domingo, 14 de octubre de 2007

[NOTÍCIA]

Nuevo Modelo Teórico Elimina Algunas Barreras al Viaje en el Tiempo
4 de Septiembre de 2007. Foto: TechnionUn físico del Technion (el Instituto Tecnológico de Israel) ha desarrollado un modelo teórico de una máquina del tiempo que podría permitir a las futuras generaciones viajar al pasado. En su estudio, el célebre teórico del viaje en el tiempo Amos Ori, profesor de la Facultad de Física, proporciona soluciones prácticas para diversas cuestiones que han sido vistas durante mucho tiempo por otros expertos como obstáculos para la realización de ese legendario viaje.

La teoría de Ori es concretamente un conjunto de ecuaciones matemáticas que describen las condiciones hipotéticas, definibles básicamente como "curvas cerradas en el tiempo" que, si son establecidas, podrían llevar a la formación de una máquina del tiempo.

Hipótesis anteriores sobre el viaje en el tiempo están bien fundamentadas en la teoría General de la Relatividad de Einstein. El famoso físico Stephen Hawking ha llamado al viaje en el tiempo "un tema importante para la investigación", pero también ha propuesto algunos de los más fuertes desafíos al concepto. La Relatividad General establece, entre otras cosas, que la atracción gravitatoria de grandes objetos, entre ellos los planetas, realmente puede curvar el tiempo y el espacio. La investigación sobre el viaje en el tiempo está basada en curvar el espacio-tiempo para que la línea del tiempo se curve sobre sí misma hasta formar un bucle.

Sabemos que una cierta curvatura está siempre presente, pero el concepto de la máquina del tiempo es hacer que sea lo bastante fuerte y que tome la forma precisa para que las líneas del tiempo formen bucles cerrados.

El bucle de tiempo tomaría la forma de un vacío en forma de anillo, dentro del cual el tiempo se curvaría hacia atrás sobre sí mismo, con lo que una persona que viajase alrededor del bucle podría remontarse más atrás en el tiempo con cada vuelta. Una esfera conteniendo materia, concretamente polvo, envolvería a su vez al bucle.

Aunque la posibilidad del viaje en el tiempo nunca se ha eliminado, los científicos han identificado varios desafíos físicos.

Ori dirige su atención a la posibilidad de que las condiciones iniciales formen un punto en el que reine un campo gravitatorio infinito, que nadie podría atravesar (en lugar de crear un bucle para el viaje en el tiempo). Su sistema impediría que tal cosa ocurriera. "El núcleo interno está matemáticamente protegido", afirma Ori "y es fácil demostrar que ninguna irregularidad podría penetrar en él".

Ori admite que persisten serias dudas sobre la estabilidad global de una máquina del tiempo. Sus propios cálculos, hechos en colaboración con Dana Levanony, y los de otros físicos, sugieren que la evolución de una máquina del tiempo dependería de un abanico muy estrecho de condiciones iniciales, que podrían ser difíciles, o incluso imposibles, de lograr. También está trabajando para demostrar matemáticamente las formas en que podría lograrse tal configuración.

"Si se lograran las condiciones iniciales apropiadas, la máquina de tiempo evolucionaría por sí misma, sin necesidad de ninguna intervención adicional", explica Ori. "Ello puede compararse a disparar hacia un barco con un cañón. Una vez que el cañón se apunta del modo apropiado y se dispara, la bala de cañón acaba impactando contra el barco, guiada tan sólo por las leyes de la física".

"La máquina es espacio-tiempo en sí misma", apunta Ori. Según él, si lográsemos crear en un área del espacio una distorsión del tiempo de las características descritas, o sea permitiendo a las líneas del tiempo cerrarse sobre sí mismas, podríamos posibilitar a generaciones futuras viajar hacia atrás en el tiempo, pero no más atrás de la fecha de activación de la máquina. No sería posible retroceder más, porque se requiere que en el punto de destino del pasado la máquina ya haya sido construida.

[NOTICIA]

Descubren Nueva Forma de Estudiar Nanoestructuras
Foto: Georgia TechCientíficos del Instituto Tecnológico de Georgia han descubierto un fenómeno que permite la medición del movimiento mecánico de nanoestructuras usando el efecto Josephson. Los resultados de esta investigación pueden emplearse para identificar y caracterizar las propiedades estructurales y mecánicas de nanopartículas, incluyendo materiales de interés biológico.

El efecto Josephson se refiere al trabajo que Brian Josephson publicó en 1962 con relación al flujo de una corriente eléctrica entre superconductores. En este trabajo, por el que compartió un Premio Nobel en 1973, Josephson predijo que cuando se mantuviera una diferencia de voltaje constante entre dos superconductores débilmente unidos, separados por una delgada barrera aislante (un arreglo ahora conocido como Unión de Josephson), fluiría una corriente eléctrica alterna a través de la unión. La frecuencia de las oscilaciones de la corriente está directamente relacionada con el voltaje aplicado.

Estas predicciones fueron totalmente confirmadas por un inmenso número de experimentos, y el voltio estándar se define ahora en términos de la frecuencia de la corriente alterna de Josephson. El efecto Josephson tiene numerosas aplicaciones en la física, la computación y las tecnologías de los sensores. Puede ser utilizado para la detección con sensibilidad extraordinariamente alta de la radiación electromagnética, los campos magnéticos muy débiles y en los bits de la computación cuántica en superconductores.

El físico experimental Alexei Marchenkov y el teórico Uzi Landman del Tecnológico de Georgia han descubierto ahora que el efecto Josephson puede emplearse para detectar el movimiento mecánico de los átomos colocados en la unión de Josephson.

La perspectiva de poder explorar y quizás utilizar fenómenos de la escala atómica usando este efecto, resulta muy prometedora.

Marchenkov y Landman planean continuar explorando los efectos oscilatorios en las uniones de enlaces débiles, empleando la información obtenida a través de estos estudios para determinar las características oscilatorias, los arreglos atómicos y los mecanismos de transporte en nanoestructuras metálicas, orgánicas y biomoleculares.

Uno de sus objetivos es el desarrollo de dispositivos y metodologías para sensores que se aprovechen de las peculiaridades desveladas con esta nueva investigación.

martes, 21 de agosto de 2007

[NOTICIA] Observando el decaimiento radiativo del neutrón

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Se ha conseguido observar por primera vez la desintegración radiativa del neutrón.
Dentro de los núcleos de los átomos hay neutrones y protones. En condiciones normales y mientras que están ahí los neutrones son estables. Sin embargo los neutrones libres son inestables, tienen una vida media de unos 10 minutos, y se desintegran produciendo un protón un electrón y un antineutrino. Pero los físicos nucleares teóricos predijeron que una de cada mil veces los neutrones decaerían en todas esas partículas y además en un fotón.
Ahora, y por primera vez, se ha podido observar esta desintegración o “decaimiento radiativo”. El descubrimiento ha sido reportado en Nature (diciembre 21) por un equipo de investigadores norteamericanos y británicos.
Además de confirmar la predicción, este descubrimiento podría arrojar luz sobre las interacciones mediadas por la fuerza nuclear débil (responsable de la radioactividad) que es una fuerza fundamental de la naturaleza como la gravedad, el electromagnetismo o la fuerza nuclear fuerte.
En estos primeros experimentos sólo se ha demostrado la existencia del fenómeno. Los investigadores esperan que medidas precisas posteriores ayuden al análisis de esta fuerza débil.
En el experimento se utilizó el haz de neutrones fríos del NIST (National Institute of Standards and Technology). Para observar el decaimiento radiactivo de fotones los investigadores midieron propiedades físicas cuándo los subproductos llegaban al detector. Según la teoría los fotones y electrones debería de llegar 20 millonésimas de segundo antes que los protones. Según los resultados uno de cada 1000 eventos se correspondía con un neutrón decayendo en protón, electrón, antineutrino y fotón.

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Típicamente el neutrón decae en un protón, un antineutrino y un electrón. Muy raramente lo hace radiativamente emitiendo además un fotón. Diagrama: Zina Deretsky, National Science Foundation.

Fue difícil observar los fotones porque el haz está contaminado con fotones que fondo que producen mucho “ruido” en las medidas, por lo que era como buscar una aguja en un pajar.
El decaimiento radiativo del neutrón es importante porque conecta directamente con el modelo estándar de partículas.