Noticias Científicas y Artículos del Equipo Facultativo

En Búsqueda de la Quinta Interacción Fundamental

Crédito de la imagen: ISTOCK


Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation

La mayoría de los fenómenos que ocurren en la naturaleza podrían explicarse basándose sólo en cuatro fuerzas fundamentales. En orden creciente de intensidad, estas fuerzas son la fuerza gravitatoria, la fuerza nuclear débil, la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear fuerte. Aunque estas interacciones fundamentales explican la mayor parte de los fenómenos físicos de nuestro universo, hay algunos que no pueden explicarse a partir de estas fuerzas conocidas, lo que lleva a los físicos a preguntarse si hay otras fuerzas en juego.

Algunas de las principales razones que han impulsado últimamente la búsqueda de la quinta fuerza fundamental son la masa oscura y el agente causante de la expansión acelerada del universo, la energía oscura. Se ha especulado con la...

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Simetría de Paridad, Simetrías Rotas y su Significado Físico

Crédito de imagen: Shutterstock


Por:  Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation  

La propiedad matemática denominada "simetría" se manifiesta esencialmente a todas las escalas de la naturaleza. Desde los pétalos de las flores hasta el dominio de los átomos y las moléculas, la simetría desempeña un papel crucial a la hora de dar forma a la estructura de la materia y desvelar la naturaleza de la realidad física. La definición de simetría puede cambiar según la situación. Por ejemplo, la geometría de un objeto y su invariancia bajo determinadas rotaciones o reflexiones pueden dar una idea matemática general de su simetría, pero en física, la simetría se refiere específicamente a un cambio en un proceso o interacción físicos concretos. Se dice que un proceso físico es simétrico con...

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Observaciones de la Colaboración del Experimento STEREO Anticipan un Golpe Definitivo al Paradigma del Neutrino Estéril

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...

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¿Qué es la Constante de Estructura Fina y Cómo la Calculan los Físicos?

Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation 

La constante de estructura fina, también llamada constante de Sommerfeld o constante de acoplamiento electromagnético, es una de las constantes físicas fundamentales que caracteriza la fuerza de la interacción electromagnética entre partículas atómicas cargadas. El nombre de esta constante fue acuñado por el físico Arnold Sommerfeld, que amplió el modelo atómico de Bohr con la motivación de explicar las líneas de estructura fina observadas en los espectros del hidrógeno, que los modelos anteriores no habían logrado explicar satisfactoriamente.

Las constantes físicas suelen ser de dos tipos: las que tienen asociada una unidad propia y las adimensionales. La constante de estructura fina es de este último tipo, es adimensional y se representa mediante un número. Diversas sondas...

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Ondas Helicoidales de Neutrones

CRÉDITO: SEAN KELLEY/NIST 


Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation 

Los neutrones son uno de los principales componentes de la materia bariónica. A excepción del hidrógeno, los neutrones están presentes en la región central (núcleo) de los átomos de casi todos los elementos. Aunque son eléctricamente neutros, son muy cruciales para determinar la estructura atómica y su composición. Una de las razones clave por las que son influyentes se debe al hecho de que pueden penetrar en los materiales que las radiaciones ópticas como los rayos X, normalmente no pueden. 

La hipótesis de De Broglie de la teoría cuántica nos dice que las partículas elementales pueden poseer características duales, de onda y de partícula, dependiendo de la situación. Al igual que los electrones, las características...

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El Plasma de Quark-Gluones y el Tamaño de los Nucleones

Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation  

El núcleo atómico de un átomo está formado por protones y neutrones unidos mediante una interacción nuclear fuerte. Por ello, los protones y los neutrones también se denominan nucleones. Además, los protones y los neutrones tienen una subestructura interna y están formados por una combinación de quarks up y down, así como de gluones, que son partículas mediadoras de la fuerza fuerte. Los físicos suelen investigar la estructura de los nucleones con colisiones de partículas en aceleradores. En concreto, el desarrollo del modelo de los quarks en la física de partículas surgió al investigar la dispersión inelástica profunda de electrones en protones y neutrones ligados, por lo que los investigadores también recibieron un premio Nobel en 1990.  

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El Rompecabezas de la Asimetría Bariónica y el Origen Cósmico de la Materia

Crédito: M. Weiss / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics


Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation

Al principio de nuestro universo, una breve fase después del big bang, se supone que todo existía en forma de una sopa caliente de partículas, que presumiblemente contenía proporciones iguales de materia y antimateria. A medida que el universo aumentó de tamaño, la temperatura general disminuyó y las partículas se unieron para formar las diversas estructuras que detectamos con nuestros instrumentos y tecnología astronómicos actuales. 

La antimateria, que es básicamente lo contrario de la materia, se comporta en la mayoría de los aspectos como su homóloga en la materia, la única diferencia clave está en la carga que lleva. Por ejemplo, la antipartícula del electrón, una partícula con carga negativa,...

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Las Amplitudes de Dispersión Ayudan a los Físicos a Investigar el Comportamiento de las Ondas Sonoras a Través de los Sólidos

Crédito: Grant Remmen


Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation

Las amplitudes de dispersión son un concepto de la teoría cuántica de campos que permite el cálculo y la representación de varios procesos de dispersión implicados en la física de partículas. Se trata básicamente de una amplitud de probabilidad, un concepto totalmente matemático, que ayuda a la descripción de las partículas elementales y sus sistemas físicos asociados. Esta técnica altamente rigurosa se está utilizando como herramienta de investigación en varios subcampos de la física teórica como la teoría de Yang-Mills, la teoría de Chern-Simons, la supergravedad (SUGRA), etc.

Convencionalmente, estos cálculos se han sondeado utilizando diagramas de Feynman, sin embargo, su rango de aplicabilidad es limitado y es ahí...

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Exploración del Magnetismo Cuántico con Átomos SU(N) Cercanos al Cero Absoluto

Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation

El cero absoluto es la temperatura a la que se detiene toda la dinámica física. Sin embargo, las leyes de la física no permiten alcanzar el cero absoluto. Este hecho se desprende de una característica fundamental de la mecánica cuántica, según la cual siempre se producen fluctuaciones a nivel cuántico y las partículas cuánticas siempre tienen suficiente energía para continuar su movimiento dinámico, a diferencia de lo que ocurre en un sistema clásico. Un sistema de este tipo contiene energía mecánica cuántica incluso en el cero absoluto y esta energía se denomina técnicamente energía del punto cero. Sin embargo, los físicos pueden alcanzar temperaturas cercanas al cero absoluto en un laboratorio avanzado. Entre los ejemplos en los que es habitual trabajar...

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Físico Advierte a sus Colegas Sobre la Miopía de Construir otro Gran Colisionador de Hadrones

Por: William Brown, Biofísico de Resonance Science Foundation
"La supersimetría no es una teoría ajustada y eficiente, soldada para explicar las observaciones. Es un enredo de modelos matemáticos que podrían explicar cualquier cosa, o nada en absoluto". - Tom Hartsfield, doctor en física y colaborador de Big Think

En un ensayo para Big Think el doctor en física, Tom Hartsfield insta a sus colegas a no construir otro Gran Colisionador de Hadrones -un LHC++ de nueva generación- y expone una serie de razones por las que podría acabar siendo un colosal despilfarro de dinero y no aportar apenas nuevos descubrimientos que hagan avanzar la física y nuestra comprensión de los fundamentos de la Naturaleza.

Tom Hartsfield enumera algunas razones fundamentales por las que es una mala idea construir otro LHC:

  • Un LHC de nueva generación podría costar 100.000 millones de dólares. 
  • ...
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