Archivo de la Categoría “Física”
Artículo publicado el 17 de noviembre de 2011 por Edwin Cartlidge en Science Insider
Nuevas pruebas de alta precisión llevadas a cabo por la colaboración OPERA, en Italia, confirman ampliamente su afirmación, hecha en septiembre, de haber detectado neutrinos que viajan más rápido que la velocidad de la luz. La colaboración envió hoy sus resultados a una revista, pero algunos miembros siguen insistiendo en que se necesitan más comprobaciones antes de que los resultados puedan considerarse sólidos.
OPERA mide las propiedades de los neutrinos que son enviados a través de la Tierra, desde el laboratorio de física de partículas del CERN en Ginebra, Suiza, hasta su detector situado bajo la montaña Gran Sasso en Italia central. El 22 de septiembre, la colaboración informó en un artículo en ArXiv de haber medido la llegada de unos neutrinos unos 60 nanosegundos antes de lo que lo harían en el caso de viajar a la velocidad de la luz. Los investigadores obtuvieron el resultado estadísticamente, comparando la distribución temporal de protones dentro de los pulsos de 10,5 microsegundos que producen los neutrinos en el CERN, con la distribución de neutrinos observada en su detector.
 CERN © by Wimox Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Robert Sanders el 14 de noviembre de 2011 en la web de UC Berkeley
Científicos de la Universidad de California en Berkeley, han demostrado que los plasmas ionizados, como los que se encuentran en las luces de neón y los televisores de plasma, no sólo pueden esterilizar el agua, sino también hacerla antimicrobiana – capaz de matar bacterias – hasta una semana después del tratamiento.
Los dispositivos capaces de producir tales plasmas son baratos, lo que significa que podrían salvar vidas en los países en desarrollo, zonas de desastres o en el campo de batalla, donde el agua estéril para uso médico – ya sea para dar a los niños o para cirugía mayor – tiene un suministro escaso y es de producción cara.
 Plasma © by Kyknoord Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Antonella del Rosso el 7 de noviembre de 2011 en la web del CERN
La violación CP en los quarks charm (encantados) siempre se ha pensado que era extremadamente pequeña. Por tanto, al observar el decaimiento de partículas que implican materia y antimateria, el experimento LHCb ha recibido recientemente la sorpresa de ver que las cosas podrían ser diferentes. Los teóricos están estudiando el caso.
El estudio de la física del quark charm no estaba en los planes iniciales del experimento LHCb, cuya letra “b” significa “quark beauty”. Sin embargo, hace un año, la colaboración decidió observar un espectro más amplio de procesos que implican a los quarks charm entre otras cosas.
 LHCb © Crédito: cavorite Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Sean M. Carroll el 4 de octubre de 2011 en Cosmic Variance
En honor al Premio Nobel, aquí tenemos algunas preguntas que se hacen, o deberían hacerse, con frecuencia sobre la energía oscura.
¿Qué es la energía oscura?
Es lo que hace que el universo acelere, si es que hay una “cosa” que haga eso. (Ver más abajo).
 Remanente de supernova en expansión © Crédito: thebadastronomer Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Pauline Gagnon el 21 de octubre de 2011 en Quantum Diaries
Ésta podría no ser la manera más intuitiva de medir g, la constante de aceleración de gravitatoria. Sin embargo, es lo que está tratando de conseguir un equipo de alrededor de 50 científicos de la colaboración AEgiS (Experimento de antihidrógeno – Gravedad, Interferometría y Espectroscopia). Pronto podría ser aún más fácil, gracias a un proyecto aprobado recientemente para la construcción de ELENA, un nuevo desacelerador de antiprotones.
La antimateria no es nueva en el CERN. Estrictamente hablando, hemos estado produciendo partículas y antipartículas desde hace décadas. Pero la producción de átomos completos es otra historia. Lo que es mucho más reciente, es un pequeño grupo de unos treinta físicos del experimento ALPHA que lograron producir átomos de anti-hidrógeno y mantenerlos durante unos 1000 segundos.
 Equilibrio de materia y antimateria Crédito: Sandbox Studios Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Jon Cartwright el 15 de agosto de 2011 en physicsworld.com
El horizonte de sucesos de un agujero negro es la última oportunidad definitiva: más allá de este límite nada, ni siquiera la luz, puede escapar. ¿Pero ese “nada” incluye a la propia información? Los físicos han pasado la mayor parte de las últimas cuatro décadas lidiando con la “paradoja de la información”, pero ahora, un grupo de investigadores del Reino Unido, cree que puede ofrecer una solución.
Los investigadores han creado un modelo teórico para el horizonte de sucesos de un agujero negro que evita por completo el espacio-tiempo. Su trabajo también apoya una controvertida teoría, propuesta el año pasado, que sugiere que la gravedad es una fuerza emergente en lugar de una interacción fundamental universal.
 Agujero negro © Crédito: thebadastronomer Historia paradójica
La paradoja de la información surgió por primera vez en la década de 1970, cuando Stephen Hawking de la Universidad de Cambridge, basándose en un trabajo anterior de Jacob Bekenstein, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, sugirió que los agujeros negros no son totalmente negros. Hawking demostró que los pares partícula-antipartícula generados en el horizonte de sucesos – en la periferia exterior de un agujero negro – se separan. Una partícula caería en el agujero negro, mientras que la otra escaparía, haciendo del agujero negro un cuerpo radiante.
La teoría de Hawking implica que, con el tiempo, un agujero negro finalmente se evaporaría, sin dejar nada. Esto presentó un problema para la mecánica cuántica, que dice que nada, incluyendo la información, puede perderse. Si los agujeros negros ocultan la información para siempre en sus singularidades, habría un error fundamental en la mecánica cuántica.
La importancia de la paradoja de la información llegó a un punto en 1997, cuando Hawking, junto con Kip Thorne, del Instituto de Tecnología de California (Caltech) en los EE.UU., hicieron una apuesta con John Preskill, también de Caltech. En ese momento, Hawking y Thorne creían que la información se perdía en los agujeros negros, mientras que Preskill pensaba que era imposible. Más tarde, sin embargo, Hawking admitió su derrota, diciendo que creía que la información retorna – aunque en un estado encubierto.
A finales del siglo, Maulik Parikh, de la Universidad de Utrecht en los Países Bajos, junto con Frank Wilczek, del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton en EE.UU., mostró cómo la información podría filtrarse desde un agujero negro. En su teoría, las partículas portadoras de información justo en el borde interior del horizonte de sucesos, podrían pasar a través de la barrera por el efecto túnel, siguiendo los principios de la mecánica cuántica. Sin embargo, esta solución también sigue siendo discutible.
El túnel a través de horizonte de sucesos
Ahora, Samuel Braunstein y Manas Patra, de la Universidad de York en el Reino Unido, creen haber formulado una teoría de tunelización que parece bastante más atractiva que la de Parikh y Wilczek. “No podemos decir que hayamos demostrado que es realmente posible escapar de un agujero negro”, explican, “pero ésa es la interpretación más directa de nuestros resultados”.
Normalmente, los teóricos que tratan con agujeros negros tiene que luchar contra las complejas geometrías del espacio-tiempo que surgen de la teoría de la gravitación Einstein – la Teoría de la Relatividad General. En su modelo, Braunstein y Patra dicen que el horizonte de sucesos es de naturaleza puramente mecánico cuántica, con bits del espacio cuántico de “Hilbert” pasando por un túnel a través de la barrera.
Los teóricos encontraron que incluso un modelo de tunelización tan simplificado puede reconstruir el espectro de radiación que se cree que emana de un agujero negro. Esto es distinto al modelo de creación de pares de Hawking, que lleva a la pérdida de información y siempre ha requerido muchos más detalles teóricos para funcionar. En pocas palabras, Braunstein y Patra dicen que la tunelización parece una característica intrínseca mucho más probable un agujero negro – así que, probablemente, la información no se pierde después de todo. Sus hallazgos se publican en el último ejemplar de la revista Physical Review Letters.
La profundidad de la gravedad
Hay todavía otra vuelta de tuerca más al trabajo de los investigadores. El año pasado, el teórico de cuerdas Erik Verlinde, de la Universidad de Amsterdam, basándose en el trabajo de Ted Jacobsen de la Universidad de Maryland en los EE.UU., presentó una idea especulativa sobre el origen de la gravedad. Según la propuesta de Verlinde, la gravedad no es una interacción fundamental, sino que surge del universo tratando de maximizar el desorden. La gravedad es, por tanto, una “fuerza entrópica” – una consecuencia natural de la termodinámica – tal y como se siente la fuerza sobre una goma estirada cuando las moléculas intentan escurrirse hacia estados desordenados.
Braunstein y Patra creen que su modelo de agujero negro favorece la propuesta Verlinde. Si la gravedad – por no hablar de la inercia o el espacio-tiempo – es una fuerza emergente, entonces no se utilizaría para descubrir el mecanismo básico de pérdida de información de los agujeros negros, que es lo que han demostrado los investigadores de York. “Esto no demuestra que Verlinde está en lo correcto, pero sí que su propuesta ‘tiene base’”, dice Braunstein a physicsworld.com.
Steve Giddings, físico especializado en gravedad cuántica de la Universidad de California en Santa Barbara, no cree que Braunstein y Patra hayan abordado “las preguntas más cruciales” de la propuesta de Verlinde. Sin embargo, dice que han propuesto otra pista de un importante vínculo entre la información cuántica y la gravedad. “Un desafío importante es descubrir si podemos dar una base más sólida a las ideas propuestas por Verlinde y otros”, añade. “Ésta puede ser una pieza más del rompecabezas, pero no hemos terminado aún”.
Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 15 de agosto de 2011
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Artículo publicado por Tushna Commissariat el 11 de octubre de 2011 en physicsworld.com
Un aspecto importante del movimiento browniano, predicho hace varias décadas, se ha observado por primera vez por investigadores en Europa. El equipo ha medido cómo esferas de tamaño micrométrico interactúan con un fluido que las rodea y han demostrado que las esferas “recuerdan” su movimiento anterior. Su técnica experimental, según afirman los investigadores, podría utilizarse como sensor biofísico.
Explicado por Albert Einstein en 1905, el movimiento browniano describe el movimiento errático de una diminuta partícula en un fluido. Está provocado por los numerosos pequeños “golpes” que recibe la partícula como resultado de la agitación térmica del fluido. Al principio, Einstein y otros físicos creyeron que estos golpes eran independientes del movimiento de la partícula y se caracterizó como ruido blanco.
 Partícula atrapada por el láser Seguir Leyendo…
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Artículo publicado el 12 de octubre de 2011 en The Physics ArXiv Blog
Un viejo misterio sobre las oscilaciones periódicas en la descomposición de algunos elementos, puede haber sido finalmente resuelto.
En 2007, los físicos del acelerador de iones pesados GSI en Darmstadt, Alemania, hicieron un descubrimiento sorprendente.
Estos chicos estaban midiendo las tasas de desintegración radiactiva de núcleos de praseodimio y prometio, los cuales habían sido despojados de todos menos uno o dos de sus electrones, lo que les dejaba con una carga superior a +50.
 Anomalía del GSI Seguir Leyendo…
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Escrito por Kanijo en Física, tags: Neutrinos
Artículo publicado por Devin Powell el 19 de octubre de 2011 en Science News
La falta de un rastro de energía sugiere que hubo en error de cálculo en el hallazgo.
Un nuevo estudio echa el freno a los neutrinos más rápidos que la luz.
En septiembre, un grupo del experimento OPERA de Italia, supuestamente registró unos neutrinos que viajaron los 730 kilómetros entre el CERN de Suiza y el Laboratorio Nacional del Gran Sasso de Italia, cerca de 60 nanosegundos más rápido de lo que la luz hubiese cubierto esa distancia en el vacío (SN: 10/22/11, p. 18).Pero, si esto fuera cierto, la mayoría de los neutrinos se hubiesen despojado de energía durante su viaje, según sugiere un nuevo análisis realizado por físicos de la Universidad de Boston.
 Detector de neutrinos Super Kamiokande © by Ethan Hein Seguir Leyendo…
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Escrito por Kanijo en Física, tags: GPS, Neutrinos
Artículo publicado el 14 de octubre de 2011 en The Physics ArXiv Blog
El movimiento relativista de los relojes a bordo de los satélites GPS tiene en cuenta con exactitud el efecto superlumínico.
Ya han pasado tres semanas desde la extraordinaria noticia de que unos neutrinos que viajaron entre Francia e Italia se registró que lo hacían más rápido que la luz. El experimento, conocido como OPERA, encontró que las partículas producidas en el CERN, cerca de Ginebra, llegaron al Laboratorio Nacional Gran Sasso, en Italia, unos 60 nanosegundos antes de lo que permite la velocidad de la luz.
 Satélite GPS © by cliff1066™ Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Pauline Gagnon el 3 de octubre de 2011 en Quantum Diaries
Hay bobones y bosones, y si el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se construyó sólo para encontrar el bosón de Higgs, tendrías toda la razón al pensar que los físicos pertenecen a la primera categoría. Pero el hecho es que el LHC hace mucho más que buscar el bosón de Higgs.
A pesar de que los medios de comunicación se centran principalmente en el bosón de Higgs, esta búsqueda sólo representa uno de los muchos aspectos que esperamos cubrir con el LHC. Por supuesto, el bosón de Higgs da una solución tan elegante al problema del origen de la masa que su gran popularidad entre los físicos han llegado incluso al público general.
 Túnel del LHC © by solarnu Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Yudhijit Bhattacharjee el 28 de septiembre de 2011 en Science Now
Poner a prueba la gravedad es simple: salta desde la ventana del segundo piso y mira qué pasa. Es mucho más difícil poner a prueba la teoría de la gravedad de Albert Einstein – la Teoría de la Relatividad General – que dice que la masa de un objeto curva el espacio y el tiempo a su alrededor. Aunque los investigadores han demostrado la relatividad general en la escala del sistema solar, la validación a escalas cósmicas ha sido más difícil. Eso es exactamente lo que ha hecho ahora un grupo de astrofísicos en Dinamarca.
Los investigadores, encabezados por Radek Wojtak del Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague, se propusieron poner a prueba una predicción clásica de la relatividad general: que la luz pierde energía conforme escapa de un campo gravitatorio. Cuanto más fuerte sea el campo, mayor será la pérdida de energía sufrida por la luz. Como resultado, los fotones emitidos desde el centro de un cúmulo de galaxias – un objeto masivo que contiene miles de galaxias – debería perder más energía que los fotones que llegan desde el borde del cúmulo, ya que la gravedad es más fuerte en el centro. Y así, la luz que emerge del centro debe tener una longitud de onda más larga que la luz procedente de los bordes, moviéndose hacia el extremo rojo del espectro de luz. El efecto se conoce como desplazamiento gravitatorio al rojo.
 Abell 2744, el Cúmulo de Pandora © by thebadastronomer Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Jon Cartwright el 8 de septiembre de 2011 en physicsworld.com
Los físicos están finalmente acercándose a la materia oscura, la esquiva sustancia que se cree que constituye la mayor parte de la materia del universo. O eso, o están siendo engañados por una fuente de error desconocida.
Ésta parecía ser la idea general, después de que el equipo detrás del experimento CRESST (o Búsqueda Criogénica de Eventos Raros con Termómetros Superconductores) en Italia anunciara el martes que había descubierto señales que podrían interpretarse como materia oscura. Estas señales se unen a posibles huellas de materia oscura observadas por otros dos experimentos de detección directa en los últimos años, lo que sugiere que las pruebas van en aumento. El problema es que los físicos no se ponen de acuerdo sobre si las distintas señales coinciden o no.
 Detector CRESST © Crédito: LNGS/INFN Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Estelle Asmodelle el 26 de septiembre de 2011 en Cosmos Magazine
Recientes exámenes de la velocidad de supernovas sugieren que el universo puede estar expandiéndose de manera no uniforme en su aceleración, lo que implica que las leyes de la física puede variar a través del cosmos.
Los físicos que trabajan con el conjunto de datos Union2 del Proyecto de Cosmología de Supernovas (Supernova Cosmology Project), han sugerido que la expansión del universo parece mostrar un eje preferente, lo que significa que el universo se está expandiendo más rápidamente en una dirección que en cualquier otra.
 Crédito: NASAblueshift Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Hamish Johnston el 23 de septiembre de 2011 en physicsworld.com
¿Pueden las partículas viajar más rápido que la velocidad de la luz? La mayoría de los físicos diría un rotundo “no”, invocando la teoría especial de la relatividad de Einstein, la cual prohíbe los viajes superlumínicos. Pero ahora, los físicos que trabajan en el experimento OPERA en Italia, puede que hayan encontrado pruebas tentadoras de que los neutrinos pueden superar la velocidad de la luz.
El equipo de OPERA disparó neutrinos muón desde el Sincrotrón Súper Protón en el CERN en Ginebra, a una distancia de 730 kilómetros bajo los Alpes hacia un detector en Gran Sasso, en Italia. El equipo estudió más de 15 000 eventos de neutrinos y encontró que indican que los neutrinos viajan a una velocidad de 20 partes por millón por encima de la velocidad de la luz.
 Neutrinos en una cámara de burbujas de hidrógeno © Crédito: Argonne National Laboratory Seguir Leyendo…
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Artículo publicado por Gary Feldman en septiembre de 2008 en Symmetry magazine
Las masas de los neutrinos son muy difíciles de medir. Mientras que sabemos con precisión la masa del electrón, tenemos poca información acerca de la masa de su compañera neutra, el neutrino electrónico. Lo mismo ocurre con el neutrino muónico y el neutrino tau.
Durante mucho tiempo los científicos pensaron que los neutrinos tenían masa nula. Pero los experimentos revelaron que los tres tipos de neutrinos podían transformarse entre sí, un proceso denominado oscilación de neutrinos. Y de acuerdo con la teoría cuántica, esto es sólo posible si los neutrinos tienen masa. Observaciones cosmológicas y experimentos en el laboratorio indican que las masas de los tres tipos de neutrinos deben ser extremadamente pequeñas: el electrón, la partícula cargada más ligera, es al menos un millón de veces más pesada que cualquiera de los tres tipos de neutrino.
 Masas de los neutrinos © por Sandbox Studio Los físicos piensan que el origen de la masa de los neutrinos está estrechamente relacionado con procesos subatómicos que tuvieron lugar poco despues del big bang. La determinación de las masas de los neutrinos es un primer paso para conocer dichos procesos.
Hasta ahora, los experimentos de oscilaciones de neutrinos han proporcionado información de la diferencia de masa entre los diferentes tipos de neutrinos. Futuros experimentos con intensos haces de neutrinos producidos en aceleradores, que recorrerán al menos 500 millas a través de la tierra, nos dirán cuál es la masa de los tres tipos de neutrino.
Autor: Gary Feldman
Fecha original: septiembre 2008
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Artículo publicado por Hamish Johnston el 1 de septiembre de 2011 en physicsworld.com
Físicos de California afirman ser los primeros en implementar una versión cuántica de la arquitectura “Von Neumann” que se encuentra en los ordenadores personales. Basándose en circuitos superconductores integrados en un solo chip, el nuevo dispositivo se ha utilizado para llevar a cabo dos importantes algoritmos de computación cuántica. La arquitectura Von Neumann convencional incluye una unidad de procesamiento central (CPU) unida a una memoria que contiene tanto datos como instrucciones.
Las computadoras cuánticas, que aprovechan los fenómenos puramente cuánticos tales como la superposición y el entrelazamiento, en principio deberían ser capaces de superar el rendimiento de los ordenadores clásicos en ciertas tareas. Sin embargo, la construcción de un ordenador cuántico práctico sigue siendo un reto, debido a que los estados cuánticos que emplean estos sistemas son difíciles de controlar y se destruyen fácilmente.
 Von Neumann-Oppenheimer © by Revolweb Seguir Leyendo…
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Artículo publicado el 24 de agosto de 2011 en The Physics ArXiv Blog
La forma en que la gravedad afecta a las partículas cuánticas demuestra que no puede ser un fenómeno emergente.
Una de las ideas más interesantes de la física moderna es que la gravedad no es una fuerza tradicional, al igual que las fuerzas electromagnéticas o nucleares. Por el contrario, es un fenómeno emergente que simplemente tiene el aspecto de una fuerza tradicional.
 Spacetime Continuum © Crédito: Kevin Krejci Seguir Leyendo…
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Escrito por Osccar en Física, tags: neutrino
Artículo publicado por Debbie Harris en abril de 2010 en Symmetry
El neutrino es quizás la partícula con el nombre más apropiado: es pequeño, neutro, y pesa tan poco que nadie ha sido capaz de medir su masa todavía.
Los neutrinos están entre las partículas más abundantes en el universo; hay 700 millones de ellos por cada protón. Cada vez que los núcleos atómicos se unen (como en el sol) o se dividen (como en un reactor nuclear) producen neutrinos. Incluso un plátano emite neutrinos, que provienen de la radioactividad natural del potasio en la fruta. Sin neutrinos el sol no brillaría y tendría elementos más pesados que el hidrógeno.
 Un plátano con neutrinos © Crédito Sandbox Studio Una vez producidas, estas partículas fantasmales casi nunca interaccionan con otras partículas. Decenas de billones de neutrinos solares atraviesan tu cuerpo cada segundo, día y noche, pero no puedes sentirlos.
Los teóricos predijeron la existencia del neutrino en 1930, pero los experimentadores tardaron en descubrirlo 26 años. Hoy, con abundantes y usualmente contradictorias teorías sobre la naturaleza del neutrino, los experimentadores están intentando determinar la masa de la partícula, cómo interacciona con la materia, y si el neutrino es su propia antipartícula. Algunos piensan que los neutrinos podrían ser la razón de que toda la antimateria desapareciera después del big bang, dejándonos en un universo de materia.
Así que si queremos entender el universo, deberíamos entender mejor el neutrino.
Autor: Debbie Harris
Fecha original: abril 2010
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Artículo publicado por Kate McAlpine el 18 de agosto de 2011 en physicsworld.com
Los neutrones y protones pueden parecer bastante esféricos aquí en la Tierra, pero dos físicos en España y Alemania han sugerido que, comprimidas bajo la presión suficiente, estas partículas subatómicas se pueden aplastar creando formas cúbicas. Aunque no hay pruebas de que se hayan obtenido tales neutrones cúbicos, una estrella de neutrones con una masa sin precedentes que fue descubierta el año pasado, podría, potencialmente, albergar a estas partículas de forma inusual. La estrella en cuestión que inspiró el estudio, es una estrella de neutrones en rotación – o “púlsar” – con una masa dos veces la de nuestro Sol.
Las estrellas de neutrones se crean cuando una estrella explota en una violenta supernova, despojándose de la mayor parte de su materia y obligando al resto del 80-90% de la masa de la estrella a colapsar sobre sí misma. Si esa estrella que queda tiene una masa superior a 2,5 veces la masa del Sol, entonces puede colapsar por completo, formando un agujero negro. Sin embargo, las estrellas más ligeras, en lugar de esto, se estabilizan, aplastando de 1,3 a 2 veces la masa del Sol en una esfera del tamaño de una ciudad con un radio de 11-12 km. Estas estrellas son tan densas que la presión de la gravedad fuerza a los electrones de los átomos a combinarse con protones – formando neutrones. El interior de la estrella termina estando compuesta casi enteramente de neutrones, de ahí el nombre de “estrella de neutrones”.
 Estrella de neutrones fusionándose © Crédito: NASA Goddard Photo and Video Seguir Leyendo…
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