Aaronson trabaja todo el día en computación cuántica, y aparentemente ya está harto de la gente que anda diciendo por ahí que la computación cuántica no es escalable, y que en definitiva todo lo que él hace en el día está basado en algo que no puede existir. Todos esos escépticos, sin embargo, no hacen ningún esfuerzo para probar que no se puede hacer, de modo que Aaronson les está pidiendo que se esfuercen un poco y demuestren que los computadores cuánticos nunca harán un trabajo que sea útil.

La parte del “trabajo útil” es particularmente importante, puesto que ya existen y están probados algunos computadores cuánticos “de juguete” que sólo usan un par de moléculas. El desafío se refiere a los computadores escalables, que permitan realizar trabajos a mayor escala.

“Si la computación cuántica escalable es posible es un cuestionamiento sobre las leyes de la física. Es perfectamente concebible que el desarrollo futuro de la física entre en conflicto con la computación cuántica escalable, de la misma manera en que la relatividad entra en conflicto con la comunicación más rápida que la luz, y la Segunda Ley de la Termodinámica entra en conflicto con el movimiento perpetuo”, dijo Aaronson en su blog.

En teoría, los computadores cuánticos en lugar de usar transistores para procesar ceros y unos, almacenan la información en “qubits”, que pueden representar uno y cero al mismo tiempo. Esta superposición les permitiría resolver múltiples problemas al mismo tiempo, entregando respuestas rápidas a problemas difíciles.

Es poco probable que alguien llegue a probar que la computación cuántica escalable es imposible, y si sucediera, el tipo probablemente se ganaría un premio Nobel, al lado de los que USD$100.000 serían bastante pequeños. De todos modos es una original estrategia ofrecerle dinero a tus críticos.

Link: MIT Scientist Offers $100.000 to Anyone Who Can Prove Quantum Computing Is Impossible (PopSci)

Los experimentos realizados en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) concluyeron que no fue posible descartar la presencia del modelo estándar de Higgs y -aún más importante- midieron “un modesto exceso de eventos” en cinco canales diferentes, algo que es significativo porque es consistente con la teoría de Higgs. Pero la diferencia es tan pequeña que no ofrece evidencia concluyente de la existencia de la mentada partícula.

Ambos equipos (CMS y Atlas) observaron picos en la información con una masa cercana a los 124 o 125 gigaelectronvoltios (GeV), que entonces podría ser la que mejor se ajusta al modelo estándar de la física de partículas.

En resumen, se logró reducir las regiones donde creen que vaya a aparecer y ahora enfocarán sus esfuerzos en rangos de masa o energía más bajos. Suponen que para el próximo año haya suficiente información como para determinar de manera definitiva si el bosón de Higgs existe o no. Por el momento, la búsqueda persiste.

A seguir esperando…

Link: CERN physicists find hint of Higgs boson (Cnet vía VeoVerde)

Al menos, según palabras de un respetado científico del laboratorio Cern, la próxima semana espera ver “el primer atisbo” del escurridizo bosón, que es el principal objetivo del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y con el que se explicaría el origen del universo.

En la cita, dos equipos que operan el acelerador de partículas -Atlas y CMS- entregarán los resultados de sus investigaciones, donde destacarían diez candidatos que muestran evidencia del bosón. Dichos candidatos fueron tomados de los restos de 350.000 billones de colisiones con los mencionados detectores.

A sentarse cómodos a la espera del supuestamente revelador anuncio del hallazgo de la “partícula de Dios”. El martes les contamos.

Link: Cern scientist expects ‘first glimpse’ of Higgs boson (BBC)

Un equipo de científicos italianos cuestionó los resultados de las pruebas que demostraban que los neutrinos pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz, argumentando que cualquier elemento que se moviera tan rápido debiera perder energía, algo diferente a lo que evidenciaron las pruebas originales.

Los científicos del Laboratorio Nacional Gran Sasso (el mismo donde se encuentra el detector donde terminaban su fugaz recorrido los neutrinos) indicaron que “refutan una interpretación superlumínica” ya que los resultados originales de los tests no apoyan el reclamo de haber roto la velocidad de la luz porque los neutrinos no perdieron energía en la prueba original realizada el 2010.

¿En qué quedamos entonces?

Link: Neutrino Light Speed Tests Flawed, Says Science Team (Gizmodo)

Si se confirma por otros experimentos, el descubrimiento puede derribar uno de los principales supuestos de la física moderna. El experimento fue publicado y enviado al Journal of High Energy Physics, pero no ha sido revisado aún por la comunidad científica.

La prueba consistió en enviar grupos de neutrinos creados en las instalaciones del CERN, a través de 730 km de tierra y rocas al enorme detector OPERA instalado en el laboratorio de Gran Sasso, en Italia.

Los primeros experimentos consistieron en 15.000 mediciones realizadas durante tres años, en las que se descubrió que los neutrinos se demoran una fracción de segundo menos que la luz en llegar a su destino, viajando la misma distancia.

La idea de que nada puede ir más rápido que la luz en el vacío ha sido una de las bases de la física, idea propuesta por primera vez por James Clerk Maxwell y luego incorporada por Albert Einstein en su teoría de la relatividad especial.

El experimento “refuerza los descubrimientos previos y descarta algunos de los posibles errores sistemáticos que podrían en principio haberlo afectado”, señaló el científico Antonio Ereditato. Los investigadores están muy conscientes de las consecuencias que tendría confirmar este hallazgo, de modo que “debemos ser muy prudentes, tenemos que esperar confirmaciones independientes”, dice Ereditato.

Esa confirmación puede demorarse en llegar, puesto que no hay muchas instalaciones en el mundo que tengan los detectores necesarios para atrapar neutrinos. El próximo año se realizarán nuevas pruebas en Gran Sasso para volver a chequear los resultados, y los laboratorios Minos en Estados Unidos y T2K en Japón también probarán las observaciones. Así que podrían pasar varios meses antes de que sepamos si estos resultados se observan también en otras partes.

Link: Neutrino experiment repeat at Cern finds the same result (BBC)

Más de 80 papers han sido publicados sobre estos sorprendentes resultados en el servidor de arXiv, donde la mayoría apunta a explicaciones teóricas para las observación, mientras unos pocos dicen encontrar errores en la investigación.

Sergio Bertolucci, a cargo de la investigación, indicó que era vital no perder el tiempo, dadas las consecuencias que tendría el resultado. La idea es repetir el experimento cambiando la estructura de tiempo del rayo de neutrinos, eliminando así posibles errores de sistema.

Según la física moderna, nada puede viajar más rápido que la luz. Sin embargo, un experimento en que se enviaron neutrinos desde el CERN en Suiza al laboratorio Gran Sasso en Italia, a 732 km de distancia, entregó como resultado que las partículas subatómicas se demoraron 60 nanosegundos menos que la luz en recorrer ese espacio.

Si el resultado se comprobara, se abriría la puerta a una serie de ideas locas como enviar información al pasado, borrar la línea entre presente y pasado, y otra serie de consecuencias misteriosas. El experimento ya se inició en el CERN, y se espera que se complete antes de fin de año. Veremos entonces qué se descubre.

Link: Faster than light neutrino experiment to be run again (BBC News)

Pese a que la teoría de la relatividad de Einstein establece que nada puede viajar más rápido que la luz, el experimento llevado a cabo en septiembre por físicos sostuvo que los neutrinos se trasladaban consistentemente 60 nanosegundos más rápido que la luz entre Suiza e Italia. Y las pruebas fueron realizadas 15.000 veces, por lo que el resultado era concluyente.

Entonces había dos opciones: o era cierto y había que volver a escribir las leyes físicas o había algún problema importante en la medición del experimento. Aparentemente se trataba de un error fundamental en que ahora en lugar de cuestionar la relatividad, la refuerza.

¿Y cómo? De eso se trata la investigación hecha por la Universidad de Groningen. Explica que la distancia a recorrer por los neutrinos era bastante corta, por lo que la medición de la distancia debe ser extremadamente precisa, al igual que los instantes en que las partículas son emitidas y que llegan al detector en el segundo punto. Con GPS los cálculos fueron bastante precisos, pero habrían olvidado considerar un tema clave: la propia relatividad especial.

La relatividad es tan caprichosa que dice que el tiempo y la distancia pueden cambiar dependiendo de la perspectiva en que se les tomes (más cuando se trata de un movimiento a altísima velocidad, como este caso). Entonces los GPS pueden tender trampas importantes, porque el desplazamiento de los satélites es muy distinto al de la Tierra, pudiendo alterar los resultados. Y como todos los puntos se están moviendo pese a que no lo notemos, con mayor razón.

La distancia recorrida por los neutrinos en su marco referencial es mayor que la que tuvieron que desplazarse en nuestro marco referencial, porque en el de nosotros el detector en Italia se estaba moviendo hacia la fuente en Suiza.

Al procesar los resultados, descubrieron que la relatividad habría tenido un efecto sobre el experimento y que al resultado hay que compensarle con 32 nanosegundos adicionales en cada extremo, ubicando a los neutrinos apenas cuatro nanosegundos más lentos que la luz. Aún reta por ser re confirmado por más colegas, pero por el momento la teoría de la relatividad parece estar más a salvo que hace tres semanas.

Einstein sonríe plácido.

Link: Faster-than-Light Neutrino Puzzle Claimed Solved by Special Relativity (Technology Review)

Tras 26 años de operación, los últimos rayos de partículas se detendrán hoy después de que el financiamiento para el laboratorio se terminara. Sumándolo al fin del programa de transbordadores, hay varios que ven a EE.UU. frenando su dominio científico en múltiples áreas a medida que el presupuesto para este sector se ha ido haciendo menor.

Como sea, Tevatron deja un legado rico de descubrimientos, incluyendo haber encontrado la partícula elemental más pesada que se conoce: el quark cima. Desde 1985, los investigadores de la instalación han estado acelerando protones y antiprotones dentro del anillo principal de Tevatron a altísima velocidad, para luego hacerlos chocar para descubrir los secretos del universo.

Sin embargo, Tevatron ha sido relevado por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, ubicado entre Francia y Suiza, que puede alcanzar energías mucho mayores a la máquina estadounidense. Hoy, la diseñadora del Tevatron, Helen Edwards, presionará un botón para detener la máquina, cerrando una era para la física en el país.

En el último tiempo, los investigadores habían estado presionando los límites de la máquina para intentar encontrar el bosón de Higgs, pero el gobierno no autorizó extender el tiempo de operación de Tevatron en tres años, como habían solicitado los investigadores del laboratorio (a un costo de US$35 millones por año).

Aún así, los datos que se han recolectado hasta ahora seguirán siendo analizados y todavía podrían revelar sorpresas.

Link: Tevatron atom smasher shuts after more than 25 years (BBC)

El túnel de 14 kilómetros de largo comenzará su construcción el próximo año y es parte del corredor bioceánico planeado por el Mercosur, que permitiría unir los puertos del Pacífico (específicamente Coquimbo) con los del Atlántico (hasta Porto Alegre, Brasil).

El laboratorio Andes, que costaría US$15 millones, se instalaría a 1.750 metros de profundidad y sería el único de su tipo en el hemisferio sur. “Dado que se trataba de un túnel muy profundo, es un sitio ideal para este tipo de laboratorio”, explicó a FayerWayer el físico argentino Xavier Bertou, coordinador del proyecto.

El laboratorio debe ser subterráneo ya que la idea es estudiar partículas como los neutrinos (a ver si son más rápidos que la luz) o la materia oscura, que se confunden con otros rayos cósmicos que están al aire libre. “La única manera de sacarse de encima esos rayos cosmicos es ir profundo bajo tierra, mientras más profundo, mejor. Por eso, Agua Negra, con 1750m de profundidad, es un muy buen lugar”, dice Bertou.

El laboratorio

El laboratorio consistiría de tres cavernas. Dos de ellas serían largas de 20m x 25m x 50m, similares a las cavernas de ventilación del túnel, una para experimentos grandes y otra separada en 3 ó 4 pisos. La última caverna sería un pozo circular de 15 a 20 metros de diámetro y 20 metros de profundidad. Un túnel lineal estaría disponible para la instalación de un interferómetro o de un acelerador.

Pese a nuestras ilusiones, el laboratorio no será como el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. “Esos laboratorios estan contruídos en torno a un acelerador de partículas”, dice Bertou. “Laboratorios similares serían Kamioka en Japón, SNO en Canadá, Canfranc en España, o Gran Sasso en Italia. Hay una docena de esos laboratorios en el mundo, todos en el hemisferio norte”.

Pese a que ya hay una cifra de costos, la financiación todavía no está totalmente cerrada. “Se está avanzando en el tema de financiación, pero no es todavía un tema cerrado. La idea del laboratorio es aprovechar el carácter muy latinoamericano-Mercosur del túnel para también armar un laboratorio latinoamericano, con fuerte presencia por lo menos de Argentina, Chile, Brasil y México. Parte de la financiación y de la operacion se haría desde los cuatro países”, dice Bertou.

Por el momento, eso sí, “la recepción ha sido muy buena, en todos los ámbitos. Al ser el único laboratorio potencial en el hemisferio sur, toda la comunidad científica internacional (en física subterránea) manifestó mucho interés”, afirma Bertou. El laboratorio permitiría ver si hay diferencias entre las mediciones que se hacen en el hemisferio norte con las que se pueden hacer en el sur, por ejemplo.

“La participación es muy abierta. Planeamos dirigir el laboratorio desde un Consorcio Latinoamericano, y tenemos varios grupos interesados en los cuatro países ya mencionados. También estara abierto a experimentos internacionales, y hay colaboraciones internacionales interesadas en colocar a futuro detectores suyos en ANDES”, señala el físico.

El laboratorio subterráneo iría acompañado de dos laboratorios adicionales de apoyo. Todavía no se ha fijado dónde se instalarán (aunque “en Chile Vicuña parece un lugar razonable”), pero se utilizarán para la divulgación científica, con participación de universidades y cursos de posgrado.

Los planes del laboratorio deberían estar terminados antes de que acabe 2011, considerando que la excavación del túnel empieza el próximo año, aunque una última reunión para pulir los planes se realizará en enero de 2012 en la Universidad Técnica Federico Santa María en Chile. El proyecto estaría así listo para iniciar operaciones en 2018.

Algunas de las investigaciones que se podrán hacer en el laboratorio se relacionan con la detección y comprensión de los neutrinos, la búsqueda de materia oscura, estudios de geología, biología, astrofísica nuclear y mediciones de radiactividad.

Link: ANDES

Los científicos enviaron a un grupo de partículas subatómicas llamadas neutrinos desde la base del CERN en Suiza al laboratorio Gran Sasso en Italia, a 732 km de distancia. Todo bien, excepto que las partículas llegaron una fracción de segundo más temprano de lo esperado.

El resultado, que desafía un siglo de historia de la física, tiene confundidos a los científicos, que pusieron el experimento a disposición de la comunidad para revisarlo.

“Intentamos buscar todas las explicaciones posibles para esto. Tratamos de encontrar un error – errores pequeños, complicados, o efectos distorsionadores – pero no encontramos nada”, dijo uno de los autores del informe, Antonio Ereditato, a la BBC. “Cuando no encuentras nada, lo que haces es decir, ‘bueno, ahora estoy forzado a salir y poner esto bajo escrutinio de la comunidad”, indicó.

La velocidad de la luz es el límite último de velocidad del universo, y gran parte de la física moderna depende de la idea de que nada puede ir más rápido. Miles de experimentos se han hecho para medir la velocidad de forma precisa, y hasta ahora ningún resultado la había excedido. Hasta ahora. Por un grupo de neutrinos.

Existen neutrinos de varios tipos, y recientemente se ha descubierto que pueden cambiar espontáneamente de un tipo a otro. Los científicos prepararon así un rayo de neutrinos de un sólo tipo, y lo enviaron desde el CERN a Gran Sasso para ver cuántos tipos diferentes llegaban hasta el otro lado. Mientras hacían las pruebas, los investigadores se dieron cuenta de que algunas partículas llegaron una fracción de milmillonésima de segundo antes que lo que se demora la luz en recorrer la misma distancia.

El equipo midió los tiempos de los neutrinos unas 15.000 veces, alcanzando un nivel considerado estadísticamente significativo en los círculos científicos, suficiente como para considerarlo un descubrimiento.

Sin embargo, el grupo entiende que podría tratarse de un error de sistema, que podría hacer que un resultado erróneo parezca real, lo que motivó a los científicos a hacer público el experimento para que lo revisen otros científicos.

“Mi sueño sería que otro experimento independiente descubriera lo mismo – entonces sería un alivio”, dice Ereditato. Mientras tanto, esperan que la comunidad al menos ayude a explicar el extraño resultado, que podría tener serias consecuencias para la ciencia.

Link: Speed of light experiment give baffling results at Cern (BBC)

Hasta ahora las aplicaciones del grafeno en el campo de la energía estaban limitadas porque el material absorbe muy poca luz, en torno a un 3%, mientras el resto pasaba sin contribuir a la generación de energía. Sin embargo, los investigadores encontraron una manera de aumentar esta capacidad en 20 veces al combinar el grafeno con nanoestructuras metálicas. Así, se puede aumentar también la cantidad de luz que los dispositivos de comunicaciones ópticas pueden manejar.

“Tales equipos de grafeno pueden ser increíblemente rápidos, decenas y potencialmente cientos de veces más rápido que las tasas de comunicación de los actuales cables de internet más rápidos. Esto es debido a la naturaleza única de los electrones en el grafeno, su alta movilidad y velocidad”, señala el estudio, publicado en la revista Nature Communications.

“La tecnología de la producción de grafeno madura día a día, lo que tiene un impacto inmediato tanto en el tipo de propiedades físicas emocionantes que encontramos en este material, como en el rango y posibilidad de aplicaciones que tiene… muchas de ellas llevarán a las empresas electrónicas a considerar el grafeno para sus dispositivos de próxima generación. Este trabajo por cierto aumenta las posibilidades del grafeno todavía más”, señaló Novoselov en un comunicado.

Link: Graphene ‘could help boost broadband internet speeds’ (BBC)

(c) CERN

El CERN espera conocer una de las claves de cómo funciona el universo el 21 de diciembre a fines de 2012, indicó el director general del centro, Rolf Heuer. La pregunta respecto de si existe o no el bosón de Higgs podrá resolverse una vez que el Gran Colisionador de Hadrones reúna suficientes estadísticas, trabajo que debería estar completado para entonces.

El bosón de Higgs es una partícula hipotética que da sustento al modelo estándar de la física, una colección de teorías que explican cómo funciona el universo. El bosón explicaría por qué algunas partículas tienen masa y otras no.

“Podremos resolver la pregunta de Shakespeare respecto al bosón de Higgs – ser o no ser – para fines del próximo año”, dijo Heuer en la Conferencia de Física de Alta Energía que se realiza en Europa.

Los físicos ya tienen algunas pistas respecto de dónde mirar para encontrar el bosón. “Para el bosón de Higgs, sabemos todo menos si es que existe”, dijo Heuer. Los científicos que trabajan en CMS, uno de los detectores del Gran Colisionador, indicaron el viernes que posiblemente observaron el famoso bosón, pero que necesitan más datos para comprobarlo.

También en Tevatron, el colisionador que está en Estados Unidos, científicos han dicho que posiblemente estarían cerca de encontrarlo para fines de 2012.

Link: Cern: Higgs boson answer to come by end of 2012 (ZDNET)

Se acercan las vacaciones de invierno en el cono sur. Para algunos ya empezaron y para otros nunca terminaron las del verano anterior. Pero sin importar a cuál de esos grupos perteneces, tenemos una interesante invitación para ocupar en forma productiva ese tiempo ocioso.

Se trata de Tecnotalleres, una experiencia diseñada por Inacap en conjunto con la Fundación Mustakis, con el apoyo de First LEGO League Chile e IBM. En ella 60 alumnos de entre 11 y 16 años, junto a 20 profesores, participarán en forma gratuita de dos semanas de talleres modulares en donde utilizarán piezas de LEGO para aprender sobre palancas, engranes y otros fundamentos de máquinas simples. Para eso hay que inscribirse hasta el 03 de julio en el sitio web del proyecto, y esperar un e-mail confirmando que ha sido seleccionado para asistir.

Los talleres se dividen en dos conjuntos

• 11 – 15 de Julio en sede Inacap Maipu, con cupo para 40 jóvenes
• 18 – 22 de Julio, en sede Inacap Santiago Sur, con cupo para 20 profesores y 20 jóvenes

Y los módulos son como sigue:

• Módulo 1: Máquinas Simples, donde los jóvenes experimentarán con las fuerzas, movimientos, engranajes, mecanismos de palanca, poleas, gravedad, velocidad y conversión de la energía.
• Módulo 2: Energías Renovables – eLab: donde los futuros científicos explorarán las fuentes de energías renovables como viento, agua y energía solar. Conocerán conceptos como suministro, transferencia, acumulación, conversión y consumo.
• Módulo 3: Robotica básica – avanzada (LEGO Mindstorms NXT): donde se usará del set de robótica LEGO Mindstorms para construir y programar modelos de LEGO simples que se conectan al computador.
• Módulo 4: FIRST LEGO League y Actividades de “Green City”: donde se aprenderá sobre  el proyecto FIRST LEGO League: Cómo formar y guiar exitosamente un equipo en la competencia.
• Módulo 5: LEGO Serious Play: donde se fomentará el pensamiento creativo a través de metáforas sobre la creación de equipos y su identidad de organización y experiencias con ladrillos Lego.

La opinión de muchos puede ser que luego de un intenso primer semestre pocos alumnos querrán sacrificar sus semanas de descanso para ir a clases extraprogramáticas. Otros dirán que las vacaciones son para jugar o ir a fiestas. Puede que eso sea cierto y es una opinión válida, pero también es cierto que tenemos talentos locales dignos del MIT que en este momento se pierden porque no son suficientemente estimulados ni incentivados.

A lo mejor el potencial inventor del próximo Segway está en una escuela municipal en donde nunca despertará el instinto creativo que lleva dentro. Por el contrario,  durante el primer semestre -que efectivamente puede haber sido agotador- reciben una educación estándar muy poco orientada a sus genuinos intereses.

Tecnotalleres no intenta resolver globalmente la problemática de la educación pública,  pero apuesta a despertar el sueño de los futuros líderes académicos y científicos de Chile. Si la iniciativa tiene éxito, a partir del próximo año se expandirá a regiones y se realizará en forma periódica.

Los dejamos invitados a Tecnotalleres, y les recordamos que hay plazo hasta el domingo 03 de julio. ¿Qué están esperando?

El experimento en el colisionador Tevatron del Fermilab había arrojado resultados que sugerían que existía una nueva partícula, y que la posibilidad de error en los datos era de una en un millón. Sin embargo, el experimento se repitió en el segundo detector del acelerador, DZero, que no mostró los mismos resultados que el detector CDF, con el que se hizo la prueba anterior. El análisis de DZero, sumado al hecho de que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN tampoco ha detectado nada parecido, sugieren que el resultado sólo se da en el detector CDF.

El modelo estándar de la física de partículas dice que el mundo está hecho de 16 tipos de partículas, clasificadas en dos grupos: fermiones y bosones. Hay cuatro tipos de interacción entre estas partículas: electromagnética, fuerte, débil y gravitacional. Los diferentes tipos de partículas crean diferentes reacciones. El modelo estándar se puede usar tradicionalmente para explicar la creación de otras partículas a través de colisiones como se estudia en estos laboratorios.

En abril, se detectó un aumento de energía en una colisión que no correspondía a ninguna partícula conocida, ni tampoco al buscado bosón de Higgs, lo que llevó a los investigadores a pensar que se trataba de algo nuevo. El detector CDF es físicamente diferente al DZero, de modo que para verificar los resultados de uno, hay que repetir las pruebas en el otro. Los resultados de DZero no arrojaron ningún aumento extraño de la energía que mostraron los datos anteriores, ni ninguna cosa que no pueda ser explicada con el modelo estándar tal como existe hasta ahora.

Ahora, el Fermilab está investigando por qué los datos salieron diferentes. Sin embargo, el laboratorio será cerrado en septiembre, así que la investigación podría quedarse en el aire.

Link: DZero weighs in on unexpected CDF result (Fermilab vía Geekosystem)

Quitan y ponen planetas en el Sistema Solar y no van a incluir nuevos elementos químicos en la tabla periódica. ¿Cierto? El tema es que el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) acaba de agregar oficialmente dos elementos a la querida (?) tabla, y no elementos cualquiera pues, sino los dos más pesados… hasta el momento.

Hasta ahora, el elemento de mayor peso atómico era el copernicio (285), pero le salieron al paso los elementos 114 y 116, que tienen una masa atómica de 289 y 292, respectivamente. Ambos son radiactivos y pueden existir por menos de un segundo, para luego bajar a átomos más livianos (del 116 pasa al 114 y luego al copernicio).

Las pruebas de estos elementos datan desde hace más de una década. En 1999, físicos rusos bombardearon plutonio (244) con calcio (48) y obtuvieron un efímero átomo de 114, mientras que el 116 fue descubierto en 2000. Ahora, tras exhaustivos experimentos y una revisión de tres años, ambos elementos recibieron su status oficial por parte de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) y la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP).

Por el momento recibieron los nombres de “ununquadio” y “ununhexio”, pero aún queda por precisar los nombres con los que quedarán definitivamente, principalmente porque sus descubridores del Instituto de Dubna, en Rusia, propusieron “flerovio” para el 114 y “moscovio” para el 116.

Paralelamente, el comité también revisó los argumentos para los elementos 113, 115 y 118 (temporalmente denominados ununtrio, ununpentio y ununoctio), que podrían rápidamente despojar al ununhexio de su título por tener una masa atómica de hasta 294. Pese a que los consideraron alentadores, por el momento no reúnen los criterios para pasar a ser nuevos elementos y deberán esperar una nueva revisión dentro de un par de años.

Me compadezco por los pobres estudiantes escolares que les acaban de complicar aún más la próxima prueba de química.

Link: Two Ultra-Heavy Elements Added to the Periodic Table (Wired)

La primera foto a color

Hace 150 años se presentó oficialmente la primera foto a color permanente, un logro que marcó a la fotografía. El hito fue resultado del trabajo del físico y matemático escocés James Clerk Maxwell, quien realizó un experimento que no debería haber resultado, pero que sin embargo resultó. ¿Cómo es eso? Vamos por partes.

Clerk Maxwell es más conocido en el mundo de la ciencia por haber formulado la teoría clásica del electromagnetismo. Sus ecuaciones permitieron demostrar que la electricidad, el magnetismo y la luz son manifestaciones de un mismo fenómeno: el campo electromagnético. Esta contribución permitió simplificar estos tres rubros en una sola cosa, en lo que se ha considerado como la “segunda gran unificación de la física”, después de la que logró Isaac Newton al establecer que lo que hacía que se cayeran las manzanas al suelo era lo mismo que gobernaba los movimientos de los planetas y satélites (la gravedad).

Rojo, verde y azul

El trabajo de Clerk Maxwell sobre la luz y el electromagnetismo lo llevó a incursionar en la óptica. Entre 1855 y 1872, publicó varios artículos e investigaciones que trataban sobre la percepción del color por el ojo humano y la teoría del color. Verán, en ese entonces no había mucha claridad respecto de cómo los humanos veíamos los colores. Newton había propuesto antes que el ojo captaba cuatro colores básicos, que mezclándolos producían todos los colores que vemos. Estos colores eran el rojo, verde, azul y amarillo.

Sin embargo, Maxwell pensó que en realidad sólo se necesitaban tres: rojo, verde y azul, a partir de los cuales nuestro cerebro crea todos los demás. Durante 1855, el investigador propuso que, si tres fotos en blanco y negro de una escena se pasaban por filtros de estos tres colores, y se proyectaban impresiones translúcidas de la imagen en una pantalla usando tres proyectores con filtros similares, la imagen en la pantalla sería percibida como una reproducción completa de todos los colores en la escena. Y así nació la idea del RGB (Red – Green – Blue) que usamos hoy en las pantallas de nuestros PCs, cuando tomamos una foto o vemos TV.

Pero eso era nada más que una idea, hasta 1861, cuando Clerk Maxwell decidió poner en práctica la teoría. El físico trabajó para el experimento con el fotógrafo Thomas Sutton, quien inventó ese mismo año la cámara réflex – aunque ese es otro tema.

La idea era que Sutton le tomara cuatro fotos a una cinta de tela con diseño escocés: una azul, una verde, una roja y una amarilla. La amarilla se iba a tomar por si acaso, en caso de que Newton hubiese estado en lo correcto.

Aquí es donde aparece el accidente que llevó a que el experimento saliera mal.  O bien. Depende.

En 1861 no existían emulsiones pancromáticas – es decir, la película que se usaba sobre las placas para capturar las imágenes no eran sensibles a todos los colores. La emulsión que tenían Sutton y Maxwell era sólo sensible al azul y un poco al verde, pero no al rojo ni al amarillo. Así que cuando tomaron las fotos, consiguieron una azul perfecta. Para la verde tuvieron que diluir la solución de cloruro de cobre que usaron como filtro, y consiguieron una foto medio verdosa después de 12 minutos de exposición.

Para la roja, Maxwell y Sutton estaban fritos: la emulsión simplemente no captaba rojo. Sin embargo, probaron igual usando un filtro de tiocianato férrico. Y contra los pronósticos, lograron una imagen más o menos roja después de ocho minutos de exposición. ¿Por qué?

El tiocianato férrico deja pasar una considerable cantidad de luz ultravioleta, y muchas tintas reflejan parte de esa luz en el espectro rojo. Así que por puro accidente, consiguieron la imagen roja. Con eso lograron montar una foto que se veía azulosa, pero plausible. Si hubiesen elegido como modelo para la foto una rosa roja por ejemplo, el experimento habría sido un fracaso, aún cuando la teoría de Clerk Maxwell estaba en lo correcto. Así que tuvieron suerte.

El ojo humano

El mismo Clerk Maxwell indicó en la presentación de la foto que “si las imágenes en rojo y el verde hubiesen sido fotografiadas tan completamente como el azul”, la foto habría sido realmente colorida. Pero con falla y todo, la foto sirvió a su propósito.

El objetivo de Maxwell no era crear un método para la fotografía, sino que ilustrar la manera básica en que los humanos perciben el color, y mostrar que los primarios aditivos correctos no eran el rojo, amarillo y azul, sino que el rojo, verde y azul.

Este sistema fue luego refinado por los científicos Thomas Young y Hermann Helmhotz, a prinicpios de 1900, y se utiliza hasta hoy en televisión, los computadores y en la fotografía digital.

Las tres placas fotográficas capturadas por Sutton están ahora en un museo en Edinburgo, en la casa donde Maxwell nació.

Link: El origen de…

Esto significa que, si agrandaramos un electrón al tamaño del sistema solar, se vería perfectamente esférico excepto por una desviación del tamaño de un pelo humano.

Los físicos midieron las partículas usando lásers, que detectaron los movimientos de los mismos para ver si había algún bamboleo distintivo que sugiriera que su forma estaba distorsionada, como debiera ocurrir si los electrones no eran perfectamente redondos.

Durante más de una década no se había observado ninguna imperfección, hasta ahora. El resultado es importante para el estudio de la antimateria, una sustancia que se comporta igual que la materia que conocemos, pero que tiene una carga eléctrica contraria a la materia normal.

Por ejemplo, la versión de antimateria de un electrón (con carga negativa), sería un anti-electrón con carga positiva – o como se llama también, un positrón.

Entender la forma del electrón podría ayudar a conocer cómo se comportan los positrones, y en qué se diferencia la materia y la antimateria. Se supone que después del Big Bang se crearon cantidades iguales de materia que de antimateria. Sin embargo, la antimateria sólo ha sido vista por pocos segundos en rayos cósmicos y otras sustancias, por lo que es un asunto del que no se conoce mucho. La antimateria y la materia se aniquilan cuando entran en contacto, liberando energía.

“Los astrónomos han mirado hacia los bordes del universo visible e incluso ahí sólo ven materia, no grandes cantidades de antimateria. Los físicos no saben lo que le pasó a toda la antimateria, pero este estudio nos puede ayudar a confirmar o descartar algunas de las explicaciones”, señaló Edward Hinds, co-autor del proyecto, que será publicado en la revista Nature.

Link: Electrons are almost perfectly round, scientists discover (Telegraph)

(c) CERN

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) creó una sustancia supercaliente que es lo más denso que se ha observado nunca jamás, además de los hoyos negros. Se trata del llamado plasma de quarks-gluones, un estado primordial de la materia que, según los científicos, es la forma que tenía el universo inmediatamente después del big bang.

El material es unas 100.000 veces más caliente que lo que existe dentro del sol, y es más denso que una estrella de neutrones – una de las cosas más densas que se conocen. “Además de los hoyos negros, no hay nada más denso que lo que estamos creando”, afirmó el físico David Evans, a cargo del equipo del detector ALICE que está trabajando en el plasma. “Si tuvieras un centímetro cúbico de esta cosa, pesaría 40.000 millones de toneladas”, dijo.

Para crear esta sustancia, los físicos gatillaron cientos de miles de colisiones por segundo dentro del LHC casi a la velocidad de la luz, esperando partir las partículas subatómicas en formas más básicas de materia. Lo que se busca es estudiar cómo era el universo justo después del Big Bang.

Se cree que a medida que el universo se fue enfriando, el plasma se transformó en la materia que conocemos hoy. El material creado en el LHC está casi el doble de caliente que el plasma que se había creado previamente usando el Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) en Estados Unidos. Aún así, ambos plasmas son bastante parecidos – los dos se comportan como líquido, casi sin fricción, señalaron los científicos.

“Si revuelves una taza de té con una cuchara y después sacas la cuchara, el té se mueve por un rato y después se detiene. Si tuvieras un líquido perfecto y revolvieras, seguiría dando vueltas para siempre”, explicó Evans.

Algunos teóricos creen que, bajo el calor extremo que existía en el inicio del universo, los quarks y los gluones deberían haber estado más espaciados, creando un plasma que se comportara como gas, y no como líquido. Los investigadores de ALICE están ahora tratando de probar si algo así puede pasar. Pero para eso se necesitan temperaturas todavía más altas que las que se lograron en el LHC.

Comparando el plasma del RHIC y el del LHC, los científicos esperan aprender mejor cómo se comporta y porqué al enfriarse la sustancia cambia. El LHC todavía no está operando a máxima potencia, de modo que se espera que ALICE cree versiones todavía más densas del plasma en el futuro.

Link: Densest matter created in Big-Bang machine (National Geographic vía CHW)

“Veo al cerebro como un computador que dejará de funcionar cuando sus componentes fallen. No hay un cielo o una vida después de la muerte para computadores rotos; eso es un cuento de hadas para la gente que le teme a la oscuridad”, dijo.

A sus 69 años, el científico aseguró no tener miedo de morir. Hawking fue diagnosticado con enfermedad de la motoneurona a los 21 años. “He vivido con el pronóstico de una muerte temprana los últimos 49 años. No tengo miedo a la muerte, pero no estoy apurado por morir. Hay mucho que quiero hacer antes”, dijo.

Los comentarios de Hawking se suman a los que realizó el año pasado en su libro “El Gran Diseño”, en el que asegura que no se necesita a Dios para explicar la existencia del universo. El libro fue bastante polémico, recibiendo críticas de distintas comunidades religiosas.

Hawking rechazó la idea de la vida después de la muerte y, en cambio, enfatizó la necesidad de lograr alcanzar nuestro potencial en la Tierra haciendo un buen uso de nuestras vidas. Consultado sobre cómo deberíamos vivir, Hawking simplemente respondió que “deberíamos buscar el mayor valor de nuestras acciones”.

Link: Stephen Hawking: ‘There is no heaven; it’s a fairy story’ (The Guardian)

El invento que cambio el curso de nuestras vidas y la del mundo entero.

Sumando más artículos a nuestra colección Viva el Ingenio, les tenemos preparado un artículo sobre un invento que marcó un antes y un después en la vida del ser humano en este planeta. Sin duda hay otros inventos y descubrimientos que también lo hicieron o lo harán, pero particularmente éste permitió que todo lo que conocemos hoy sea como es. Suena chistoso pero es verdad, sin los transistores ustedes no podrían estar leyendo este artículo.

El nacimiento de la electrónica moderna

Aunque no lo queramos y por desgracia sea así, las diferentes guerras a nivel mundial han sido claves para el desarrollo de tecnologías que de otra forma hubieran pasado al olvido como muchas de las grandes ideas de Nicola Tesla. A lo largo de la historia de la humanidad, hemos visto como el ingenio extremo y la necesidad de dar solución a diferentes problemas nos han llevado a crear y/o descubrir cosas que jamás hubiéramos pensado, como la ampolleta incandescente, el tubo de vacío, los semiconductores y por supuesto, el invento que junta todo el avance anterior en un solo producto, el Transistor, nombre que resulta de la contracción de las palabras “Transfer Resistor“.

Como bien pudieron informarse en nuestro artículos anteriores dedicados al Ingenio Humano, la solución a un problema daba por resultado otro genial invento y solo con recordar que a raíz del problema de las ampolletas incandescentes negras nacieron los tubos de vacío y buscando una mejora a estos se descubrieron las propiedades de ciertos elementos de la conocida tabla periódica, que nuestro amigo Wen Fong Kwong explicó notablemente en el artículo dedicado a los semiconductores, podríamos intuir que algo debía seguir en esta línea de invención y por supuesto que así fue.

El ingenio humano es como una cascada infinita, siempre alguien está creando algo para solucionar un problema de otro invento, es casi como el principio de acción y reacción. Ahora y entrando en materia, tenemos que gracias al descubrimiento de las propiedades semiconductoras (no es 100% conductor ni 100% aislante) de algunos cristales se pudo ver un uso importante para un nuevo invento y es aquí donde entran los muchachos de Bell Labs; Willian Shockley, John Bardeen y Walter Brattain, que el 23 de diciembre de 1947 armaron el primer transistor, rudimentario al máximo pero que ya lleva 64 años y contando desde que tocó tierra, aún siendo el pilar de la electrónica.

Primer transistor funcional.

Un duro camino

El desarrollo y adopción de toda nueva tecnología generalmente es más lento de lo que todos quisieran, surgiendo la pregunta de por qué si es mejor no reemplaza de un sopetón todo lo que ya existe. Para responder a esta pregunta primero debemos situarnos años después de una de las guerras más duras y destructivas de los últimos tiempos, donde las grandes potencias mundiales chocaron, dejando en un mal pie a muchas compañías de dichos países. Por ende, hacer virajes cerrados en esas circunstancias no era algo que fuera tan simple de realizar.

La cantidad de dinero que se invirtió en el desarrollo de las válvulas termoiónicas fue tal, que las empresas detrás de las piezas electrónicas con nombre de Transformer (selectrón, trocotrón, etcétera) fueron las primeras en poner el grito en el cielo contra la nueva tecnología. Además muchos de los usos posibles del transistor eran un campo conocido para los tubos y el avance de estos a ratos fue arrollador para los recién iniciados hijos de los semiconductores.

Lentamente, desde el año 1947 hasta 1960, el transistor fue ganando terreno por sobre las válvulas termoiónicas, ya que estas, aparte de consumir muchísima más energía que un transistor, se quemaban con frecuencia debido a su construcción. Esto dio pie para que definitivamente llegara el reemplazo tecnológico que dispararía de forma estrepitosa el desarrollo de nuevos y mejores semiconductores para los transistores. Otro asunto importante en todo esto es que el tamaño y costo de fabricación de un transistor eran infinitamente menor al que se podría lograr en el mejor de los casos para un tubo, siendo otro de los factores que sus inventores vieron en pos del desarrollo; bajos costos de producción con altos beneficios económicos y científicos. Estos nuevos pedazos de silicio eran el directo reemplazo del tubo conocido como tríodo, aunque pronto y gracias a los avances en la electrónica se fueron construyendo circuitos más complejos, al punto de poder realizar casi cualquier cosa prescindiendo por completo del uso de los anticuados tubos.

Hoy, con solo mirar la definición de transistor según la RAE, podemos darnos cuenta de que hasta en los diccionarios este invento supera al tubo por donde se le mire.

Transistores de los años 1950 al 1960.

La gloria luego de la genialidad

En el año 1956, estos tres genios de la Ingeniería y la Física – Willian Shockley, John Bardeen y Walter Brattain – lograron el punto máximo en la carrera de todo científico, por sobre las publicaciones en revistas de alto impacto y más allá del reconocimiento de sus propios pares, recibieron el premio que se entrega (en el caso de los científicos ) a aquellos hombres y mujeres que han dejado un legado importante para la humanidad, el Premio Nobel y en específico el de Física.

Este fue el reconocimiento al Ingenio de estos tres hombres luego de revolucionar al mundo diezmado por una catastrófica guerra, descubrimiento e invento que le daría un giro al desarrollo humano hasta como lo conocemos hoy. Shockley fue el visionario de las patentes y por tanto se encargó de registrar a su nombre todos los avances en los transistores o cosas relacionadas con ellos, donde se contabilizan más de 90 patentes aceptadas en la oficina de patentes de los Estados Unidos de América.

Tres hombres que cambiaron el curso de nuestras vidas.

Cómo funciona un Transistor

Bien, dijimos anteriormente que sin el descubrimiento de las propiedades semiconductoras de algunos materiales, el transistor no existiría. Esto es así ya que el invento que siguió al descubrimiento del semiconductor fue el diodo, el que nace al unir un material P con uno N. Con esto el nacimiento del transistor era inminente y al sumar la mente brillante de los tres hombres de arriba, se logró combinar de forma satisfactoria germanio, oro, unos contactos eléctricos y un trozo de plástico, al más puro estilo MacGyver para dar vida a un Frankenstein llamado “Transfer Resistor”. Los puntos débiles del tubo de vacío o a presión fueron las fortalezas del transistor, por lo que gracias a esto se pudo comenzar a manejar grandes intensidades de corriente sin requerir de artilugios costosos, frágiles y poco duraderos como lo fueron los tubos.

Este transistor bipolar fue el primero en ser funcional, aunque era difícil de operar debido a la precariedad con que fue fabricado, fue suficiente para poner a prueba las matemáticas que Shockley había asociado a este invento dos años antes de que siquiera se pensara en crear. En palabras simples, el principio de funcionamiento del transistor es similar al de dos diodos unidos, pero esta vez tenemos control sobre el flujo de corriente que lo atraviesa, cosa que un diodo no posee y por ello el transistor tiene al menos tres contactos, dos actúan como entrada y salida de la corriente mientras que el tercero controla el flujo entre los dos primeros.

El transistor de unión bipolar opera aprovechándose del comportamiento inherente de los electrones, controlando su avance como un interruptor de luz. Los transistores más básicos poseen tres capas, una de entrada, una de control y una de salida. Las tres diferentes capas del transistor se fabrican a partir de Silicio químicamente puro, el que luego es dopado (contaminado con pequeñas trazas de átomos o compuestos) con Fósforo para producir un semiconductor del tipo N o con Boro para dar como resultado un semiconductor tipo P. Estos semiconductores pueden ser ordenados en dos tipos de arreglos básicos, el NPN (Negativo-Positivo-Negativo) o el PNP(Positivo-Negativo-Positivo). Los semiconductores del tipo N poseen un exceso de electrones, mientras que los del tipo P carecen de los suficientes, por lo tanto con esta cualidad intrínseca de estos materiales es posible controlar el flujo de electrones con los dos arreglos que anteriormente les mencionamos.

Al ingresar un flujo de electrones por el emisor en un transistor del tipo NPN, estos rápidamente se mueven a la base (semiconductor tipo P) que posee un déficit de electrones y cuando esta falta de electrones se acaba la carga negativa resultante repele a otros electrones que quieran ingresar, volviéndose no conductor el transistor. Para solucionar este problema se aplica una pequeña corriente positiva a la base, por lo que el déficit de electrones se hace presente y el transistor se vuelve conductor nuevamente, permitiendo un mayor o menor flujo entre el emisor y el colector dependiendo de cuál sea la corriente aplicada en la base, sencillo pero genial.

Uno de los usos más connotados del transistor bipolar es como un potente amplificador, ya que la corriente que fluye entre el emisor-colector es muy superior a la que fluye entre el emisor-base, por ello el efecto de amplificación.

Los transistores tienen tres etapas de funcionamiento, que describimos más abajo:

1. Zona Activa: aquí el transistor opera como un amplificador, que es controlado por la corriente que se aplica a la base, donde pequeños aumentos de corriente en la base se traducen en un gran aumento de esta en el colector. En este caso el conjunto base-emisor está polarizado de forma directa mientras que el conjunto base-colector está polarizado de forma inversa.
2. Zona de Saturación: el transistor opera como una resistencia, ya que la base-colector está polarizada de forma directa, es decir, el terminal positivo está conectado al semiconductor tipo P y el negativo al semiconductor tipo N. En este estado, un aumento de corriente en la base no produce un aumento de corriente en el colector, ya que esta depende única y exclusivamente de la tensión reinante entre el emisor y el colector, operando como un interruptor en estado cerrado.
3. Zona de Corte: acá, en la base del transistor no hay intensidad, por lo que en el emisor y colector tampoco la hay y la única tensión que se mide en estos es la de la fuente de energía, por lo tanto podemos decir que en este estado el transistor es un interruptor abierto.

Tipos de transistores

Existen cuatro conocidos grupos de transistores que pasamos a revisar a continuación, indicándoles qué tipos existen para cada familia. Cabe señalar que es prácticamente imposible nombrar y definir todos los tipos de transistores sin que la audiencia se nos quede dormida, así que para facilitarles el trabajo es que les mostramos este pequeño diagrama que intenta destacar los tipos de transistores más utilizados.

Algunas familias de transistores.

Uno de los tipos de transistores que actualmente más difusión tiene en la electrónica es el MOS (Metal-Oxide-Semiconductor), responsable de los transistores n-MOS, p-MOS y CMOS. Esta familia de transistores es la que puebla en mayor proporción nuestros gadgets, computadores y todo tipo de aparatos electrónicos y es la que ha dado pasos agigantados en mejoras como la disminución de tamaño, materiales, vida útil, consumo energético, disipación térmica, etcétera.

El transistor en nuestras vidas

Como ya pudieron imaginarse, hasta ese miserable ratón de bajo costo posee unos cuantos transistores en su interior, que comandan el correcto funcionamiento de este y si seguimos escalando en tecnología nos podremos dar cuenta que hoy en día casi cualquier cosa posee transistores o está en vías de tenerlos, siempre pensando en facilitarnos la vida o hacerla de alguna forma más abordable. ¿Qué sería de nuestras vidas son los transistores?, bueno, aún seguiríamos esperando que se calentara el televisor para ver nuestros programas favoritos, el computador portátil seguramente necesitaría de un camión con acoplado para ser transportado, el reproductor de música portátil no cabría en una palma de mano y por supuesto, todo lo que hoy tomamos como normal y propio de nuestra época sería por lo bajo 10 veces más grande.

Tomando en cuenta lo anterior, les dejamos una imagen del primer computador totalmente transistorizado, es decir, prescindió por completo de los tubos de vacío y fue construido por Bell Labs para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos de América bajo el nombre de TRADIC (Transistorized Airborne Digital Computer). Este primer computador a transistores hacía uso de 800 de ellos y consumía aproximadamente 100 vatios, además de ser al menos 20 veces más rápidos que su análogo a tubos de vacío era el sueño de los creadores del transistor hecho realidad, tecnología pura y aplicada.

El primer computador 100% a base de transistores.

Sin el conocimiento, el ingenio y por supuesto la capacidad de ver cosas donde una mente no preparada no las ve habría sido imposible imaginar, describir matemáticamente y llevar a la práctica tan notable invento. Podríamos seguir hablando una tarde entera del transistor queridos lectores, pero eso daría como para mil artículos más, aunque por mientras escribimos los otros 999 artículos los dejamos con este enlace que muestra algo de la historia de los computadores desde los años 40 hasta fines de los 80.

El bosón de Higgs es una partícula que, según el modelo estándar de la física de partículas, debería existir, pero que nunca ha sido observada. El bosón explicaría el origen de la masa en las partículas, entre otras cosas, y daría sustento a varias teorías de la física que no han podido ser comprobadas.

El documento detalla el descubrimiento de algo, que podría ser el bosón de Higgs o bien podría ser otra cosa – no queda claro. Se trata de una filtración – que no ha sido analizada en profundidad ni corregida – , así que no hay que emocionarse mucho todavía.

De acuerdo al documento, se detectó un rango de energía donde se observa un exceso de fotones, que podrían ser resultado de la presencia de las partículas de Higgs. Esto significa que los científicos ahora saben más o menos dónde estarían ubicados los famosos bosones. “El presente resultado es la primera observación definitiva de física más allá del modelo estándar. Emocionantes nuevas físicas, incluyendo nuevas partículas, se puede esperar encontrar en un futuro muy cercano”, señala parte del memo.

Todavía no hay confirmación respecto a si el documento es real o falso. Aún en caso de ser verdadero, se trata de datos que todavía son preliminares, por lo que lo mejor es esperar un poco para ver si el CERN puede hacer un anuncio con pruebas y datos concretos del posible descubrimiento.

Link: Overexcited rumors of LHC Higgs Boson discovery (Discovery News)

Para el experimento se hizo chocar iones de oro a alta velocidad, y el experimento permitirá estudiar fenónemos que ocurren en el universo distante, incluyendo las versiones de antimateria de estrellas y hasta galaxias.

La antimateria se ve y se comporta como materia normal, pero tiene una gran diferencia: las partículas de antimateria tienen una carga igual y una carga contraria a la que tienen las partículas del mundo en el que estamos. Cuando la antimateria se encuentra con la materia, ambas se aniquilan, liberando energía.

Los investigadores del laboratorio estadounidense descubrieron 18 partículas de antihelio que sobrevivieron alrededor de una 10-billonésima parte de un segundo antes de destruirse al chocar con el detector del colisionador y desaparecer en pequeñas bolas de energía.

“A menos que haya un gran avance en la tecnología de aceleradores, esta será la antipartícula más pesada que veremos en décadas”, afirmó el físico Aihong Tang. La siguiente antipartícula más pesada es el antilitio, pero es tan raro que aparezca que el colisionador tendría que funcionar 1.000 años seguidos para tener la posibilidad de ver una sola de estas partículas.

La antimateria es uno de los grandes misterios de la ciencia. Supuestamente, se crearon cantidades iguales de materia y antimateria en el Big Bang, que deberían haberse aniquilado mutuamente en una gran explosión cósmica. Pero por razones desconocidas, sólo la materia normal parece haber sobrevivido, construyendo lo que conocemos como el universo visible.

Link: US scientists get glimpse of antihelium (The Guardian)

Bueno, en las noticias indispensables del día, la cosa es así: Un grupo de 15 estudiantes estadounidenses del St. Mark’s School, en Boston, y su profesor aseguran haber conseguido un nuevo récord de dobleces para el papel higiénico (en un mismo sentido). Los alumnos doblaron 13 veces por la mitad 3.962 metros de papel, superando la anterior marca establecida en 12 pliegues. Algo que hasta ahora parecía físicamente imposible.

Resulta que es muy difícil doblar una pieza de papel más allá de las ocho veces – inténtenlo. Es decir, ocho veces sobre si misma, primero a la mitad y luego a la mitad de nuevo. Sin embargo, mentes brillantes de todo el mundo se han empeñado en decir “podemos superarlo”.

La hazaña (?) fue lograda en el pasillo infinito del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), luego de que el profesor James Tanton llevara cinco años intentando infructuosamente de llegar al doblez número 13.

El papel higiénico utilizado no son varios rollos unidos, sino que se trató de una sola unidad encargada especialmente para la ocasión. Y pese a que lograron los pliegues, el último es cuestionado porque no se mantenía doblado por sí solo. Para acallar las voces disidentes, Tanton anunció que el próximo año hará un nuevo intento, esta vez con 7,3 kilómetros de papel higiénico.

Lo positivo es que seguramente nunca les faltará papel en sus baños…

Link: Students Claim New Paper Folding Record: 13 Folds of Toilet Paper (Geekosystem)

Tevatron (c) Fermilab

Físicos del laboratorio estadounidense Fermilab encontraron evidencia de lo que podría ser una nueva partícula elemental, o bien un nuevo tipo de fuerza desconocida de la naturaleza.

Los datos que arrojaron colisiones de protones y antiprotones en el acelerador de partículas Tevatron fueron extraños e inesperados, y los científicos están ahora muy emocionados con estos nuevos resultados. Si el descubrimiento se confirma, podrían marcar un gran último hito de este acelerador, que se cerrará definitivamente en septiembre.

“Nadie sabe qué es esto. Si es real, sería el mayor descubrimiento de la física en medio siglo”, dijo el investigador de Fermilab Christopher Hill al New York Times.

Se analizaron 10.000 colisiones de protones y antiprotones dentro del acelerador, y se encontró que en unos 250 casos los números no correspondían con lo que se supone que debería haber sucedido según las teorías de partículas elementales y las fuerzas que las gobiernan. Los electrones y partículas llamadas bosón W que son expulsados en una colisión de protones no se comportaron como debían.

Los científicos ahora tienen dos teorías para este extraño comportamiento. Una, es que sea evidencia de la existencia de una nueva partícula. Sin embargo, este no sería el buscado bosón de Higgs, que según la teoría permite que los elementos tengan masa. La partícula descubierta no se comportó en este caso de la forma en que teóricamente debería comportarse un bosón de Higgs.

Otra explicación es que lo que se descubrió sea una nueva fuerza de la naturaleza – que se vendría a sumar a la gravedad, electromagnetismo y las fuerzas nucleares de los átomos – pero que sólo se manifestaría en distancias muy cortas, como las que hay en los núcleos atómicos.

Cualquiera de las dos explicaciones significaría un remezón a la física tradicional de las últimas décadas. También es posible que no sea ninguna de las dos cosas. Como sea, los experimentos continuarán para tratar de confirmar que esta irregularidad no es producto de un error o una desviación estadística, además de hacer los intentos de descubrir de qué se trata realmente.

Links:
- FermiLab Physicists may have found new particle (NYTimes)
- Tevatron data suggests new, unknown particle –  but not the Higgs (ArsTechnica)

Mientras Kinect tiene montones de modificaciones curiosas con Microsoft impulsándolas – inteligentemente – el Move de Sony también tiene algunos espacios donde innovar.

Los desarrolladores de PABR Technologies crearon así el “Copernitron”, un hack del PlayStation Move que mide la rotación de la Tierra. El invento incluye una mesa rotatoria, un control y un montón de otras herramientas que permiten que el equipo detecte cuál es el norte geográfico, determine la latitud y mida la rotación.

La explicación completa sobre cómo funciona se puede ver en el link de abajo.

Link: Copernitron (vía Geekosystem)

Los láser normales crean intensos haces de luz estimulando átomos de manera que se forme un rayo coherente donde todas las ondas de luz marchen igual. El anti-láser hace lo contrario: absorbe completamente los rayos.

El aparato podría ser usado en varios diferentes campos, desde imágenes médicas a computación, según señala el paper publicado en la revista Science.

La idea del anti-láser fue sugerida por primera vez por el físico de Yale, Douglas Stone, en julio del año pasado. Stone y algunos colaboradores se dieron cuenta de que otros autores habían mencionado la idea de un láser que funcionara al revés, pero problemas de ingeniería hicieron que la idea no se concretara. Hasta ahora.

Básicamente, mientras un láser toma energía eléctrica y la convierte en luz en un rango de frecuencia muy angosto, el anti-láser toma la luz del láser y la convierte en calor. Ese calor podría ser convertido fácilmente en energía eléctrica, señalan los investigadores.

Los láser convencionales, que fueron inventados en los 60′s, usan un “medio de ganancia”, como materiales semiconductores, para producir un rayo de luz. El anti-láser usa un “medio de pérdida” absorbente, que atrapa las ondas de luz, que rebotan hasta que son convertidas en calor.

Si bien pareciera que con esto podremos crear un gran escudo anti-láser con el que protegernos de los ataques extraterrestres y del rayo de la Estrella de la Muerte, el Dr. Stone ha explicado que lamentablemente esto no funcionaría. “Esto es algo que absorbe lásers. Si una pistola de rayos está hecha para matarte, te va a matar”, dijo Stone.

Dejando los rayos de la muerte de lado, los mayores usos de este dispositivo podrían estar en los computadores de alto rendimiento. La próxima generación de computadores usará chips que utilizan luz en lugar de electrones. El dispositivo podría usarse como un switch óptico que permita modular la intensidad de la luz, o convertirla en electricidad para ayudar a procesar a los chips.

De todos modos, se trata de algo nuevo, y los investigadores han señalado estar ansiosos de ver lo que otros pueden hacer con este invento.

Links:
- Physicists build world’s first Antilaser (Wired)
- Scientists build first antilaser (Reuters)

Hace un par de días les anunciábamos que los partidos políticos españoles (tanto de “izquierda” como de derecha) con representación en el Senado habían pactado la resurreción de la Ley Sinde.

Ante dicho anuncio las reacciones (en pro y en contra) no se hicieron esperar, y entonces se hablaba de manifestaciones virtuales y físicas convocadas por los internautas para expresar el rechazo popular ante la medida.

Es el caso de Anonymous, quiénes anunciaron entonces su intención de protestar antes de la gala de entrega de los Premios Goya (el equivalente al Premio Óscar del cine español) en las puertas del Teatro Real de Madrid donde se entregarán el próximo 13 de febrero. Ahora ofrecen mayores detalles de cómo será dicha manifestación.

Así bajo el nombre de “Operación Goya” y desde el blog abierto para coordinar la logística de la protesta, se está llamando a internautas de todos los rincones de España a presentarse en el lugar señalado a las 8 de la noche del 13 de febrero con la invitación:

Acude a Los Goya y felicita a González-Sinde por su Ley”, en clara referencia a la ministra de Cultura española que promovió el instrumento legal.

Para coordinar la movilización de manifestantes que se desplazarán desde otras ciudades hasta la capital española, hay una lista por región para facilitar que juntos coordinen el viaje… Quizá con un poco más de tiempo, consiguen una participación más importante que en otras manifestaciones físicas. Allí estaremos y se los contaremos entonces.

Ataque DdOS

Anonymous quiere hacer ruido en Los Goya, está claro. Pero para quiénes no puedan asistir a protestar en la alfombra roja de la gala del cine español, hay opciones para manifesta y quejarse desde el teclado del PC.

Así han convocado un ataque de denegación de servicio (DdOS), del que no hay información sobre qué webs serían el blanco, pero sí sobre la fecha y hora tentativas del ataque: El propio 13 de febrero a partir de las 16:00 (hora local española). Y para seguir las instrucciones de esta convocatoria a través de Twitter han escogido la etiqueta #hispano.

Ahora bien, no es la primera vez que los internautas se manifiestan contra esta ley, que a juicio de un importante número de ciudadanos es equivalente a la censura de Internet, por lo que incluso se habla de que sería inconstitucional.

Sin embargo, los políticos, que según Wikileaks estarían respondiendo a intereses del Gobierno de Estados Unidos, han hecho oídos sordos a las protestas populares… ¿Cómo podríamos cambiar eso? ¿Son los Ddos una solución? ¿Cómo el internauta puede hacer escuchar su voz en forma efectiva en estos casos?

Link: Anonymous presents Operation Goya [Blog]

(c) CERN

Investigadores del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) han informado que, tras una serie de pruebas, no se ha observado ningún mini-hoyo negro, como los que se creía que pudiesen conformarse y tragarse al mundo.

Aunque es una buena noticia para los que temen un posible desastre, se trata de malas noticias para investigadores que están intentando probar una forma de la teoría de cuerdas, que predice la creación e inmediata evaporación de hoyos negros en miniatura.

La teoría de las cuerdas es uno de los intentos más aceptados de unificar dos grandes campos de la física que se contraponen: la mecánica cuántica y la relatividad. Dice que los electrones y los quarks no son objetos, sino ‘cuerdas’ unidimensionales cuyas oscilaciones le dan sus propiedades observables.

También plantea que el universo tiene como una docena de dimensiones, en lugar de cuatro (longitud, ancho, altura y tiempo). No vemos esas dimensiones extra porque están ‘escondidas’ en un radio muy pequeño, que no es accesible a energías normales.

Gravedad

Una de las versiones de la teoría dice que si estas dimensiones existen, los “gravitones” (partículas hipotéticas que transmiten gravedad), se colarían en ellas, lo que explicaría por qué la gravedad es menos fuerte que otras fuerzas que conocemos. De este modo, la gravedad no sería débil, sino que sólo se vería débil porque los gravitones están repartidos en diferentes dimensiones.

El asunto es que para hacer que estos gravitones salgan de esas dimensiones, se requiere una enorme cantidad de energía, tal como la que puede producir el LHC, el mayor acelerador de partículas del mundo.

De este modo, si la teoría es cierta, las partículas que chocasen entre sí a gran energía harían que los gravitones se filtren de otras dimensiones, y la gravedad aumentaría. Los gravitones se fusionarían así para crear un pequeño hoyo negro. Estos hoyos negros desaparecerían casi instantáneamente, por lo que no habría peligro de que la Tierra fuese tragada, y sólo dejarían como rastro una estela.

Sin embargo, los científicos no han visto ningún hoyo negro ni estela aparecer tras las colisiones.

Esto no quiere decir que la teoría está mala, sino que sólo prueba que no se pueden crear hoyos negros a energías entre 3,5 TeV y 4,5 TeV. Quizás significa que se necesitan mayores energías, así que todavía es posible que el 2013, cuando el LHC alcance su máxima potencia, podamos ver este fenómeno.

Link: LHC reports failure to create black holes, a setback for String Theory (PopularScience)

El descubrimiento ocurrió en ALICE, una de las secciones del LHC, que intenta recrear los inicios del universo. Las pruebas comenzaron el 7 de noviembre, haciendo chocar iones de plomo dentro del túnel para producir bolas de fuego subatómicas sobre 10 billones de °C.

La materia normal no puede existir a esas temperaturas ridículamente altas. En lugar de ello, la materia se derrite y forma una extraña sustancia parecida a una sopa conocida como plasma de quark-gluones.

Los científicos todavía están investigando exactamente qué pasa cuando aparece este plasma, pero los primeros resultados parecen confirmar la teoría de que el plasma actúa como un líquido, no un gas. Muchos modelos hasta ahora sugerían que las partículas producidas tras las colisiones a alta velocidad debían actuar como gas, no líquido.

El astrofísico de la Universidad de Birmingham, David Evans, afirmó que este descubrimiento “sugiere que el universo se comportó como un líquido supercaliente inmediatamente tras el Big Bang”.

“Demostrar sin lugar a dudas que podemos producir y estudiar el plasma de quark-gluones traerá importantes conocimientos respecto de la evolución de los inicios del universo y la naturaleza de la ‘Fuerza fuerte’ que une a los quarks y gluones en protones, neutrones y finalmente a todos los núcleos de la tabla periódica de los elementos”, señaló el CERN.

La recopilación de información con los iones de plomo continuará hasta el próximo 6 de diciembre. Luego, el LHC detendrá operaciones hasta febrero de 2011 por mantenimiento.

Links:
- LHC experiments bring new insight into primordial universe (CERN)
- Early universe recreated in LHC was superhot liquid (New Scientist)
- Large Hadron Collider proves the universe was once a liquid (io9)

Pues eso es lo que están investigando en el CERN, donde se logró por primera vez crear y capturar una molécula de antimateria de hidrógeno.

Según la teoría, tras el big bang se creó una cantidad igual de materia que de antimateria en el universo. Sin embargo, la antimateria está casi ausente en nuestro mundo y es básicamente un misterio.

Moléculas de antihidrógeno habían sido creadas antes en laboratorios (en 2002 en el mismo CERN), pero esos átomos existieron tan sólo por un par de microsegundos, ya que cuando una antimolécula se junta con una molécula normal, ambas se aniquilan en un estallido de rayos gamma.

La capacidad de atrapar una antimolécula podría permitir una serie de experimentos respecto a la antimateria, que podrían explicar por qué no vemos la antimateria más seguido en el mundo que habitamos.

Esa investigación, por su parte, podría revolucionar la física moderna. Si se descubre que la antimateria es diferente a lo que la teoría dicta, podría llegar a desafiar al modelo estándar.

Para crear un antihidrógeno y evitar que se aniquilara inmediatamente, los científicos enfriaron antiprotones y los comprimieron en una pequeña nube. Luego juntaron estos antiprotones fríos con una nube similar de positrones, causando que ambos tipos de partículas se unieran creando un antihidrógeno.

Todo esto sucedió dentro de un contenedor magnético que mantiene aislados a los átomos de antihidrógeno. Esta trampa magnética usa unos súper magnetos que evitan que los átomos se dispersen hacia los bordes del contenedor, que están hechos de materia normal y aniquilarían la antimateria si llegasen a tocarse.

El CERN ha logrado que los antihidrógenos existan por poco más de un décimo de segundo, y aunque suena a muy poco tiempo, es mucho más de lo que se podía hacer hasta ahora. Si los investigadores logran estabilizar los átomos de antimateria lo suficiente como para experimentar con ellos, los descubrimientos podrían ser tremendos.

Links:
- CERN reserarchers trap antimatter hydrogen molecules for the first time (PopSci)
- Antihydrogen trapped for first time (EurekAlert)
- Antimatter held for questioning (Nature)