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Noticias de ciencia y artículos de la Facultad

Los Elementos Pesados Podrían Mostrar el Vínculo entre la Mecánica Cuántica y la Relatividad

Al estudiar los elementos exóticos de la tabla periódica, los investigadores de la Universidad Estatal de Florida descubrieron un fenómeno muy sorprendente. Parece que los elementos más pesados y raros no siguen las reglas de la mecánica cuántica, sino la teoría de la relatividad de Einstein. Esta primera observación se realizó en el elemento Berkelio, Bk en la Tabla Periódica.

El berkelio es uno de los elementos más pesados que existen en nuestro universo. No existe en la naturaleza y fue producido por primera vez por un equipo que trabajaba en la Universidad de California, Berkeley, en diciembre de 1949. El isótopo más estable del berkelio, el berkelio-247, tiene una vida media de unos 1.380 años. Dado que sólo se han producido pequeñas cantidades de berkelio, no se conocen usos para el berkelio y sus compuestos fuera de la investigación científica...

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Nuevo Descubrimiento sobre las Propiedades del Agua

Por: Olivier Alirol, Físico e investigador de Resonance Science Foundation

El agua es una de las moléculas más básicas que podemos encontrar en el Universo, pero esta diminuta molécula sigue guardando algunos secretos interesantes. Su física podría ser muy sorprendente.  Entre sus diversas propiedades, el agua puede existir en tres estados diferentes, ya sea como hielo sólido, agua líquida o gas de vapor. Pero este conocimiento común podría cambiar en un futuro próximo. Un equipo de investigadores de la Universidad de Estocolmo (Suecia) ha encontrado una nueva forma líquida del agua con una densidad diferente.

Las moléculas de agua están polarizadas y existe una especie de red dinámica entre estas moléculas. Se ha postulado que la red de enlaces de hidrógeno del agua puede existir en dos formas líquidas de distinta densidad, a saber, agua...

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Construcción del Experimento Subterráneo más Largo para Estudiar los Neutrinos

Los neutrinos son una de las partículas fundamentales que componen el universo. También son una de las menos conocidas. Los neutrinos son similares al electrón, el más conocido, pero con una importante diferencia: los neutrinos no tienen carga eléctrica. Por ello, no se ven afectados por las fuerzas electromagnéticas que actúan sobre los electrones. Por lo tanto, tienen muy poca interacción con la materia y son increíblemente difíciles de detectar. Los neutrinos son capaces de atravesar grandes distancias en la materia sin verse afectados por ella.

Para detectar los neutrinos se necesitan detectores muy grandes y muy sensibles. Normalmente, un neutrino de baja energía viaja a través de muchos años-luz de materia normal antes de interactuar con algo. En consecuencia, todos los experimentos con neutrinos terrestres se basan en la medición de la ínfima fracción de...

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Actividad Nuclear de los Agujeros Negros

Poco a poco, a medida que las herramientas de observación van mejorando, los astrónomos confirman la existencia de agujeros negros en el centro de los eventos astronómicos. Uno de ellos son los núcleos galácticos activos. Estos son un rico campo de investigación desde su descubrimiento en la década de 1940. Estas regiones del espacio contienen un agujero negro supermasivo en el rango que convierte la energía potencial de la materia en un proceso de acreción en radiación y flujo de partículas.  Su dinámica plantea muchas preguntas, como la velocidad de giro de su agujero negro central, el mecanismo de acreción o la dinámica de sus jets. Las intensas observaciones de estas zonas del espacio podrían darnos respuestas sólidas en un futuro próximo.

La región denominada como núcleos galácticos activos está presente en muchas...

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Un Nuevo Enfoque para Medir la Masa de los Agujeros Negros Intergalácticos

Los investigadores sugirieron que, entre las llamaradas brillantes de rayos X que se prolongan durante unos años, algunas pueden estar causadas por la disrupción gravitacional de marea de una estrella que pasó demasiado cerca de un agujero negro supermasivo.

Los astrónomos creen que si una estrella pasa dentro del radio de marea de un agujero negro, la gravedad la desgarra. Cuando el remanente estelar se aproxima a un agujero negro, su energía potencial gravitatoria se convierte en calor a través de efectos viscosos. Una parte de los restos puede ser expulsada, mientras que la parte restante puede ser ingerida por un agujero negro central supermasivo. En este caso, el flujo de acreción alcanza una temperatura de unos 105 K y emite de forma brillante en longitudes de onda ópticas, ultravioletas y de rayos X durante un periodo que va desde unos 100 días hasta unos pocos años.

Un evento de disrupción de marea...

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La Física Emergente de la Locomoción Animal

biofísica bioquímica Sep 20, 2017

Por: Simon Sponberg, profesor adjunto de física y de ciencias biológicas en el Georgia Tech de Atlanta.

Las polillas que revolotean entre las flores en una noche de luna y las cucarachas que corren bajo sus pies son sistemas dinámicos. Como muchos otros animales, se mueven con una aparente facilidad y agilidad que a los humanos nos cuesta reproducir en los sistemas que creamos. Puede parecer que deberíamos saber todo lo que hay que saber sobre la locomoción animal. Pero aún no hemos cumplido la provocadora norma de Richard Feynman: "Lo que no puedo crear, No lo entiendo".

El fracaso no se debe a una limitación de nuestras capacidades de ingeniería, sino que refleja la dificultad de descifrar cómo surge el movimiento de los sistemas físicos y fisiológicos de los organismos. Todavía no podemos emular la motilidad observada en la naturaleza ni derivar el comportamiento.

 

Imagen: ...las...

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Nuevas Oscilaciones Cuánticas en el Grafeno

Las oscilaciones de las propiedades físicas de los materiales con el campo magnético son un fenómeno bien conocido e importante en la física. A pesar de tener una gran variedad de manifestaciones experimentales, sólo hay unos pocos tipos básicos de oscilaciones: las de origen cuántico o semiclásico. Las oscilaciones cuánticas están determinadas por la cuantización de Landau de los niveles de energía de los metales en campos magnéticos elevados y suelen observarse a temperaturas muy bajas y en materiales metálicos monocristalinos muy limpios.

El estudio de estas oscilaciones nos proporciona información importante sobre las propiedades de las partículas y los átomos. Por ejemplo, permite cartografiar la superficie de Fermi. También permite extraer información sobre las masas y el camino libre medio de las cuasipartículas y el grado de...

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Nuevos Avances en el Aprendizaje Automático Cuántico

El aumento de la potencia de cálculo y la disponibilidad de datos ha llevado a las técnicas de aprendizaje automático a obtener resultados impresionantes en diversos campos como la regresión, la clasificación y la generación de datos. A pesar de estos éxitos, los supercomputadores clásicos se enfrentan a la complejidad de algunos problemas y la computación cuántica parece convertirse en una solución viable para acelerar las cosas (a viable solution). El aprendizaje automático es un campo en el que los algoritmos cuánticos pueden superar el enfoque clásico y se espera que los recursos cuánticos proporcionen ventajas para los problemas de aprendizaje. De hecho, el aprendizaje en presencia de ruido y ciertos problemas computacionalmente difíciles en el aprendizaje automático se identifican como direcciones prometedoras para el campo. También hay que abordar...

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Observaciones de Supernovas Ayudan a Comprender la Relatividad General

Las observaciones de las estrellas nos proporcionan mucha información sobre la dinámica de nuestro Universo. Y, en particular, las supernovas son un tema muy interesante para empezar a entender lo que está ocurriendo. Progresivamente, los objetos estelares nos revelan los misterios del Cosmos. Como explica Nassim Haramein desde hace muchos años, una teoría lógica e intuitiva es que, tras una fase inicial de expansión, nuestro Universo alcanzó un estado dinámico estable en el que todo gira alrededor del centro del Universo, muy probablemente un enorme agujero negro.

Una investigación reciente acaba de confirmar esta teoría sobre que la expansión acelerada del Universo puede no ser real, sino que podría ser sólo un efecto aparente de las galaxias en rotación que se mueven en diferentes direcciones. El nuevo estudio publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical...

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Midiendo Ondas Gravitacionales para Ver el Interior de las Estrellas

La observación de las supernovas nos da una visión muy interesante de cómo funciona nuestro universo. En particular, se observan con atención las supernovas de tipo II. Son las que se producen cuando una estrella masiva experimenta un rápido colapso. Esto desencadena una explosión masiva que arranca las capas exteriores de la estrella, dejando tras de sí una estrella de neutrones remanente. Se cree que este colapso liberó energía gravitatoria. Para captar este acontecimiento, los astrónomos buscan con gran atención  en la Gran Nube de Magallanes.

La idea de un equipo de astrónomos del Reino Unido y de Arizona es medir las ondas gravitacionales procedentes de eventos estelares para comprender mejor el mecanismo implicado durante, por ejemplo, la explosión de una supernova. Debido a la dificultad de medir estas ondas gravitacionales, esta tarea no será fácil (measuring these...

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