Llevando el orden al caos

Un investigador de la Universidad de Baylor ha creado la primera observación experimental del caos molecular, proporcionando pruebas a una suposición ampliamente aceptada, pero aún no probada, y que es efectivamente precisa.

El caos molecular es la suposición de que las velocidades de las partículas en colisión no están correlacionadas y son independientes de la posición. Un ejemplo del caos molecular está en el aire de cualquier sala. Aunque los átomos de nitrógeno y oxígeno están volando con una velocidad cuadrada media debido a la temperatura de la sala, no están relacionados, por tanto el aire no vuela hacia una dirección de la sala sin alguna clase de cambio de presión externo, como ala apertura de una ventana. La suposición del caos molecular, que es parte de la teoría cinética de gases, se considera ampliamente como algo cierto debido a que todo lo que surge y sigue esta suposición funciona muy bien. Sin embargo, ha sido casi imposible probar esta suposición, hasta ahora.

“Fue muy excitante cuando tropezamos por primera vez con la observación”, dijo el Dr. Jeffrey Olafsen, profesor asociado de física en Baylor y principal investigador del proyecto. “Las observaciones anteriores se habían realizado con simulaciones por ordenador, pero esta es la primera vez que se ha medido en un sistema experimental”.

Olafsen, en colaboración con el Dr. G. William Baxter, profesor asociado de física en la Universidad Estatal de Pennsylvania – Erie, construyeron dos “gases”, o capas, de cojinetes de bolas. En la capa donde se mantenía el caos molecular, los investigadores midieron las estadísticas de Maxwell Boltzmann, como aquellas que predicen la velocidad cuadrada media de las partículas en el aire de la sala. En la capa donde falló la suposición de caos molecular, las estadísticas no obedecieron a las de Maxwell Boltzmann. Tal vez la parte más interesante, dijeron los investigadores, es que los dos “gases” estuvieron en contacto entre sí mientras demostraban simultáneamente su comportamiento respectivo.

“Las dos capas pueden verse como dos gases en contacto térmico simultáneo, y aún así, uno de los gases mostró caos molecular mientras que el otro no”, dijo Olafsen. “Esto significa que los detalles de cómo la energía se inyecta y distribuye entre los gases son importantes para comprender cuándo demostrará un sistema caos molecular”.

Olafsen dijo que los resultados también son beneficiosos para construir una termodinámica fundamental para sistemas dirigidos lejos del equilibrio.

Aquí puedes encontrar un video del experimento.
El artículo original publicado está disponible aquí.


Autor: Matt Pene
Fecha Original: 24 de julio de 2007
Enlace Original

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Comments (3)

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