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Noticias de ciencia y artículos de la Facultad

Controlando el Vacío Cuántico para la Transferencia de Energía y Dispositivos Casimir Funcionales

Investigadores diseñan un método para controlar las fluctuaciones del vacío cuántico para la transferencia de energía unidireccional entre dos nanodispositivos


Por: William Brown, Biofísico de Resonance Science Foundation

Un resultado fundamental de la teoría cuántica de campos es la predicción de una energía siempre distinta de cero en el estado de vacío. En la física clásica, el vacío carece totalmente de energía o sustancia. En la física moderna, todas las fuerzas y partículas asociadas son de tipo campo, y su manifestación es el resultado de las excitaciones del campo cuántico respectivo. Así, según la teoría cuántica de campos, incluso en el vacío hay campos cuánticos y, lo que es más importante, estos campos siempre sufren excitaciones aleatorias, incluso en el punto en el que debería...

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¿Qué es la Resonancia y Por Qué es Tan Importante?

Imagen: Linden Gledhill, bioquímico farmacéutico radicado Filadelfia, crea increíbles patrones cimáticos con sonido, agua y luz.

Por Dra. Inés Urdaneta / Fisico de Resonance Science Foundation

La resonancia se experimenta, e incluso se identifica como el proceso responsable de las formas de lo que percibimos, observamos o inferimos a partir de ella -un átomo, una flor, planetas, galaxias-. Ella une los diferentes elementos que componen la realidad física y permite la interacción entre ellos. Es el factor principal para que la retroalimentación sea posible, el conducto, digamos, a través del cual se produce el intercambio de información: lo externo puede penetrar en lo interno, y lo interno puede manifestarse en el exterior. La condición para que ese canal esté disponible, es la coincidencia en la energía; que las energías interna y externa sean compatibles, es decir, que tengan...

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Una Breve Historia del Electrón

Fuente de la imagen: nube de probabilidad del excitón que muestra dónde es más probable que se encuentre el electrón alrededor del hueco.

Por: Dra. Inés Urdaneta, Físico e investigator de Resonance Science foundation

Mientras que, en la vida cotidiana, nuestra experiencia directa con los protones no es nada evidente, nuestra experiencia con los electrones es muy diferente. Muchos de nosotros estamos probablemente familiarizados con el fenómeno de la electricidad estática que eriza nuestra piel cuando frotamos ciertos materiales. También es probable que estemos acostumbrados a la noción de electricidad como una corriente o flujo de electrones que puede encender una bombilla, encender un aparato eléctrico o incluso electrocutar si no se maneja adecuadamente. Probablemente también sabemos que la materia está compuesta por átomos, y que los átomos están compuestos...

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Transmisión de TV y Videojuegos con un Receptor Cuántico

Por: William Brown, Biofísico de Resonance Science Foundation

En un artículo anterior de la Dra. Inés Urdaneta, química-física de Resonance Science Foundation, se comentaba un experimento que posiblemente demuestra propiedades mecánicas cuánticas no triviales en los microtúbulos. En el experimento, la luz láser proyectada sobre los microtúbulos fue absorbida y tuvo una reemisión retardada en escalas de tiempo fisiológicamente relevantes.[1]

La luz láser era absorbida por átomos y moléculas dentro de los microtúbulos y alteraba sus propiedades antes de ser reemitida. Se trata de un proceso de mecánica cuántica que apunta a un posible procesamiento de información cuántica en el sistema biológico. En una aparente demostración de cómo puede utilizarse este proceso en la transferencia de información, un equipo del...

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Origen de la Mecánica Cuántica III: La Estructura Atómica y el Electrón

Fuente de la imagen aquí

Por Dra. Inés Urdaneta / Fisico de Resonance Science Foundation

En nuestro artículo anterior Origen de la Mecánica Cuántica II: radiación de Cuerpo Negro y cuantización del Campo Electromagnético vimos que la mecánica cuántica surge inicialmente por la combinación de dos evidencias experimentales denominadas “radiación del cuerpo negro” y “efecto fotoeléctrico”, las cuales indicaban que la materia solo podía intercambiar energía con su entorno -absorber o emitir- paquetes discretos de energía, cuantos de energía que fueron llamados fotones, lo cual aportaba un aspecto corpuscular a la luz. La luz que se observa macroscópicamente como una onda continua, debía entonces estar compuesta por paquetes de energía discretos; los fotones. Eso permitía que la luz y la materia intercambiaran...

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Origen de la Mecánica Cuántica II: Radiador de Cuerpo Negro y la Cuantización del Campo Electromagnético

Por Dra. Inés Urdaneta / Fisico de Resonance Science Foundation

En un artículo anterior titulado Origen de la Mecánica Cuántica I: El Campo Electromagnético Como Onda habíamos introducido las características más relevantes de la luz como campo electromagnético que se propaga en una trayectoria tridimensional a través del espacio. Entre las nociones abordadas habíamos explicado el espectro -o los colores- de la luz, los componentes de los campos electromagnéticos y su naturaleza continua y ondulatoria. En este segundo artículo explicamos por qué la naturaleza ondulatoria de la luz no era suficiente para explicar ciertos comportamientos de la interacción entre la luz y la materia; la comprensión de tales fenómenos requería introducir una descripción "corpuscular" de la luz que marcó el origen de la teoría cuántica, cambiando el...

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Origen de la Mecánica Cuántica I: El campo Electromagnético Como Onda

Imagen: Ekaterina Kulaeva/Shutterstock

Por Dra. Inés Urdaneta / Fisico de Resonance Science Foundation

Espectro electromagnético de la luz

Estamos acostumbrados a las palabras luz y color. En términos científicos, la luz está formada por ondas electromagnéticas que se irradian principalmente desde una fuente radiante (por ejemplo, el sol) y son absorbidas por un objeto (absorbidas por los electrones de los átomos que forman el objeto, por ejemplo, una camiseta). Una onda electromagnética que viaja por el espacio es una oscilación de energía que se propaga a través del espacio en 3 dimensiones; viajando, por ejemplo, de A a B a lo largo de la trayectoria curva roja (conocida como movimiento circularmente polarizado) que se muestra en la figura siguiente, que representa el movimiento completo que forma una trayectoria helicoidal. Los ejes x, y y z sirven como marcos de referencia para el movimiento....

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El Experimento de Dilatación del Tiempo con un Reloj Atómico Abre la Posibilidad de Medir los Efectos Relativistas en la Materia en Estado Cuántico

Por: William Brown, Biofísico de Resonance Science Foundation

La forma de medir el tiempo es a través de la frecuencia. Para medir la dimensión espacial, utilizamos una regla. En la mecánica clásica suponíamos que estos dispositivos de medición eran estáticos y que medirían el mismo tiempo y la misma longitud independientemente del movimiento del observador o de su ubicación.

Sin embargo, a finales del siglo XIX se descubrió que esta perspectiva "de sentido común" del mundo es errónea, y se hizo necesaria una nueva mecánica. Hendrik Lorentz y Henri Poincaré describieron cómo las reglas se contraen y los relojes que miden la frecuencia tienen una dilatación en el ritmo de los "ticks" que leen en función del movimiento de un marco de referencia dado -lo que se describió en relación con el éter en: Fenómenos electromagnéticos...

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Superconductividad a Temperatura Ambiente y Altas Presiones

Adam Fenster for Sciencenews. "Cuando se aprieta a alta presión entre dos diamantes (mostrados), un material hecho de carbono, azufre e hidrógeno puede transmitir electricidad sin resistencia a temperatura ambiente".

Por Dra. Inés Urdaneta / Físico de Resonance Science Foundation

La superconductividad es la capacidad que muestran algunos materiales de conducir la electricidad sin ninguna resistencia. Por tanto, sin pérdida de energía. Este comportamiento supondría una enorme ventaja, ya que optimiza la eficiencia de todos nuestros componentes electrónicos y de transmisión eléctrica. Las aplicaciones son infinitas; mejoran las tecnologías actuales, y van desde la imagen por resonancia magnética (IRM) hasta el transporte por levitación magnética y los ordenadores cuánticos. 

Observada por primera vez en 1911, la superconductividad requiere temperaturas que alcancen el cero...

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Se Ve Por Primera Vez el Agujero Sigma de Átomo Halógeno

Por Dr. Inés Urdaneta /Fisico de Resonance Science Foundation

Al colocar un solo átomo de xenón en la punta de la sonda de un microscopio de fuerza Kelvin, un grupo de investigadores del CATRIN de la Universidad de Palacký en Olomouc, el Instituto de Física del CAS, el Instituto Química Orgánica y Bioquímica del CAS y el Centro de Supercomputación IT4-Inovations de la Universidad Técnica de Ostrava han logrado un extraordinario aumento de la resolución de la microscopía de barrido atómico, incrementando la sensibilidad de la misma hasta el nivel subatómico.

Gracias a este logro, este grupo -dirigido por Pavel Jelínek- ha podido captar la imagen real de la distribución anisotrópica (asimétrica) de la carga electrónica -llamada agujero sigma- en átomos individuales de compuestos halógenos. La distribución asimétrica de la...

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