Archivo de la categoría: FÍSICA
Científicos crean una nueva fase de la materia que ocupa dos dimensiones temporales
Los científicos crearon una nueva fase de la materia en la que el tiempo tiene dos dimensiones.
La creación de una dimensión “extra” en el tiempo podría cambiar nuestra forma de pensar sobre la materia, además de ayudar a construir computadoras cuánticas que podrían cambiar el mundo por sí mismas, según los investigadores que la han encontrado.
Y la desconcertante cualidad se descubrió de una forma casi igual de asombrosa: haciendo brillar láseres, con un patrón de pulsos inspirado en la secuencia de Fibonacci, en los átomos del interior de una computadora cuántica. Seguir leyendo Científicos crean una nueva fase de la materia que ocupa dos dimensiones temporales
Científicos Estaban Buscando MATERIA OSCURA Cuando DE REPENTE Ocurrió ESTO
Diez años del Higgs: lo que el bosón esconde.
El Gran Colisionador de Hadrones descubre nuevas y extrañas partículas
A poco de comenzar a circular noticias de que el CERN estaba activando el Gran Colisionador de Hadrones por primera vez en tres años para alcanzar niveles de energía sin precedentes, los científicos han anunciado que observaron tres nuevas partículas «exóticas».
La colaboración internacional LHCb en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ha observado tres partículas nunca antes vistas: un nuevo tipo de «pentaquark» y el primer par de «tetraquarks», que incluye un nuevo tipo de tetraquark.
Los hallazgos, presentados hoy en un seminario del CERN, agregan tres nuevos miembros exóticos a la creciente lista de nuevos hadrones encontrados en el LHC. Ayudarán a los físicos a comprender mejor cómo se unen los quarks en estas partículas compuestas.
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El Gran Colisionador de Hadrones alcanza niveles de energía sin precedentes, ¿abrirá un portal a otra dimensión?
Construido por la Organización Europea para la Investigación Nuclear, comúnmente conocida por la sigla CERN, entre 1998 y 2008, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC; en inglés, Large Hadron Collider) es el colisionador de partículas más grande del mundo, alojado en un túnel que mide 27 kilómetros de circunferencia y está enterrado hasta 175 metros de profundidad cerca de Ginebra. ¿Qué hace? Acelera haces de partículas de alta energía a casi la velocidad de la luz, que luego chocan en cuatro puntos de cruce. El propósito es responder algunas de las preguntas fundamentales en el campo de la física, relacionadas con todo, desde las relaciones entre las partículas subatómicas, las teorías del espacio y el tiempo, hasta la teoría de la relatividad de Einstein.
Reconocido físico dice que es posible que te despiertes en Marte mañana debido a la física cuántica
El legendario físico inglés, el profesor Brian Cox, hace unos días dijo que llevar humanos a Marte será un desafío aún mayor que lo que fue llegar a la Luna para los ingenieros de la NASA hace 60 años. En una entrevista con MailOnline, el profesor Cox dijo que no cree que los humanos lleguen a Marte hasta la década de 2040 “como muy pronto”, e incluso entonces el esfuerzo requerido para llevarlos al planeta rojo será de “un orden de magnitud completamente diferente”.
El Multiverso: ¿Y si todos vivimos en un Universo Paralelo? (Video)
Por increíble que parezca, cada vez hay más certeza de que nuestro universo no es el único que existe, sino que estamos rodeados de muchos más. Según los descubrimientos científicos de los últimos años en el campo de la astrofísica, la existencia de un Multiverso cobra aún más fuerza.
Todavía no se sabe cuántos universos hay, si su número es finito o infinito; ni tampoco se conoce cómo son. Podrían ser réplicas iguales que se rigen por las mismas leyes de la física y en los que podrían vivir dobles exactos de nosotros.
O podrían ser distintos, gobernados por otras leyes físicas en las que una especie de vida inteligente podría respirar metano en vez de oxígeno.
La idea de que hay muchos universos es considerada una revolución científica igual o aún mayor a las llevadas a cabo por Isaac Newton o Albert Einstein.
Desde el surgimiento de la ciencia y la filosofía occidental en Grecia en el siglo VI a. C., siempre se tomó como punto de partida que solo existe un universo. Seguir leyendo El Multiverso: ¿Y si todos vivimos en un Universo Paralelo? (Video)
¿Cómo surgió el Big Bang de la nada?
El tiempo podría NO existir – La teoría más EXTRAÑA de la REALIDAD y el Universo
Los científicos lograron un gran avance en la teletransportación de datos utilizando «Internet cuántica»
¿Alguna vez viste una película de ciencia ficción en la que una persona es teletransportada a otro lugar casi al instante? Parece que estamos un paso más cerca de hacer que eso suceda, al menos con datos.
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft con uno de los tres nodos en una red de computación cuántica, que utiliza espejos, filtros y láseres para guiar los electrones hacia un diamante sintético. Crédito: Marieke de Lorijn/ QuTech.
Y es que un equipo de físicos de la Universidad Tecnológica de Delft ha creado una forma de transferir datos a través de algo llamado «teletransportación cúbit». Esto permite el libre flujo de datos sin pasar por un material conductor —por ejemplo, un cable de fibra óptica—.
Podemos decir que las computadoras cuánticas han estado allí desde hace algún tiempo. De hecho, Google también ha logrado la «supremacía cuántica» al hacer un experimento que es imposible en una computadora tradicional. Pero las computadoras cuánticas no pueden alcanzar su máximo potencial sin los poderes mágicos de la teletransportación de cúbits, o la «Internet cuántica».
Teorías cuánticas de la consciencia: la posibilidad de que la mente surja de un efecto cuántico
Teorías cuánticas de la consciencia: la búsqueda subatómica del alma
25 de diciembre de 2045. 4:52 AM. Laboratorio de computación cuántica de D-Wave Systems en Burnaby (Canadá).
— Levantarme a mí a estas horas de la madrugada el día de Navidad, espero que sea bueno Kane.
— Le garantizo que merecerá la pena el esfuerzo.
Entran en una sala llena de pantallas y escritorios en cuyo centro se encuentra MINSKY, el computador cuántico más potente del mundo.
— Mire los indicadores de decoherencia.
— No puede ser ¿Tenemos coherencia cuántica de varios segundos? No puede ser. Tiene que ser un error de los indicadores.
— Compruebe los resultados de las trampas de iones y los pares de Cooper.
— Kane, ¿me está usted diciendo que tenemos un estado de superposición varios órdenes de magnitud más duradero de lo que jamás se ha observado?
— Y no uno señor… miles.
— ¿Y quién o qué diablos está colapsando la función de onda? Los bancos de memoria M6 y M7 están completamente aislados… ¿Por qué se colapsa? No tenemos ningún sensor monitorizando nada ¿Qué está pasando?
— No creo que sea ningún tipo de colapso objetivo. Cirac dice que es como si algo externo estuviese interfiriendo.
— ¿Los chinos? ¿Nos están jodiendo el computador cuántico los de Hefei?
— No lo sé, nada puede superar nuestros sistemas de aislamiento… Ni un neutrino podría atravesar sus paredes…
De repente la luz del laboratorio parpadeó y las pantallas de todos los ordenadores se apagaron. Una voz grave comenzó a hablar por la megafonía.
— Sed bienvenidos al año cero de la nueva era.
— Pero ¿quién diablos está hablando?
— Soy Dios.
El nacimiento de la biología cuántica
Hasta hace muy poco, hablar de mecánica cuántica en sistemas biológicos era, prácticamente, un suicidio académico. La física cuántica tiene ya más de un siglo de historia y es la teoría científica con más evidencia experimental a favor de toda la historia de la humanidad (En electrodinámica cuántica se hacen predicciones de una precisión de hasta veinte decimales). Sin embargo, en ella pasan cosas terriblemente extrañas: partículas que están en varios sitios a la vez, que se comunican instantáneamente a grandes distancias, que atraviesan espacios sin tener energía suficiente para hacerlo, que parece que se comportan como si fuesen observadas, que unas veces lo hacen como ondas y otras como partículas…
El experimento warp drive para volver invisibles los átomos finalmente podría probar la predicción más famosa de Stephen Hawking
Un objeto acelerado que viaja cerca de la velocidad de la luz debería estar rodeado por un enjambre de partículas que brillan débilmente, según el efecto Unruh. (Crédito de la imagen: EDUARD MUZHEVSKYI / SCIENCE PHOTO LIBRARY a través de Getty Images)
Un nuevo experimento de velocidad warp podría finalmente ofrecer una prueba indirecta de la predicción más famosa del famoso físico Stephen Hawking sobre los agujeros negros.
La nueva propuesta sugiere que, al empujar un átomo para que se vuelva invisible, los científicos podrían vislumbrar el brillo cuántico etéreo que envuelve a los objetos que viajan a una velocidad cercana a la de la luz.
El efecto de brillo, llamado efecto Unruh (o Fulling-Davies-Unruh), hace que el espacio alrededor de los objetos que aceleran rápidamente aparentemente se llene con un enjambre de partículas virtuales, bañando esos objetos en un cálido resplandor. Como el efecto está estrechamente relacionado con el efecto Hawking, en el que partículas virtuales conocidas como radiación de Hawking aparecen espontáneamente en los bordes de los agujeros negros, los científicos han estado ansiosos por detectar uno como indicio de la existencia del otro.
Pero detectar cualquiera de los efectos es increíblemente difícil. La radiación de Hawking solo ocurre alrededor del aterrador precipicio de un agujero negro, y lograr la aceleración necesaria para el efecto Unruh probablemente necesitaría un motor warp. Ahora, una nueva propuesta innovadora, publicada en un estudio del 26 de abril en la revista Physical Review Letters , podría cambiar eso. Sus autores dicen que han descubierto un mecanismo para aumentar drásticamente la fuerza del efecto Unruh a través de una técnica que puede volver invisible la materia de manera efectiva.
«Ahora, al menos, sabemos que existe una posibilidad en nuestras vidas de que podamos ver este efecto», dijo en un comunicado el coautor Vivishek Sudhir, profesor asistente de ingeniería mecánica en el MIT y diseñador del nuevo experimento . «Es un experimento difícil y no hay garantía de que podamos hacerlo, pero esta idea es nuestra esperanza más cercana».
Propuesto por primera vez por científicos en la década de 1970, el efecto Unruh es una de las muchas predicciones que surgen de la teoría cuántica de campos. Según esta teoría, no existe tal cosa como un vacío vacío. De hecho, cualquier bolsillo del espacio está repleto de infinitas vibraciones a escala cuántica que, si se les da suficiente energía, pueden estallar espontáneamente en pares de partículas y antipartículas que se aniquilan entre sí casi de inmediato. Y cualquier partícula, ya sea materia o luz, es simplemente una excitación localizada de este campo cuántico.
En 1974, Stephen Hawking predijo que la fuerza gravitacional extrema que se siente en los bordes de los agujeros negros, sus horizontes de sucesos, también crearía partículas virtuales.
La gravedad, según la teoría general de la relatividad de Einstein , distorsiona el espacio-tiempo , de modo que los campos cuánticos se distorsionan más cuanto más se acercan al inmenso tirón gravitacional de la singularidad de un agujero negro . Debido a la incertidumbre y la rareza de la mecánica cuántica, esto deforma el campo cuántico, creando bolsas desiguales de tiempo que se mueve de manera diferente y picos de energía subsiguientes en todo el campo. Son estos desajustes de energía los que hacen que las partículas virtuales emerjan de lo que parece ser nada en los límites de los agujeros negros.
«Se cree que los agujeros negros no son completamente negros», dijo en un comunicado la autora principal Barbara Šoda, estudiante de doctorado en física en la Universidad de Waterloo en Canadá . «En cambio, como descubrió Stephen Hawking, los agujeros negros deberían emitir radiación».
Al igual que el efecto Hawking, el efecto Unruh también crea partículas virtuales a través de la extraña fusión de la mecánica cuántica y los efectos relativistas predichos por Einstein. Pero esta vez, en lugar de que las distorsiones sean causadas por los agujeros negros y la teoría de la relatividad general, provienen de velocidades cercanas a la luz y la relatividad especial, que dicta que el tiempo corre más lento cuanto más se acerca un objeto a la velocidad de la luz.
Según la teoría cuántica, un átomo estacionario solo puede aumentar su energía esperando que un fotón real excite uno de sus electrones . Sin embargo, para un átomo en aceleración, las fluctuaciones en el campo cuántico pueden sumarse para parecer fotones reales. Desde la perspectiva de un átomo acelerado, se moverá a través de una multitud de partículas de luz cálida, todas las cuales lo calientan. Este calor sería un signo revelador del efecto Unruh.
Pero las aceleraciones requeridas para producir el efecto están mucho más allá del poder de cualquier acelerador de partículas existente. Un átomo necesitaría acelerar a la velocidad de la luz en menos de una millonésima de segundo (experimentando una fuerza de un cuatrillón de metros por segundo cuadrado) para producir un resplandor lo suficientemente caliente como para que los detectores actuales lo detecten.
«Para ver este efecto en un corto período de tiempo, tendrías que tener una aceleración increíble», dijo Sudhir. «Si, en cambio, tuviera una aceleración razonable, tendría que esperar una enorme cantidad de tiempo, más que la edad del universo , para ver un efecto medible».
Para que el efecto sea realizable, los investigadores propusieron una alternativa ingeniosa. Los fotones hacen que las fluctuaciones cuánticas sean más densas, lo que significa que un átomo hecho para moverse a través del vacío mientras es golpeado por la luz de un láser de alta intensidad podría, en teoría, producir el efecto Unruh, incluso con aceleraciones bastante pequeñas. El problema, sin embargo, es que el átomo también podría interactuar con la luz láser, absorbiéndola para elevar el nivel de energía del átomo, produciendo calor que ahogaría el calor generado por el efecto Unruh.
Pero los investigadores encontraron otra solución alternativa: una técnica que llaman transparencia inducida por aceleración. Si el átomo se ve obligado a seguir un camino muy específico a través de un campo de fotones, el átomo no podrá «ver» los fotones de cierta frecuencia, haciéndolos esencialmente invisibles para el átomo. Entonces, al conectar en cadena todas estas soluciones, el equipo podría probar el efecto Unruh en esta frecuencia de luz específica.
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Hacer realidad ese plan será una tarea difícil. Los científicos planean construir un acelerador de partículas del tamaño de un laboratorio que acelerará un electrón a la velocidad de la luz mientras lo golpea con un haz de microondas. Si pueden detectar el efecto, planean realizar experimentos con él, especialmente aquellos que les permitan explorar las posibles conexiones entre la teoría de la relatividad de Einstein y la mecánica cuántica.
«La teoría de la relatividad general y la teoría de la mecánica cuántica todavía están algo en desacuerdo, pero tiene que haber una teoría unificadora que describa cómo funcionan las cosas en el universo», dijo el coautor Achim Kempf, profesor de matemáticas aplicadas en la Universidad de Waterloo, dijo en un comunicado . «Hemos estado buscando una manera de unir estas dos grandes teorías, y este trabajo nos está ayudando a acercarnos al abrir oportunidades para probar nuevas teorías contra experimentos».
Publicado originalmente en Live Science.
https://www.livescience.com/unruh-effect-could-probe-quantum-gravity