Archivos de la categoría FÍSICA

UN ESTUDIO CIENTÍFICO DESAFÍA A EINSTEIN Y ESTIMA QUE LA ENERGÍA OSCURA PUEDE TRANSFORMARSE EN MATERIA OSCURA Y ALTERAR LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO.

Energía oscura en transformación: Astrofísicos resuelven el problema cosmológico de la década


Imagen ilustrativa.
Pixabay / Humusak

Un equipo internacional de astrofísicos ha propuesto que las diferencias a la hora de medir la velocidad a la que se expande el universo —basadas en el brillo de supernovas o en las señales eco del Big Bang— se deben a la inestabilidad de la energía oscura que, de manera gradual, se transforma en materia oscura.

“Si [Albert] Einstein tenía razón al 100 %, entonces la energía oscura es invariable y perpetua” pero, “¿y si solo estuviera en lo cierto en, digamos, un 99,99 %?”, ha expresado Alexéi Starobinski, del Instituto Landau de Física Teórica de la Academia de Ciencias de Rusia y director de esa investigación.

En el Universo “existe tanta energía oscura” que, si a lo largo de los 14.000 millones que pasaron desde la Gran Explosión una ínfima parte se hubiera transformado en partículas elementales, “tendríamos una nueva fuente de energía colosal”.

‘Efecto antigravedad’

A finales del siglo XX, algunos astrofísicos llegaron a la conclusión de que el Universo se expande de manera acelerada y, hoy en día, ciertos científicos atribuyen este hecho a la energía oscura, que produce un efecto de ‘antigravedad’.

Para precisar este punto, en 2016 el astrofísico estadounidense Adam Reiss y sus colegas realizaron mediciones de las estrellas variables Cefeida y calcularon que la distancia entre dos galaxias se incrementa a razón de 73 kilómetros por segundo.

Por otro lado, las observaciones realizadas por otros especialistas con la ayuda de los telescopios WMAP y Planck muestran que la velocidad sería de 69 kilómetros por segundo.

Para explicar esta inconsistencia, el equipo de Alexéi Starobinski admitió la posibilidad de que, contrario a la teoría de Einstein, las propiedades de la energía o la materia oscuras podrían haber cambiado desde que se produjo el Big Bang y habrían acelerado la expansión del Universo.

CIENTÍFICOS LOGRAN MANIPULAR LA ENTROPÍA DE UN SISTEMA PARA LOGRAR QUE EL TIEMPO CORRA EN SENTIDO CONTRARIO AL QUE ESTAMOS HABITUADOS A CONSIDERARLO.

El tiempo ha sido siempre un enigma para el ser humano, desde que se tuvo conciencia de su transcurso y sus efectos sobre la vida. De Sócrates a Heidegger, de la mesa de un campesino a la plática con un compañero de trabajo, probablemente no exista un ser humano que no haya reflexionado siquiera una vez sobre el problema del tiempo.

La ciencia, en este sentido, no es la excepción. Y especialmente a partir del desarrollo de la tecnología que abrió el campo de la llamada física de partículas –esto es, la observación de las partículas subatómicas–, el conocimiento sobre la naturaleza del tiempo ha cambiado radicalmente. A la vasta tradición reflexiva sobre éste se ha sumado, desde hace algunas décadas, la experimentación real con el tiempo, de lo cual ha resultado ahora uno de los hechos más extraordinarios en la historia de la ciencia: la posibilidad de hacer transcurrir el tiempo en sentido contrario, no hacia el futuro, sino hacia el pasado.

Para la física, el enigma del tiempo se ha condensado justamente en esa propiedad: ¿por qué todos los fenómenos físicos suceden exclusivamente en una misma dirección con respecto al tiempo –esto es, hacia delante? Con la llegada de la física de partículas, se descubrió que a nivel microscópico las leyes de la física podían cumplirse también en retroceso pero, igualmente siempre una misma dirección. El físico Arthur Eddington llamó a esta cualidad “la flecha del tiempo”. Concepto en torno al cual la física elaboró esta pregunta: ¿por qué esa flecha apunta hacia una sola dirección y no hacia la otra?

Como se explica en el sitio Technology Review del Instituto Tecnológico de Massachusetts, por muchos años se creyó que dicha dirección preferencial de la flecha del tiempo provenía de la Segunda Ley de la Termodinámica, según la cual la entropía (es decir, el desorden) se incrementa en los sistema cerrados pero es mínima e incluso casi nula en los sistemas abiertos. Por eso, se dice en esta misma explicación, en nuestra vida diaria un huevo revuelto no vuelve espontáneamente a su forma original o el calor de objeto se transmite a otro más frío y no al revés.

En el caso del origen y la formación del universo, se da por entendido que al principio todo no era sino un gran, inconmensurable y candente núcleo de masa que al explotar distribuyó su energía uniformemente, si bien no se sabe por qué. Es en buena medida dicha uniformidad la que determinó que el universo (hasta donde se sabe) sea un lugar de entropía reducida y, por ello mismo, que el tiempo transcurra en una sola dirección.

Pero si no fuera así, ¿el sentido del tiempo podría cambiar? ¿En condiciones distintas de entropía el tiempo podría correr hacia atrás o en maneras que no somos capaces de concebir?

Por más que estas preguntas parecen tocar la ciencia ficción, hace unos días un equipo de investigadores que labora en la Universidad Federal ABC, en Brasil, dio a conocer los resultados de un experimento en el que crearon las condiciones de un sistema cerrado, de entropía elevada, en donde ocurre eso que en términos reales consideramos imposible: que el tiempo corra hacia atrás.

El equipo, encabezado por el físico Kaonan Micadei, construyó un sistema subatómico que con un átomo de carbono, un átomo de hidrógeno y tres átomos de cloro, que reunidos forman el compuesto comúnmente conocido como cloroformo. Con resonancia magnética nuclear y pulsos radiales, los científicos alinearon los núcleos de los átomos, moviéndolos de tal suerte que surgiera el conocido entrelazamiento cuántico entre ellos, fenómeno que les permitió “escuchar” las señales de radio emitidos por cada uno.

Paralelamente, como efecto de este proceso, los núcleos de los átomos de carbón y de hidrógeno entraron en contacto termal, lo cual fue indicio de que la energía fluía entre uno y otro. Los científicos, como se aclara en el reporte, usaron esta conexión para controlar la temperatura de ambos núcleos atómicos a través de resonancia magnética.

Y si bien, para nosotros en nuestro nivel de realidad, lo usual es que la energía térmica fluya de lo más caliente a lo más frío, debido al entrelazamiento cuántico creado entre estos átomos se observó justo lo opuesto. En un hecho sin precedentes, los científicos registraron el flujo espontáneo de lo frío hacia lo caliente, un fenómeno que no ocurre en ningún lugar del universo físico conocido.

Para los científicos, esta observación sobre la “flecha del tiempo” en su expresión termodinámica podría tener consecuencias mayores. De entrada, es posible que a partir de este experimento se entiendan mejor las condiciones iniciales del Universo y el origen de éste, así como la formación del tiempo como fenómeno físico.

El reporte completo del experimento puede consultarse en este enlace.

http://pijamasurf.com/2018/01/cientificos_logran_invertir_el_sentido_del_tiempo/

Los científicos se abren paso hacia la cuarta dimensión

Durante mucho tiempo se pensó que el universo tenía tres dimensiones espaciales: arriba-abajo, izquierda-derecha, adelante-atrás. En 1905 Albert Einstein nos ayudó con su teoría de la relatividad a conocer además ‘la dimensión del tiempo’. Pero la nueva cuarta dimensión espacial ha permanecido oculta hasta ahora.

cuarta dimensión

Imagen ilustrativa

Ahora un reciente estudio arroja luz sobre la teoría de la nueva dimensión espacial. Dos grupos de científicos de EE.UU. y Europa afirman haber descubierto la cuarta dimensión, que no es la de tiempo, y sus hallazgos se han publicado en la revista Nature.

Los investigadores llevaron a cabo dos experimentos en que pudieron observar el efecto Hall cuántico -el movimiento de electrones dentro de un material limitado a dos dimensiones al atravesar este material un campo magnético de manera perpendicular-, y demostraron de manera teórica que este efecto puede ser extendido en cuatro dimensiones espaciales.

Los expertos han diseñado sistemas de ingeniería con configuraciones bidimensionales especiales:

  • Los científicos europeos crearon un sistema 2D con átomos ultrafríos del metal rubidio y con límites establecidos por láseres. En este sistema los científicos lograron simular el transporte de cargas eléctricas, aunque los átomos no estaban cargados.
  • El segundo grupo de científicos creó otro sistema con partículas ligeras, en que la luz pasaba por una guía de ondas, un cristal especial capaz de controlar ondas de luz, algo que se puede imaginar al ver una caja de espaguetis, explica el portal tecnológico Gizmodo. En este sistema la luz tuvo que ‘viajar’ entre ambos puntos de uno de estos ‘espaguetis’, pero los científicos lograron que los fotones saltaran hacia los bordes opuestos y las esquinas de su sistema.

El primer caso representa el efecto 4D en la ‘masa’ de un sistema físico, mientras que el segundo experimento observa este efecto en las ‘bordes’ de este sistema, explicó a Gizmodo el físico Michael Lohse, de la Universidad Ludwig-Maximilians en Alemania.

El mundo sigue siendo tridimensional

No obstante, los experimentos no han podido crear en la vida real el efecto Hall, por que los sistemas experimentales, al igual que todo nuestro mundo, existen solo en tres dimensiones, si bien la cuarta y otras dimensiones existen en las matemáticas. Lo que demostraron los experimentos es cómo el efecto 4D se vería en el mundo real si este fuese cuatridimensional, explica el portal.

“Físicamente, no tenemos un sistema espacial 4D, pero podemos acceder a la física cuántica 4D usando este sistema de dimensiones inferiores porque el sistema de mayor dimensión está codificado en la complejidad de la estructura”, destaca Mikael Rechtsman, principal investigador y profesor de física de la Universidad Estatal de Pensilvania, EE.UU., en una entrevista con Gizmodo.

En este sentido, si los objetos 2D son ‘sombras’ que proyectan los objetos 3D, de la misma forma los objetos 4D deberían proyectar sombras 3D incluso si el objeto 4D es imperceptible.

Aunque en el marco del estudio no se hallaron sistemas de cuatro dimensiones reales, sino más bien simulaciones de efectos 4D, los expertos pretenden realizar más investigaciones sobre los efectos de esta nueva dimensión.

Por una parte, los científicos esperan poder conocer más sobre la cuarta dimensión espacial observando sus ‘sombras’ en los sistemas físicos existentes en la vida real. Pero, por otra parte, tal vez serán capaces de crear algún día sistemas de ingeniería que podrán aprovechar las físicas multidimensionales en el mundo tridimensional, como espera Rechtsman.

https://es.sott.net/article/57472-Los-cientificos-se-abren-paso-hacia-la-cuarta-dimension-video

Descubiertos posibles vestigios de un universo anterior al Big-Bang

Por Atraviesa lo desconocido

Uno de los misterios más grandes de todo lo que conocemos es la procedencia del vasto universo. ¿Surgió de la nada? O ¿Algo lo creó?

La ciencia simplemente no puede explicarlo y tampoco da validez a ninguna teoría por muy bella e increíble que sea ya que no se puede comprobar… Por tanto ¿Cómo se prueba la hipótesis de un Big – Bang que no comenzó con una singularidad?

La experiencia nos dice que es muy difícil, pero dos científicos de renombre están seguros de que antes de que existiera nuestro Universo, había otro anterior y para ello aportan posibles pruebas que la ciencia con el tiempo debería comprobar…

Descubren un cristal cuántico capaz de olvidar como lo hace el cerebro

Servirá para crear inteligencia artificial avanzada y máquinas tan flexibles como el cerebro


Los científicos han descubierto un material que es capaz de olvidar de la misma forma que lo hace el cerebro. Se trata del cristal cuántico llamado perovskita, que se adapta cuando los científicos juegan con sus protones, olvidando su estado anterior. Podrá usarse para crear inteligencia artificial más avanzada y para dotar a las máquinas de la flexibilidad que tiene el cerebro.

 

Foto: Ars Electronica
La memoria es una función del cerebro que permite al organismo codificar, almacenar y recuperar la información del pasado. El olvido es una acción involuntaria que consiste en dejar de recordar, o de guardar en la memoria, información adquirida.

Ambas funciones cerebrales son fundamentales para la vida, ya que el cerebro puede funcionar bien no sólo porque es capaz de recordar, sino también de olvidar, una acción que tiene que ver con el debilitamiento de ciertas conexiones sinápticas (entre neuronas).

Ahora, los científicos han descubierto por primera vez que en la naturaleza existe un material que también es capaz de olvidar de la misma forma que lo hace el cerebro. El descubrimiento se ha producido en un cristal cuántico llamado perovskita cuántica. “Es difícil crear un material no vivo que muestre un patrón que se asemeje a un tipo de olvido, pero el material específico con el que trabajamos puede imitar ese tipo de comportamiento”, explica su descubridor, Subramanian Sankaranarayanan, en un comunicado.

Inspirados en el olvido humano -cómo nuestro cerebro descarta datos innecesarios para dar cabida a nueva información-, científicos del Laboratorio Nacional Argonne, del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), en colaboración con el Laboratorio Nacional Brookhaven y de tres universidades, realizaron un estudio que combinó simulación cuántica mediante un superordenador y caracterización de rayos X de un material que “olvida” gradualmente.

La perovskita cuántica ofrece a los investigadores un modelo no biológico más simple de lo que podría parecer el “olvido” en un nivel electrónico. Muestra una respuesta adaptativa cuando los protones se insertan y eliminan repetidamente que se asemeja a la desensibilización del cerebro a un estímulo recurrente.

 

Efecto fascinante

La perovskita parece “adaptarse” o “habituarse” cuando los científicos juguetean con sus protones. “Cuando los científicos agregan o eliminan un protón de la retícula de perovskita, la estructura atómica del material se expande o contrae de forma espectacular para adaptarse a un proceso llamado ‘respiración reticular'”, explica Badri Narayanan, otro miembro del equipo de investigación.

Sin embargo, a medida que se repite este proceso, la perovskita cambia sus propiedades para acomodarse a su entorno inusual, hasta que eventualmente parece “olvidar” que las cosas fueron alguna vez diferentes. Se trata de  un efecto fascinante en el nivel cuántico que representa el primer mecanismo conocido fuera de un cerebro biológico que puede imitar tan de cerca el olvido neurológico.

A medida que el material responde a los protones que los científicos agregan y restan, su capacidad para resistir una corriente eléctrica puede verse gravemente afectada. Este comportamiento permite que el material sea programado efectivamente, como un ordenador, mediante el dopaje de protones. Esencialmente, un científico podría insertar o eliminar protones para controlar si la perovskita permitiría o no una corriente.

El proceso podría ser utilizado para crear inteligencia artificial más avanzada, para dotar a las máquinas del tipo de flexibilidad y complejidad que vemos en nuestros cerebros, pero que es difícil de duplicar en otros materiales naturales. La investigación también puede ayudar a los científicos a comprender mejor cómo estos mecanismos podrían funcionar dentro de los cerebros biológicos.

 

Referencia

Habituation based synaptic plasticity and organismic learning in a quantum perovskite. Nature Communications 8, Article number: 240 (2017). doi:10.1038/s41467-017-00248-6

Físicos hallan una nueva forma de materia

Por Sputnik

Una forma de materia, llamada excitonium, fue teorizada hace medio siglo. Actualmente los físicos afirman que acaban de comprobar su existencia. Excitonium está compuesto por excitones —partículas que se forman por un electrón y un hueco ligados—.

Según los científicos, cuando un electrón llega a ser cargado y abandona su puesto, se va dejando un hueco que empieza a actuar como si fuera una partícula positivamente cargada. Gracias a su carga positiva, el hueco atrae los electrones combinándolos con excitones.

Los investigadores de la Universidad de Illinois (EEUU) estudiaron los cristales de titanium diselenide y pudieron reproducir los resultados cinco veces. Durante los intentos anteriores los físicos no lograron distinguir entre la formación de excitones y procesos superficialmente parecidos.

Para efectuar el nuevo experimento, los físicos desarrollaron una nueva tecnología espectroscópica que resulta ser más sensible a las partículas cargadas.

Además, los científicos pudieron hallar el precursor del proceso descrito, un plasmón ligero que surge cuando el material alcanza su temperatura crítica. Los científicos afirman que este es un descubrimiento de significancia inmensa.

Desde que el término ‘excitonium’ fue utilizado en 1960 por el físico teórico Bert Halperin de la universidad de Harvard, los físicos trataron de demostrar la existencia de dicha partícula.

“Este resultado es de importancia cósmica”, indica el doctor en física Peter Abbamonte.

Los físicos ofrecían una gran cantidad de hipótesis persuasivas, sin embargo nadie lograba efectuar un experimento que otorgara una necesaria base científica.

Científicos Confirman que se Puede Viajar con la Mente al Futuro

Un equipo de científicos liderado por la neurocientífica Julia Mossbridge, ha descubierto como la mente puede hacer un “viaje” al futuro y predecir ciertos acontecimientos.

En este programa os muestro la investigación de la doctora Julia Mossbrigde…

 

Descubren una reacción 10 veces más poderosa que la fusión termonuclear

Se trata de un proceso, señalan los especialistas, similar a las reacciones termonucleares que se producen en las entrañas del Sol y otras estrellas.

Hasta el momento, las reacciones más poderosas que se conocen, en términos de generación de energía, han sido las fusiones nucleares y termonucleares. Estos procesos tienen lugar cuando varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado.

Ahora, de acuerdo con una declaración publicada en la revista científica Nature, podría haber algo aún más poderoso. Los científicos descubrieron que durante la colisión de ‘quarks’ (moléculas subatómicas, apodadas ‘partículas belleza’) se puede liberar más energía que durante una fusión nuclear. Los ‘quarks’ son los constituyentes fundamentales de la materia, que se combinan de manera específica para formar partículas tales como protones y neutrones.

Recientemente se han hallado signos de la existencia de partículas aún más pequeñas que los ‘quarks’: ‘tetraquarks’ y ‘pentaquarks’. Al estudiarlas, fue posible descubrir que su formación se produce en el curso de colisiones de partículas elementales inestables. Este proceso se cumple en una fase análoga a las reacciones termonucleares que tienen lugar en las entrañas del Sol y otras estrellas, y libera incluso mayor cantidad de energía que en el Sol.

“Las colisiones de ‘tetraquarks’ dan como resultado la liberación de aproximadamente 200 megaelectronvoltios de energía, lo que es aproximadamente 10 veces mayor que la generación de reacciones termonucleares”. Hasta la fecha, tales reacciones no tienen aplicación práctica, ya que las partículas en las que se originan tienen un periodo vital muy breve, informó Herald Miller, profesor de la Universidad de Washington.

El riesgo de que se pueda crear una nueva y poderosa arma sobre la base del reciente descubrimiento es por el momento mínimo, dado que aún no se ha estudiado completamente la interacción de partículas subatómicas entre sí.

https://actualidad.rt.com/actualidad/254278-descubren-reaccion-10-veces-poderosa-fusion

Increíble: científicos ponen en duda la existencia… del universo

Un equipo de investigadores del Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) llevó a cabo una medición precisa de la antimateria y llegó a una conclusión totalmente insólita. Los resultados del experimento fueron publicados en la revista especializada Nature.

En su experimento, los científicos midieron el momento magnético de un antiprotón, atrapando la antimateria en una trampa de Penning —dispositivo que detiene partículas cargadas por campos magnéticos y eléctricos—. No obstante, descubrieron una simetría completa entre la materia y la antimateria examinada, algo que pone en duda la existencia del universo.

“En tales condiciones, no debería existir… Todavía no entendemos dónde está la diferencia, pese a que está claro que debe haber alguna”, explicó el encargado del estudio, Christian Smorra, del instituto RIKEN (Japón).

Gracias al uso de dos trampas de Penning en vez de una, los investigadores obtuvieron resultados 350 veces más precisos que en enero. Según declaró en un comunicado el portavoz de los proyectos internacionales del CERN (BASE), Stefan Ulmer, “estamos ante el resultado de varios años de esfuerzos en investigación y desarrollo. Se trata de una de las mediciones más difíciles jamás realizadas en una trampa de Penning”.

Acelerador de antiprotones del CERN

No obstante, los datos obtenidos por los físicos del CERN no proporcionaron información sobre cómo se formó la materia en el universo. Al mismo tiempo, examinaron el magnetismo de dos antiprotones generados artificialmente en el centro.

Debido a que estas partículas se destruyen cuando entran en contacto con el aire o la materia, se almacenan en una cámara de vacío. El desacelerador de antiprotones del CERN también es capaz de transformar los antiprotones en haces de iones de baja intensidad, que pueden usarse en otros experimentos del centro científico.

“En esencia, la cuestión es si el antiprotón tiene el mismo magnetismo que un protón. Este es el enigma que necesitamos resolver”, indicó Ulmer.

Pero, ¿cómo puede existir el universo? El hecho es que, pese a que a nivel de partículas elementales hay simetría entre materia y antimateria, a escala cosmológica, la materia es preponderante.

https://mundo.sputniknews.com/ciencia/201710191073303254-espacio-materia-antimateria-energia-medicion/

¿Estamos inmersos en un universo holográfico?

Según Bodhidharma, primer patriarca zen: “Mientras busques a Buda en alguna parte, nunca veras que tu propia mente es el Buda“. Los coches que pasan por la calle, las personas que vemos caminar, los edificios que nos rodean, los árboles que observamos, incluso nosotros mismos, todos parecen reales, sólidos y tridimensionales. Sin embargo, existe la posibilidad de que todo lo que vemos en el universo pudiera ser, !oh sorpresa!, un holograma. Hay claros indicios de que esta posibilidad pudiera ser cierta. Si así fuera se daría un vuelco a lo que nosotros consideramos la realidad. Y este es un tema que me apasiona. Un holograma es una imagen que ha sido transformada, reubicándose la luz que la refleja y colocándose de manera tal que para la vista humana el objeto que se representa pueda ser visto en diferentes planos al mismo tiempo, permitiendo entonces que el cerebro de quien la observa la entienda como una imagen tridimensional, a pesar de estar hecha en un soporte bidimensional. La posibilidad de que el universo sea un holograma se basa en algunas nuevas teorías de la física, pero con evidentes repercusiones en los terrenos metafísico, psicológico, neurológico, religioso, etc… Todo empezó en 1975, cuando Stephen Hawking, el genial físico teórico, astrofísico, cosmólogo y divulgador científico británico, logró demostrar que en realidad los agujeros negros son capaces de emitir radiación. Este proceso lleva desde entonces su nombre y se conoce como ‘radiación Hawking’. Pero esta idea planteó un serio problema. Si los agujeros negros emiten radiación, eso significa que van perdiendo masa, y la consecuencia es que el agujero negro se iría haciendo cada vez más pequeño, evaporándose hasta desaparecer por completo del universo. Y si fuera cierto que los agujeros negros pueden evaporarse, toda esa información cuántica sobre el estado de cada partícula se perdería para siempre, algo que no tiene ningún sentido en el universo en el que vivimos y que cuestionaría seriamente todo lo que sabemos sobre la naturaleza de la materia, el espacio y el tiempo. La pérdida de información en los agujeros negros puede derribar uno de los pilares de la mecánica cuántica, que se basa en el hecho de que la información cuántica que lleva incorporada la materia jamás se destruye.

Sigue leyendo ¿Estamos inmersos en un universo holográfico?

Aida. Joaquin Piquer Parte 1

Publicado el 18 nov. 2016

Joaquín Piquer
“La activación pineal mediante los sonidos”
Este es un proyecto que inicié hace casi un año,con ayuda de dos colaboradores mexicanos. Aplicamos los principios de la energía escalar o energía neutra en los sonidos para activar y estimular la glándula pineal. El resultado de este experimento ha sido un éxito ya que cientos de personas me han escrito para probarlos y la inmensa mayoría ha tenido resultados satisfactorios. En esta ponencia describiré como lo hicimos y mostraré los resultados descritos por las personas que lo experimentaron.