de puntos cuánticos.
La máxima eficiencia de una célula solar de silicio actual es del 31%. La razón de tan bajo rendimiento se debe a que parte de la luz solar que llega a la célula está compuesta por fotones de alta energía que el semiconductor no es capaz de transformar en electricidad. Sólo lo logra en una determinada gama del espectro que viene dada por el semiconductor empleado. El resto de la energía, en forma de lo que se llaman “electrones calientes” o “rápidos” se pierde en forma de calor. (leer más…)

Según unos cálculos teóricos es posible crear una situación en el mundo mecánico-cuántico en la que los efectos de la masa inercial y pesante deben ser diferentes, incluso que estas diferencias pueden ser arbitrariamente grandes. Además esto se podría comprobar experimentalmente.

Función de Wigner de los autovalores de energía en un potencial gravitatorio lineal para E=0 según una ecuación del artículo original. Fuente: ArXiv.

El tema de que la masa inercial sea distinta de la pesante es algo que aparece de vez en cuando en Física, aunque hasta ahora todas las medidas realizadas, incluso con muy alta precisión, dicen que ambas masas son exactamente la misma y que el principio de equivalencia sigue vigente. Esta equivalencia entre ambas masas es la basa sobre la que se asienta la Relatividad General.
Ahora aparece un nuevo resultado en teoría cuántica que vuelve sobre el tema.
El principio de equivalencia es una de las ideas más fascinantes de la Física moderna. Nos dice que la masa del principio de inercia, es decir, la que aparece en F=ma, es la misma que la que aparece en la ley de gravedad F=Gm₁m₂/r². Esto permite afirmar que si estamos dentro de una nave espacial que acelera a 1g no podremos distinguir la fuerza que sentimos contra el suelo (hacia la parte de atrás de la nave) de la que sentiríamos debida al campo gravitatorio sobre la superficie de la Tierra. (leer más…)