...
...
Mostrando entradas con la etiqueta física. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta física. Mostrar todas las entradas

Recrean “el fin del tiempo” en el laboratorio

profetacuentalabiblia.blogspot.com presenta


Recrean “el fin del tiempo” en el laboratorio

Área: Física — Miércoles, 3 de Agosto de 2011
¿Se ha preguntado qué pasaría si la dimensión temporal súbitamente llegara a su fin? Un nuevo experimento lo revela.
Foto
Observación experimental de un evento de “fin del tiempo” en un metamaterial hiperbólico plasmónico iluminado con luz de 488 nm. Fuente: Igor Smolyaninov.
Una de las áreas más excitantes de la ciencia es el campo emergente de los análogos del espacio-tiempo. Esta es la disciplina en la que los físicos juegan con sistemas que tienen una relación matemática formal con la Relatividad General.
Por ejemplo, los cambios en la manera en la que los electrones se mueven en el grafeno según es enfriado es idéntico a los cambios ocurridos en el Universo justo después del Big Bang. Así que los físicos pueden usar un análogo frío para poner a prueba teorías acerca del comportamiento más temprano del Universo.
Otro ejemplo es la analogía formal matemática entre el comportamiento de la luz en el espacio electromagnético y en el espacio-tiempo. Esto es interesante porque los físicos han aprendido recientemente cómo manipular el espacio electromagnético usando metamateriales. Esto les ha permitido crear el equivalente de la espuma cuántica, el Big Bang e incluso el multiverso al completo.
Todos estos experimentos dejan con la boca abierta (imagine hace un agujero negro en el laboratorio). Esta es la razón por la que es difícil señalar los más importantes.
Pero a Igor Smolyaninov en la Universidad de Maryland le gusta intentarlo. Explica cómo ha creado un experimento que modela el fin del tiempo.
La idea es sencilla (¡no realmente!). Los metamateriales pueden hacerse para que se comporten como el espacio ordinario con dos dimensiones espaciales y una temporal. Pero además pueden ser hechos para que se comporten como otros tipos de espacio, por ejemplo con dos dimensiones de tiempo y una de espacio.
Smolyaninov señala que ocurre una situación interesante cuando dos materiales son colocados sobre sus bordes. Si una dimensión temporal es perpendicular a una dimensión espacial, simplemente se llega a un callejón sin salida. En otras palabras, el tiempo se termina.
“Esta situación (que no puede ser realizada en Relatividad General clásica) puede ser llamada ‘el fin del tiempo’,” sostiene en un artículo junto con un par de colegas.
No contento con meramente pensar acerca de este escenario, estos tipos han ido más allá y lo han construido usando un plástico denominado metacrilato polimetilo o PMMA depositado en tiras sobre una película de oro. La luz toma la forma de plasmones que se mueven a lo largo de la superficie.
Así que, ¿qué pasa en el fin del tiempo? Smolyaninov dice que el campo electromagnético simplemente diverge, lo que produce un anticlimax en un experimento tan preñado de posibilidades de ciencia ficción.
Pero es un interesante material de todos modos
Nota: este artículo es una traducción literal de la primera referencia que aparece más abajo.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3578
Fuentes y referencias:
Nota en el MIT.
Artículo en ArXiv.

Física El Puente Entre el Mundo Cuántico y el Convencional

profetacuentalabiblia.blogspot.com presenta


Física
El Puente Entre el Mundo Cuántico y el Convencional
de Agosto de 2010.
Foto: ASUUn equipo de investigadores cree haber abierto una puerta hacia un conocimiento más detallado de cómo el mundo cotidiano que captamos a través de nuestros sentidos emerge del etéreo mundo cuántico.Bookmark and Share 

Los físicos llaman "mundo clásico" a nuestro entorno familiar cotidiano. Éste es el mundo en el que nosotros y las cosas que nos rodean parecemos tener características medibles como masa, altura, color, peso, textura y forma.

El mundo cuántico es el mundo de las piezas fundamentales con las que está hecha la materia: los átomos. Estos son combinaciones de neutrones y protones formando un núcleo, y electrones girando alrededor de él, atraídos por éste a causa de la atracción eléctrica.

Pero la mayor parte de un átomo, más del 99 por ciento de éste, es espacio vacío lleno de energía invisible.

Así que desde el punto de vista del mundo cuántico, nosotros y las cosas que nos rodean somos mayormente espacio vacío. El modo en que experimentamos las cosas que nos rodean y a nosotros mismos en el mundo clásico es en realidad tan sólo una representación mental moldeada por nuestros sentidos, tal como indica el profesor David Ferry de la Universidad Estatal de Arizona.

Durante más de un siglo, los científicos e ingenieros han tratado de llegar a una conclusión satisfactoria sobre el eslabón perdido que une los mundos clásico y cuántico, y permite una transición desde ese mundo de principalmente espacio vacío al entorno familiar que experimentamos a través de nuestros sentidos.

Una hipótesis sobre estas cuestiones ha sido investigada recientemente por Adam Burke, David Ferry, Tim Day, Richard Akis, Gil Speyer y Brian Bennett.

Ellos describen la transición desde el mundo cuántico al clásico como un proceso de "decoherencia" que implica un tipo de progresión evolutiva que en cierto modo es análoga al concepto de selección natural de Charles Darwin.

Los autores se basaron en dos teorías, la de la decoherencia y la del darwinismo cuántico, ambas propuestas por Wojciech Zurek, investigador del Laboratorio Nacional de Los Álamos.

Información adicional en:

La luz a velocidad infinita,astronáutica, física, historia

La luz a velocidad infinita

¿Como medir la velocidad de la luz? ¿Con que puedo comparar lo mas rápido del universo? Enfrentados a este dilema no es extraño que los antiguos pensasen que la velocidad de la luz era infinita. Para empezar ni siquiera sabían bien que era la luz o como se propagaba, lo que no evito que planteasen algunas teorías.

Inicialmente todo fueron discusiones filosóficas sin ninguna prueba experimental. Aristóteles aparece de nuevo en esta serie porque apenas hay tema de la filosofía y naturaleza que no tocase. Su teoría era que la luz debía viajar a una velocidad infinita. Y a lo largo de la historia muchos otros como Descartes lo apoyaron. En el lado contrario, filósofos como Empedocles y Avicena no estaban de acuerdo pero tampoco podían aportar pruebas de su opinión.

El tema siguió bloqueado hasta que llegamos a Galileo. Suyo fue el primer experimento práctico sobre esta cuestión. Dos personas con linternas se situaron en montañas muy separadas. El primero debía destapar su linterna y, al verlo, su compañero haría lo mismo. Midiendo el tiempo empleado y conociendo la distancia esperaba calcular la velocidad de la luz. Sin embargo la distancia era demasiado corta y la medición dependía demasiado de los reflejos de los experimentadores. Como mucho pudo determinarse que la luz era, al menos, diez veces más rápida que el sonido. No era posible encontrar montañas lo bastante alejadas para hacer una buena medición así que no podía descartar una velocidad infinita.

Curiosamente, fue un importantísimo problema de navegación lo que dio la pista definitiva para resolver el problema. Para una navegación segura era necesario determinar con precisión la posición del barco. La latitud era sencilla de obtener gracias los sextantes pero conocer la longitud era un problema mucho mas complicado. Existían métodos matemáticos pero implicaban conocer la hora con relojes muy precisosque no funcionaban adecuadamente a bordo de un barco. Felipe II y la mitad de los gobiernos europeos ofrecieron premios a quien resolviese este problema. Su sucesor, Felipe III aumento el premio y Galileo propuso utilizar la posición de las lunas de Júpiter, que acababa descubrir, como una especie de reloj cósmico, regular y muy preciso.




Calculando la distancia a las lunas de Jupiter. Fuente: Wikipedia



Inicialmente este método no era lo bastante exacto y, además, debía competir con el desarrollo de relojes de cuerda cada vez más exactos (que fueron los que ganaron finalmente). Cassini, otro importante astrónomo de la época, intento perfeccionarlo recopilando más datos sobre las lunas de Júpiter. Midiendo el tiempo necesario para que completasen sus órbitas detecto algunos fallos que afectaban a su posición. No siguió su investigación aunque dejo que su ayudanteRoemer analizase el problema en mas detalle. Utilizando ocho años de cuidadosas mediciones pudo medir las discrepancias en la aparición deÍo desde detrás Júpiter. Aparentemente, el tiempo empleado variaba en función de la distancia desde la Tierra. ¿Cómo podía explicarse eso?

Finalmente, en 1676, Roemer se sintió lo bastante seguro para proponer que ese retraso se debía a la distancia extra que recorría la luz procedente de Ío cuando la Tierra se encontraba en una posición mas alejada de Júpiter. Conociendo esta distancia realizo el primer cálculo, aún muy impreciso, de la velocidad de la luz. Una medición asociada a un problema totalmente diferente fue capaz de resolver discusiones filosóficas que duraban casi dos mil años.

Esta anotación pertenece a la serie 20 ideas que fracasaron.