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...

^{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...

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

Los neutrinos son partículas elementales que se producen esencialmente durante la desintegración radiactiva y se denominan así porque no llevan ninguna carga y, por tanto, son eléctricamente neutros. Los neutrinos están siempre presentes, fluctúan a nuestro alrededor todo el tiempo y penetran en la Tierra sin apenas interacción. Esencialmente, viajan a la velocidad de la luz y no se desvían en presencia de campos magnéticos. Todas estas propiedades hacen que la detección de neutrinos sea una empresa problemática.

Una de las incertidumbres más preocupantes que rodean a los neutrinos es si tienen masa, aunque un fenómeno llamado oscilación de neutrinos proporciona alguna pista de que poseen una pequeña masa. Estas desconcertantes partículas se presentan originalmente en tres sabores...

^{Crédito: NASA/APL/SwRI y NASA/JPL-Caltech} 

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

El fondo cósmico de microondas (CMB) es el primer resplandor de radiación presente en el universo que, al parecer, se remonta a la época en que éste comenzó a existir. Similar a esta radiación, existe otro resplandor del que se oye hablar menos y que corresponde a la luz emitida en la región visible del espectro electromagnético, principalmente por todas las fuentes astrofísicas fuera de la vía láctea. Esta radiación que abarca el universo se denomina fondo óptico cósmico (COB por sus siglas en inglés). Desde un punto de vista técnico, el COB es un conjunto de fotones, estrictamente en el espectro visible, sobre el volumen del universo observable. A partir del COB se puede inferir una cantidad significativa de información...

^{Crédito: Science/AAAS} 

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

Los estados cuánticos suelen representar las posibles condiciones de un sistema cuántico en términos de una entidad matemática. Por ejemplo, el espín de un electrón puede ser ascendente o descendente, por lo que existen dos estados cuánticos que pueden representarse como una superposición utilizando la notación de Bra-Ket conocida como la de Dirac.  

En principio, los estados cuánticos se clasifican en dos tipos: estados puros y estados mixtos. Un estado puro es principalmente el estado natural de un sistema cuántico y lleva consigo la información exacta del sistema global. Por otro lado, un estado mixto tiene información limitada sobre un sistema cuántico concreto y suele ser un conjunto de probabilidades. En cuanto a su representación, los estados puros se...

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

El núcleo atómico es el componente central de los átomos que comprende protones y neutrones unidos por la interacción nuclear fuerte, una de las cuatro fuerzas fundamentales y la más poderosa de todas.

Al igual que la estructura atómica, existe una estructura nuclear y se han propuesto varios modelos para aproximar el comportamiento y las interacciones de los núcleos atómicos. Algunos de estos modelos son el modelo de la gota líquida, el modelo de la envoltura nuclear y el modelo colectivo propuesto por Aage Bohr y colaboradores en relación con la geometría no esférica de los núcleos. 

En referencia al modelo de capas propuesto por los físicos Goeppert Mayer y Jensen, que ganaron el premio Nobel en 1963 por su trabajo, dice que el núcleo atómico al igual que los...