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Los ocho descubrimientos de la física más importantes
Desde el descubrimiento de una extraña forma de antimateria hasta, por supuesto, la recreación de un pequeño Big Bang en el LHC, el mundo de la física, tan lejano para la mayoría de nosotros, ha aumentado su popularidad en los últimos meses con una serie de asombrosos y desconcertantes descubrimientos.
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Estos son algunos de los hallazgos más impactantes que han trastocado nuestra mente y que, posiblemente, cambiarán en un futuro no muy lejano la forma en la que conocemos el mundo:
1. La recreación del Big Bang en el LHC:
Indudablemente, es una de grandes noticias del año. La ciencia abrió el pasado martes una puerta a un grado superior de conocimiento al recrear en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) un pequeño Big Bang de laboratorio.
El acelerador de partículas LHC, conocido como la «máquina de Dios», consiguió colisionar haces de protones a una velocidad 3,5 veces superior de la alcanzada nunca, desatando un proceso de energía de 7 TeV (teravoltios).
Este experimento, posiblemente el mayor del siglo, puede permitirnos conocer en un par de años nuevos datos sobre cómo se originó el Universo y cómo está compuesta la materia. |
2. La «sopa caliente» después del Big Bang:
Físicos del Laboratorio Nacional de Energía de Brookhaven, en Nueva York, lograron el pasado mes de febrero crear por primera vez una especie de «sopa» de materia250.000 veces más caliente que el centro de nuestro Sol -una temperatura absolutamente infernal- y que reúne condiciones similares a las que se produjeron justo después del Big Bang, la gran explosión que dio origen al Universo. Es la materia más caliente nunca creada en laboratorio. El experimento se logró haciendo chocar en un acelerador de partículas llamado Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), un hermano pequeño del europeo LHC, el núcleo de partículas de oro a velocidades super rápidas, de forma que se derrían los protones.
3. Los anillos de Borromeo:
Usando átomos de litio, un grupo de científicos de la Rice University en Houston (EE.UU.) ha recreado un antiguo símbolo matemático que se había visto ya en el siglo II en el arte budista afgano. El símbolo, llamado los anillos o el nudo de Borromeo, representan tres anillos unidos entre sí. Si alguno de ellos fuera retirado, el resto también se separaría. Los físicos ya habían predicho que las partículas deben ser capaces de formar esta misma disposición, pero nadie había sido capaz de demostrarlo hasta ahora. El experimento que lo confirma, anunciado el pasado mes de diciembre, llega cuarenta años después de que la teoría fuera formulada.
Los ocho descubrimientos de la física que han cambiado nuestra mente
Efectos de la luz sobre la materia / Nicholas Kotov
4. La luz curva la materia:
Es fácil comprobar cómo la materia curva la luz, pero es mucho más raro encontrar el caso contrario, que sea la luz la que curve la materia. Hace tan sólo unos días, investigadores de la Universidad de Michigan (EE.UU.) comprobaron cómo cintas planas de nanopartículas -pedacitos de materia la mil millonésima parte de un metro de largo- expuestas a la luz se doblaban en espirales. Los resultados pueden ayudar a los ingenieros a diseñar nuevos compontenes para la óptica y la electrónica.
5. Un paso hacia la fusión nuclear:
La fusión nuclear - la fusión de núcleos atómicos que sucede dentro de las estrellas - es un objetivo buscado desde hace mucho tiempo en la Tierra. Si los científicos consiguen semejante hazaña, podríamos obtener una poderosa fuente de energía prácticamente inagotable y con muy pocas consecuencias ambientales. Un equipo de físicos logró un paso más hacia este objetivo en enero cuando anunciaron que habían construido un imán de levitación que recrea algunas de las condiciones que se creen necesarias para la fusión.
Al suspender un imán gigante en forma de donut en el aire, los investigadores fueron capaces de controlar el movimiento de un gas extremadamente caliente de partículas cargadas dentro de la cámara exterior del imán. La densidad de este gas está cerca de lo que se necesita para la fusión nuclear, según los investigadores de la Universidad de Columbia.
6. Una nueva partícula de antimateria:
El equipo internacional de científicos que estudia colisiones de alta energía de iones de oro en el Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) anunció a principios de marzo que había conseguido encontrar algo excepcional: la forma más extraña y éxotica de antimateria nunca vista hasta ahora, una antipartícula que podría haber existido en los primeros momentos del Big Bang. Se trata del antihipertritón, el núcleo del antihipertritio, que contiene un antiprotón, un antineutrón y una antipartícula lambda. Para conseguir este logro, los investigadores provocaron el choque de iones de oro en el colisionador.
Los ocho descubrimientos de la física que han cambiado nuestra mente
El equipo diseñó hologramas recurriendo a la teoría de los nudos / Mark Dennis
7. Nudos hechos con luz:
¿Es posible hacer nudos con rayos de luz? La respuesta es sí. Un equipo de físicos de las universidades de Bristol, Glasgow y Southampton, en el Reino Unido, ha sido el responsable. La luz puede viajar en línea recta, pero a veces se retuerce en nudos. Los investigadores utilizaron un holograma controlado por ordenador para hacer girar haces de luz láser. Los hologramas fueron diseñados recurriendo a la teoría de los nudos -una especialidad de la matemática abstracta inspirada por los nudos que se producen en cordones y cuerdas-. Entender cómo controlar la luz de esta forma tiene implicaciones importantes para la tecnología láser utilizada en una amplia gama de industrias.
8. Un enredo fantasmal:
Una de las más extrañas predicciones de la teoría de la mecánica cuántica es que las partículas pueden quedarse «enredadas» incluso después de haber sido separadas en el espacio, de forma que cuando una acción se realiza sobre una partícula, la segunda partícula responde de inmediato. En junio de 2009, los físicos midieron por primera vez un nuevo tipo de sistema, dos pares separados de partículas que vibran.
Además de este listado, existe otro descubrimiento que, de momento, se queda tan sólo en una pregunta pero que, de confirmarse, podría suponer el más importante en muchos años en el mundo de la Física, un hallazgo que daría la vuelta por completo a los parámetros científicos que manejamos ahora. Un equipo de científicos, entre los que se encuentran investigadores de la Universidad de Florida (EE.UU.), ha encontrado la que puede ser la primera partícula de materia oscura. Las pruebas aún no son concluyentes, pero sí muy esperanzadoras.
El detector CDMS (Cryogenic Dark Matter Search), construido en las profundidades de la mina Soudan, una antigua explotación de hierro en Minnesota, captó dos posibles partículas de este tipo, también conocidas como WIMPS, pero hay una oportunidad entre cuatro de que estas partículas sean simplemente «ruido de fondo».
El mayor experimento realizado nunca.
7.000 millones de euros para viajar 13.700 millones de años atrás. El acelerador del CERN es el mayor y más caro experimento material y cuantificable realizado por la ambición científica del ser humano.
En el interior del túnel de 27 kilómetros de recorrido se han habilitado las condiciones más frías del universo (-272º), para posibilitar el experimento de orquestar la mayor explosión de energía artificial conocida, mediante la colisión de haces de protones cargados. Partículas cargadas tienden a acelerar en un campo eléctrico, definido por su potencial eléctrico desarrollado en una distancia. Los voltios por electrón es la energía ganada por un solo electrón en su aceleración al través del potencial de un voltio.
Los primeros aceleradores sólo lograban crear una energía de un millón de voltios (MeV), frente al LHC que puede crear choros de energía varios millones de veces superior (teravoltios o TeV). No obstante, esto sería tan sólo la energía en movimiento de un mosquito, como reconocen los científicios. Pero una energía aparentemente tan pequeña y empaquetada en apenas unas partículas y enviadas éstas a una velocidad escasamente inferior a la de la luz, parecen capaces de alumbrar un nuevo mañana para la ciencia.
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El LHC logra un hito al recrear las condiciones del Big Bang 30-03-10
La ciencia ha entrado en una nueva dimensión y parece hoy un paso más cerca de empezar a entender el “big bang” originario; o al menos cuenta con una herramienta sin precedentes para el futuro estudio de la física, tras el éxito de un experimento físico inigualado llevado a cabo en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN).
Los científicos creen que lo sucedido en el subsuelo de la frontera franco-suiza, replicando condiciones posiblemente similares a las del "big bang" ha trasladado en el tiempo el estudio de la física a 13.700 millones de años atrás, cuando debió de empezar el universo o apenas un rato después. No se sabe aún otro resultado que el hecho de que, por el momento, el experimento no ha provocado la creación de micro agujeros negros capaces de absorber planetas enteros, como algunos han llegado a temer.
El acelerador de partículas europeo LHC ha hecho colisionar haces de protones a una velocidad 3,5 veces superior de la alcanzada nunca, desatando un proceso de energía de 7 TeV (teravoltios) y abriendo paso a una "nueva dimensión" de la investigación, que se prolongará ahora durante 18 a 24 meses antes de empezar a arrojar resultados.
Las colisiones en el interior del túnel circular de 27 kilómetros, enfriado a la temperatura más baja conocida en el universo, han tenido lugar a una velocidad sólo computable como una nano-fracción inferior a la de la luz. Ya se cree que a finales de este mismo año empezarán tocarse de cerca posibles pruebas sobre la materia negra, su existencia y consistencia propias.
A la tercera fue la vencida y con todos los retrasos, hasta en la propia mañana de la prueba, la euforia del momento -que ha costado 7.000 millones de euros- era grande entre los 80 expertos internacionales, que trabajan en el gran acelerador de hadrones (Large Hadron Collider, LHC), a un centenar de metros bajo el suelo. Cuando el responsable, Oliver Buchmüller, proclamó un "¡Ahí está! ¡Acaban de colisionar!", todo el centro de control en pleno estalló en aplausos ante la perspectiva de estar desplazando las fronteras de la física hacia lo desconocido, como ha dicho el investigador jefe Sergio Bertolucci.
En busca de materia negra.
A partir de ahora y durante los próximos dos años se recopilarán datos, cuyos resultados serán procesados por miles de investigadores en laboratorios de todo el mundo, a la búsqueda de luz sobre "esos conocidos 'desconocimientos' que tenemos, como son la antimateria o la materia negra así como dimensiones nuevas... esperamos hacer pronto auténticos descubrimientos", comentaba uno de los responsables. En cuanto a darse de bruces con las reluctantes partículas de Higgs, las que podrían haber dado lugar a las estrellas e hipotéticamente incluso a la propia vida, habrá que esperar a las pruebas en 2013 cuando el colisionador eleve su velocidad al doble hasta los 14 teravoltios.
La prueba anterior, en otoño pasado, había logado colisiones de protones a 2,36 TeV, un intento que ya entonces era descrito como intentar lanzar agujas de uno y otro lado del Atlántico e intentar que choquen sus puntas en el aire. El LHC es considerado el mayor experimento científico de la historia y los científicos creen que sus resultados podrían arrojar luz sobre lo desencadenado en las primeras fracciones de segundo tras la creación del universo.
Un gran día para ser físico.
El LHC es el resultado de 25 años de trabajos inernacionales, recordaban los expertos: “Hoy es un gran día para ser físico de partículas", manifestaba a los medios un pletórico director general del CERN. Rolf Heuer agregó que el LHC "ofrece la posibilidad real a lo largo de los próximos dos años" de llegar "posiblemente a ofrecer pistas sobe la composición de alrededor de una cuarta parte del universo". Con todo, la humildad del equipo científico ha sido domesticada por los numerosos fallos en un experimento de esta escala, especialmente el acaecido en septiembre de 2008 cuando una inundación y congelación del tunel por gases hizo postponer todo un año y agregó al presupuesto otros 40 millones en reparaciones.
Según explicaciones del CERN, diez días antes, dos haces de protones habían comenzado a acelerar su velocidad, en direcciones opuestas, en el interior del inmenso túnel, en condiciones de enfriamiento de apenas una fracción inferior del cero absoluto. Imanes gigantes han manipulado los haces hasta hacerlos coincidir y colisionar, provocando una espectacular lluvia de partículas, cuyos datos ya han empezado a alcanzar a los científicos. "Los principales descubrimientos no tendrán lugar hasta que no seamos capaces de procesar miles de millones de sucesos", decía a los medios Guido Tonelli, portavoz del CERN, "así como identificar entre ellos los más extraños de entre ellos que pudieran presentar estados de materia nuevos".
La experiencia, según explicaban estos, tiene lugar de continuo en el universo pero esta es la primera vez en que ha podido ser replicada artificialmente por el hombre en un laboratorio. El CERN ha disputado el peligro de la aparición de agujeros negros, alegando que estos srán tan pequeños que van a ser inmediatamente reabsorbidos y desaparecerán. Cuando las colisiones vayan avanzando y siendo controladas, la velocidad aumente y los haces conduzcan trillones de protones, el procesamiento y estudio de las partículas empezará a arrojar datos que se espera logren explicarlo todo, o casi todo.
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Fuentes: www.abc.es, Imagen: Flickr
Tema: Científico |
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