Noticias de Ciencia y Artículos de la Facultad

^{Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation} 

Los fundamentos de la mecánica cuántica son una subdisciplina de la física cuántica que se ocupa esencialmente de cuestiones relativas a la naturaleza de la función de onda, si ésta representa un estado óntico o epistémico, el problema de la medición y el proceso de colapso de la función de onda, etc. Se han propuesto varias interpretaciones para abordar estos problemas, pero la comunidad de físicos carece de un consenso sustancial, incluso después de décadas de trabajo.

Físicos y filósofos de la física siguen creando modelos novedosos para explicar los fenómenos cuánticos y aportar una interpretación que creen que explica la dinámica interna de tales fenómenos. Recientemente, dos físicos, Carlo Roselli y Bruno Raffaele Stella, propusieron un...

^{Crédito: IOP Publishing}  

^{Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation} 

El momento magnético de un electrón es esencialmente una propiedad inherente que surge de la carga y el espín de la partícula. Los físicos saben que las partículas elementales como los electrones presentan dos tipos de momento angular: orbital y de espín, que en conjunto se conocen como acoplamiento espín-órbita. Este comportamiento dinámico colectivo da lugar además al momento dipolar magnético o simplemente al momento magnético. De hecho, el momento de dipolo magnético también puede aparecer por separado como momento de dipolo magnético orbital y de espín.

En general, el momento magnético puede describirse como una representación de la fuerza de cualquier fuente magnética. Consideremos una representación...

^{Crédito: Shutterstock/Getty Images} 

^{Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation} 

Somos muy conscientes de la direccionalidad del tiempo. Todo lo que conocemos parece seguir un patrón determinado y todos los acontecimientos tienden a moverse en una trayectoria unidireccional. En otras palabras, convencionalmente se sabe que, una vez que se ha producido un determinado acontecimiento, no hay posibilidad de que pueda invertirse. La razón física es simple: la flecha del tiempo. En general, la flecha del tiempo apunta en una única dirección hacia adelante y éste es uno de los principales retos sin resolver de los fundamentos de la física, porque los físicos no saben a ciencia cierta por qué la naturaleza del tiempo es tal. 

El tiempo como entidad no puede controlarse ni manipularse. Sin embargo, podemos manipular la evolución de un sistema físico...

^{Crédito: Argonne National Laboratory} 

^{Por: Amal Pushp, Físico afiliado de Resonance Science Foundation} 

¿Qué ocurre cuando un reactor de alta velocidad muestra un movimiento esencialmente superior a la velocidad del sonido? Se oye un chasquido conocido comúnmente como estampido sónico. De forma análoga a este fenómeno, podría existir algo similar en el caso de la radiación electromagnética, ya que la luz y el sonido tienen muchos puntos en común teniendo en cuenta sus efectos físicos. De hecho, existe un fenómeno similar en el caso de la luz.

Cuando una partícula cargada, como un electrón, viaja más rápido que la velocidad de fase de la luz dentro de un reactor nuclear ligado al agua, se produce una intensa emisión de luz azul. Este efecto recibe el nombre del físico soviético Pavel Cherenkov, que lo observó por...

Por: William Brown, científico de Resonance Science Foundation

En 2019, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts fueron noticia al crear el material "negro más negro" hecho de nanotubos de carbono —diez veces más negro que cualquier material que se hubiera fabricado hasta entonces-, un material tan negro que tenía la capacidad de absorber el 99,995 % de la luz incidente. Esta investigación sobre la absorción de la luz no es una búsqueda trivial o meramente estética, hay muchas tecnologías que pueden beneficiarse de la maximización de la absorción de la luz, por ejemplo, en la energía fotovoltaica debido a la necesidad de absorber y convertir tanta luz como sea posible en electricidad, o en la superficie interior de un sensor de luz debido a la necesidad de reducir al mínimo la luz parásita no deseada. La física de la absorción...

^{Fuente: QuantumComputingInc} 

^{Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation} 

Es bastante convencional que el funcionamiento de los computadores clásicos se vea afectado inmensamente por el calor, y uno puede haberse encontrado con esta situación en su vida cuando su computador no funcionaba correctamente debido a un calentamiento excesivo. 

Pero, ¿qué ocurre con los computadores cuánticos? ¿Influyen los factores termodinámicos en el funcionamiento de un dispositivo de computación cuántica? Bueno, la respuesta es sí, los computadores cuánticos funcionan utilizando bits cuánticos o qubits que esencialmente están en un estado superpuesto intercambiando información en código binario. Un dato interesante sobre los qubits es que no sólo intercambian información utilizando 0 y 1, sino también valores...

^{Crédito: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI}

^{Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation}

Un agujero negro, por su propia naturaleza intrínseca, ejerce una atracción gravitatoria extremadamente fuerte cuya intensidad viene determinada principalmente por la masa, así como por la naturaleza del objeto astrofísico que fue aplastado para formar el respectivo agujero negro. En otras palabras, la atracción gravitatoria de un agujero negro es directamente proporcional a la masa. Aunque la formación inicial de un agujero negro da lugar a una masa fija, que depende principalmente de la masa de una estrella durante su etapa final, crece continuamente de tamaño devorando sistemas estelares y otros objetos astrofísicos que flotan en sus proximidades.

Además, teniendo en cuenta el teorema del área de los agujeros negros propuesto por Hawking, el área total de un agujero...

Los experimentos realizados directamente sobre la dinámica de ionización por efecto de tunelamiento han descubierto que los electrones se comportan de forma diferente al realizar un tunelamiento cuántico desde una molécula en función de la quiralidad de ésta (la quiralidad se refiere a la "lateralidad" de los estereoisómeros no superponibles de una molécula, del mismo modo que una mano izquierda no puede superponerse a una mano derecha, aunque sean imágenes especulares la una de la otra). La proyección del espín del electrón sobre su dirección del momentum, denominada acoplamiento espín-órbita, afecta en gran medida a la probabilidad de tunelización entre moléculas quirales del sistema biológico. Este fenómeno de conducción de electrones potenciada por la orientación del espín de un electrón se conoce como selectividad de...

^{(Izquierda) el fluido cuántico atrapado visto al microscopio y (derecha) las formas de los estados de oscilación armónica individuales del fluido cuántico cuando el fluido queda atrapado en una caída de la intensidad de los rayos láser (línea discontinua). Crédito: Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34440-0}

^{Por: Dra. Inés Urdaneta, Física de Resonance Science Foundation}

Estamos acostumbrados a la noción de osciladores armónicos clásicos; se trata de osciladores que fluctúan coherentemente -es decir, simétricamente- en torno a su posición de equilibrio, experimentando una fuerza restauradora F proporcional al desplazamiento x (como F = -kx, siendo k una constante positiva, comúnmente conocida en la mecánica de los resortes ideales).  

Si F es la única fuerza que actúa sobre el sistema (lo que significa que no...

La comunidad astrofísica lleva más de una década recopilando evidencias observacionales que parecen contradecir el concepto de materia oscura en favor de nuevas teorías de la gravedad. En este artículo resumimos las más importantes, desde 2016 hasta la actualidad.

^{Por: Dra. Inés Urdaneta, Física de Resonance Science Foundation}

Como hemos explicado en artículos anteriores, la materia oscura se dedujo como una fuente gravitatoria adicional que podía explicar las curvas de rotación aplanadas de las galaxias espirales; se descubrió que las galaxias espirales rotan a una velocidad casi constante, independientemente de su radio. A partir de la ley de Newton y la distribución de la materia visible, cabría esperar que la velocidad de rotación de las estrellas y el gas dentro de una galaxia disminuyera con la distancia, pero en los años 70 los astrónomos...