Los científicos expanden la búsqueda de materia oscura ligera

Artículo publicado por Sarah Witman el 20 de septiembre de 2013 en Symmetry Magazine

Los físicos del experimento CDMS han desarrollado una forma mejor de buscar una partícula que, de existir, revolucionaría nuestras ideas sobre la materia oscura.

Tras ver posibles pistas de una materia oscura sorprendentemente ligera a principios de año, los científicos de Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) han encontrado una forma de mejorar la búsqueda de tales partículas.

Detectores CDMS

Detectores de CDMS

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Comprendiendo una nueva forma de magnetismo

Artículo publicado por David L. Chandler el 23 de septiembre de 2013 en MIT News

Los investigadores usan pulsos láser de baja frecuencia para estudiar las propiedades de un nuevo tipo de magnetismo fluctuante, conocido como estado de líquido de espín.

Usando pulsos láser de baja frecuencia, un equipo de investigadores ha llevado a cabo las primeras medidas que revelan las características en detalle de un tipo único de magnetismo encontrado en un mineral conocido como herbertsmithita.

Herbertsmithita

Herbertsmithita

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¿Cuán débil es la fuerza débil?

Artículo publicado por Kelen Tuttle el 18 de septiembre de 2013 en Symmetry Breaking

Usando una nueva técnica, la colaboración Q-weak ha hallado que el valor de la fuerza débil encaja con la teórico – por el momento.

En un análisis inicial de sus datos, la colaboración Q-weak, con sede en el Laboratorio Jefferson en Virginia, ha determinado que el valor de la carga débil encaja con lo predicho por la teoría.

A new picture of atomic nucleus emerges

Núcleo atómico Crédito: Argonne National Laboratory

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Física: La cruzada cuántica

Artículo publicado por Philip Ball el 11 de septiembre de 2013 en Nature News

Los físicos han pasado un siglo desconcertados con las paradojas de la teoría cuántica. Ahora, algunos están intentando reinventarla.

Si decimos la verdad, pocos físicos han llegado alguna vez a sentirse cómodos con la teoría cuántica. Tras haber vivido con ella durante más de un siglo, han logrado forjar una buena relación laboral; los físicos usan ahora rutinariamente las matemáticas del comportamiento cuántico para hacer cálculos asombrosamente precisos sobre la estructura molecular, las colisiones de partículas de alta energía, comportamiento de semiconductores, emisiones de espectro y mucho más.

Cuántica

Cuántica

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Partículas gravitatorias pesadas dan pistas sobre la energía oscura

Artículo publicado por Zeeya Merali el 10 de septiembre de 2013 en Nature

Unos gravitones, las partículas portadoras de fuerza, con masa podrían ayudar a explicar la expansión acelerada del universo.

El mantra de Wall Street “la avaricia es buena” podría pronto ser adoptado por los cosmólogos para explicar los orígenes de la energía oscura, la misteriosa entidad que está acelerando la expansión del universo.

Energía oscura

Energía oscura

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Los últimos datos del CERN indican que la nueva partícula es un bosón de Higgs

Artículo publicado el 14 de marzo de 2013 en SINC

Como ya adelantó a SINC el director del CERN, Rolf Heuer, el bosón que descubrieron el año pasado es un higgs. Así lo señalan los últimos resultados presentados hoy en la conferencia Moriond (Italia) por los científicos de los experimentos ATLAS y CMS del gran colisionador de hadrones.

Las colaboraciones ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) han presentado hoy en la conferencia Moriond (La Thuile, Italia) los últimos datos sobre la partícula descubierta en el CERN el año pasado.

El Bosón de Higgs o la particula de Dios

Bosón de Higgs

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Los investigadores proponen una nueva forma de estudiar el interior de la Tierra

Artículo publicado el 21 de febrero de 2013 en la Universidad de Texas

Investigadores del Amherst College y la Universidad de Texas, en Austin, han descrito una nueva técnica que podría, algún día, revelar en mayor detalle que nunca antes, la composición y características del interior de la Tierra.

Solo hay un problema: la técnica depende de una quinta fuerza de la naturaleza (además de la gravedad, las fuerzas nucleares fuerte y débil, y el electromagnetismo), que aún no ha sido detectada, pero que algunos físicos de partículas piensan que existe. Los físicos conocen a esta fuerza como interacción espín-espín de largo alcance. De existir, esta nueva y exótica fuerza, conectaría la materia en la superficie de la Tierra con aquella a cientos, o incIuso miles, de kilómetros por debajo, en las profundidades del manto. En otras palabras, los bloques básicos de los átomos – electrones, protones y neutrones – separados por enormes distancias, “sentirían” la presencia de los demás. La forma en que interactúan estas partículas podría proporcionar nueva información sobre la composición y características del manto, que se conoce muy poco debido a su inaccesibilidad.

Corte de la Tierra

Corte de la Tierra

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¿Algo a partir de la nada? Un vacío puede arrojar destellos de luz

Artículo publicado por Charles Q. Choi el 12 de febrero de 2013 en Scientific American

Las “partículas virtuales” pueden convertirse en fotones reales – bajo las condiciones adecuadas.

El vacío podría parecer espacio sin nada, pero los científicos han descubierto una nueva forma de, aparentemente, lograr algo, como la luz, a partir de la nada. Y el hallazgo podría, finalmente, ayudar a los científicos a construir computadores cuánticos increíblemente potentes, o arrojar luz sobre los primeros momentos de la historia del universo.

La física cuántica explica que existen límites a la precisión con la que se pueden conocer las propiedades de las unidades más básicas de la materia – por ejemplo, no se puede conocer, simultáneamente, con certeza la posición de una partícula y su momento. Una extraña consecuencia de esta incertidumbre es que el vacío nunca está completamente vacío, sino que bulle con lo que se conoce como “partículas virtuales”, que aparecen y desaparecen constantemente.

Efecto Casimir

Efecto Casimir

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¿La probabilidad surge de la mecánica cuántica?

Artículo publicado por Andy Fell el 5 de febrero de 2013 en la Universidad de California

Desde que el científico austriaco Ernest Schrodinger pusiera al desafortunado gato dentro de una caja, sus compañeros científicos han estado usando algo conocido como teoría cuántica para explicar y comprender la naturaleza de las ondas y las partículas.

Pero un nuevo artículo, publicado por el profesor Andreas Albrecht y el estudiante graduado Dan Phillips, ambos en la University de California, en Davis, señala que estas fluctuaciones cuánticas son responsables de la probabilidad de todas las acciones, con implicaciones de gran alcance para las teorías del universo.

Multiverso

Multiverso

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Por qué el universo no es un ordenador, después de todo

Artículo publicado el 4 de diciembre de 2012 en The Physics ArXiv Blog

La idea de que nuestro universo es un ordenador cósmico gigante, impregna la ciencia moderna. Ahora, un físico dice que esta suposición es peligrosamente incorrecta.

Una de las fuerzas motrices de la ciencia moderna es la idea de que el universo “calcula” el futuro, tomando algunos estados iniciales como entrada y genera los estados futuros como salida. Este es un potente enfoque que ha producido mucho conocimiento. Algunos científicos van más allá, y dicen que el universo es un ordenador gigante.

Matrix Code

Matrix Crédito: David Asch

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Ilusión lunar: ¿por qué la luna parece más grande cerca del horizonte?

Artículo publicado el 17 de enero de 2013 en The Physics ArXiv Blog

Los antiguos ya sabían que la Luna parece mayor cerca del horizonte, pero ninguna teoría explicaba de manera convincente la ilusión. Ahora, una nueva idea tiene como objetivo zanjar el debate de una vez por todas.

Una de las ilusiones ópticas clásicas implica a la Luna, que parece mayor cerca del horizonte que en el cénit. Esta ilusión se ha conocido y discutido desde hace siglos, y su explicación aún es tema de un candente debate.

Luna del 1 de Enero

Luna: Crédito: Marina Santacana

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Calculado finalmente el estado de Hoyle del carbono

Artículo publicado por Edwin Cartlidge el 3 de enero de 2013 en physicsworld.com

Calculando el comportamiento de protones y neutrones dentro de núcleos de carbono a partir de sus principios básicos, físicos de Alemania y Estados Unidos han identificado la forma del estado de Hoyle del carbono – que es un paso importante en la producción de elementos pesados dentro de las estrellas. Los investigadores encontraron que el estado tiene una estructura inusualmente doblada, un hallazgo que ayudaría a identificar las fuerzas que entran en juego en la producción del carbono.

El carbono-12 contiene seis protones y seis neutrones, y es un paso clave en la nucleosíntesis – el proceso mediante el cual se producen elementos más pesados en el interior de las estrellas. Los físicos que estudiaban la fusión estelar en las décadas de 1940 y 1950, observaron que el carbono-12 se forma cuando se fusionan dos núcleos de helio-4 para producir berilio-8 – el cual se fusiona con un tercer núcleo de helio-4. Sin embargo, había un problema con esta hipótesis. La energía de las partículas fusionadas era considerablemente mayor que el estado base del carbono-12. Esto implica que la formación de la nueva partícula es, de hecho, extremadamente improbable a través de esta vía – demasiado improbable como para tener en cuenta la gran abundancia de carbono en el universo.

Núcleo de helio-4 formando un "brazo doblado" en el carbono-12

Núcleo de helio-4 formando un “brazo doblado” en el carbono-12 Crédito: North Carolina State University

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Un único fotón podría detectar agujeros negros a escala cuántica

Artículo publicado por Ron Cowen el 22 de noviembre de 2012 en Nature News

Se propone un experimento de sobremesa para demostrar si el espacio-tiempo está compuesto de unidades indivisibles.

El espacio no es liso: los físicos creen que, a escala cuántica, está compuesto de subunidades indivisibles, como los puntos que forman un cuadro puntillista. Este pixelado paisaje se cree que hierve con agujeros negros menores de una cuatrillonésima del diámetro de un átomo de hidrógeno, apareciendo y desapareciendo constantemente.

Espuma cuántica

Espuma cuántica

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Einstein descubrió la energía oscura, según un historiador de la ciencia

Artículo publicado el 3 de diciembre de 2012 en The Physics ArXiv Blog

Einstein debatió el fenómeno que los físicos actuales llaman energía oscura en una correspondencia con Schrodinger, según revela un físico e historiador de la ciencia.

La teoría general de la relatividad de Einstein es uno de los mayores logros de la ciencia del siglo XX. Decribe la gravedad como una propiedad geométrica del tejido del espacio-tiempo.

Actualmente, esta idea es una de las piedras angulares de la física moderna, pero también tuvo problemas en su nacimiento. Un punto de particular controversia es un término en las ecuaciones de Einstein, conocido como constante cosmológica. Esta constante es un tipo de presión que influye en la tasa de expansión del universo.

einstein

Albert Einstein

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Primer multiverso de juguete creado en un laboratorio

Artículo publicado el 30 de enero de 2013 en The Physics ArXiv Blog

Los investigadores aprovechan las extrañas propiedades de un metamaterial líquido para observar espacio-tiempos de Minkowski que aparecen y desaparecen.

Los metamateriales son sustancias sintéticas con estructuras a nanoescala que manipulan la luz. Esta capacidad de dirigir los fotones hace que sean la tecnología que permite las capas de invisibilidad y ha generado un intenso interés entre los investigadores.

Multiverse

Multiverso Crédito: In My Imagination

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Las moléculas más complejas del universo

Artículo publicado el 25 de enero de 2013 en IAC

Investigadores del IAC confirman la posible existencia de grandes moléculas de fullerenos en el universo, las más complejas encontradas hasta el momento.

El hallazgo, que también aporta nuevas claves para desentrañar uno de los fenómenos más enigmáticos en astrofísica, las bandas difusas interestelares, se acaba de publicar en Astronomy and Astrophysics Letters.

Investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han hallado evidencia de que la presencia de “cebollas de carbono” y otras grandes moléculas derivadas de los fullerenos (una forma de carbono) podría ser generalizada en el espacio. Se trata de las moléculas más complejas observadas hasta el momento y su hallazgo tiene importantes implicaciones para entender la físico-química circunestelar e interestelar, así como los procesos moleculares en los últimos estados de la evolución estelar.

Cebollas de carbono

Cebollas de carbono Crédito: Gabriel Pérez Díaz, Instituto de Astrofísica de Canarias (Servicio MultiMedia). Imagen original de la nebulosa NGC 7822 (José Francisco Hernández Cabrera – IAC).

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Creado en miniatura el rayo tractor de Star Trek

Artículo publicado por Fiona McLeod el 25 de enero de 2013 en la Universidad de St. Andrews

Dentro del sistema experimental, el haz de luz se convierte en un dispositivo de arrastre, el cual reúne objetos microscópicos igual que cuando usamos una cadena.

Un equipo de científicos de Escocia y la República Checa ha creado un rayo tractor real, como el que aparece en las películas de Star Trek, que, por primera vez, permite que un haz de luz atraiga objetos.

Aunque las técnicas de manipulación de la luz han existido desde la década de 1970, esta es la primera vez que se ha usado un haz de luz para atraer objetos hacia la fuente luminosa, aunque sea a nivel microscópico.

Rayo tractor de Star Trek

Rayo tractor de Star Trek

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Los científicos insisten en que el protón ha ‘menguado’

Artículo publicado el 24 de enero de 2013 en SINC

No es fácil medir el radio del protón, porque los quarks que lo componen no dejan de interaccionar. Aun así, la comunidad científica ha fijado unos valores con los datos de complicados métodos de medición, pero los resultados difieren si se usan otras técnicas. Un equipo europeo ya apuntó hace unos años que el protón es más pequeño de lo establecido y ahora lo vuelve a confirmar con un nuevo estudio que publica Science.

“El electrón es una partícula como un punto, cuyo tamaño se ha medido en menos de 10-20 m, pero el protón, por el contrario, es una partícula compuesta de otras más pequeñas y fundamentales: los quarks”, recuerda Aldo Antognini, del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (Garching, Alemania).

proton

Protón Crédito: Patrick Spiers

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Investigadores del MIT descubren un nuevo tipo de magnetismo

Artículo publicado por David L. Chandler el 19 de diciembre de 2012 en MIT News

Los experimentos demuestran un ‘líquido de espín cuántico’, el cual podría tener aplicaciones en nuevos medios de almacenamiento de memoria para ordenadores.

Basándose en anteriores predicciones teóricas, investigadores del MIT han demostrado ahora experimentalmente la existencia de un tipo fundamentalmente nuevo de comportamiento magnético, añadiéndose a los dos estados anteriormente conocidos de magnetismo.

Herbertsmitita

Herbertsmitita Crédito: Tianheng Han

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Los físicos buscan las paredes de dominio cósmico

Artículo publicado por Edwin Cartlidge el 17 de enero de 2013 en physicsworld.com

Unas exóticas estructuras cósmicas conocidas como paredes de dominio cósmico podrían observarse desde la Tierra midiendo el sutil efecto de campos similares a los magnéticos cuando pasan a través de nuestra galaxia. Esta es la conclusión de un equipo de físicos de Estados Unidos, Canadá y Polonia que ha propuesto una nueva forma de estudiar la naturaleza de las misteriosas materia y energía oscuras, que se cree que impregnan el universo.

El modelo cosmológico estándar actual del Big Bang asume que gran parte de la energía del universo está contenida en dos misteriosas sustancias: energía oscura y materia oscura. La materia oscura explica las anomalías en el movimiento de las galaxias, y se cree que cuenta con, aproximadamente, el 20% de la energía del universo. La energía oscura se introduce para explicar la expansión acelerada del universo, y se le otorga un 75% de la energía. Búsquedas más directas suponen que la materia oscura consta de algún tipo de partícula, mientras que, a menudo, se estima que la energía oscura aparece en forma de una “constante cosmológica” que se añade a la ecuación de campo de la relatividad general. Sin embargo, también se han propuesto otra serie de posibilidades.

Paredes de dominio

Paredes de dominio

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