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Avances recientes y novedades en física
Premio Nobel de Física 2009
Tres veteranos científicos que lograron hace varias décadas dominar la luz y dieron lugar a aplicaciones prácticas en la electrónica y las comunicaciones, como los sensores de imagen de las cámaras digitales y la transmisión por fibra óptica a larga distancia, han obtenido el premio Nobel de Física. Charles Kao, nacido en China en 1933 y que trabajaba en los laboratorios de Standard, en el Reino Unido, puso las bases para una transmisión eficiente de una enorme cantidad de información a través de la luz por las fibras ópticas, sin la cual no existiría la comunicación casi instantánea como la de Internet. Se lleva la mitad del premio, dotado con 980.000 euros. William Boyle (nacido en Canadá en 1924) y George Smith (nacido en 1930 en Estados Unidos) crearon en los Laboratorios Bell de Estados Unidos el circuito semiconductor de imagen CCD (Charged Coupled Device), el sensor que es la base de la fotografía digital y ha introducido los píxeles (unidades de información) en el lenguaje habitual. Por ejemplo, el telescopio espacial Hubble toma sus espectaculares imágenes a través de una avanzadísima cámara CCD. Estos científicos comparten la otra mitad del premio. "Son inventos que han cambiado completamente nuestras vidas y también han proporcionado herramientas para la investigación científica", dijeron los representantes de la Academia de Ciencias sueca durante el anuncio del galardón, a las 11.45 en Estocolmo. La tecnología CCD se basa en el efecto fotoeléctrico que predijo Albert Einstein, y que le valió el premio Nobel en 1921. Este efecto hace que la luz se transforme en señales eléctricas. El hecho de que permita captar imágenes sin recurrir a la película y en forma digital ha hecho explotar las posibilidades de la fotografía y el video, incluidas las científicas, y facilita la transmisión de las imágenes por las redes mundiales de comunicaciones, basadas en gran parte en la fibra óptica, de la que ya hay instalados 1.000 millones de kilómetros.
- Septiembre de 2009 -
Una ley física bien conocida describe la transferencia de calor entre dos objetos, la ley de la radiación del cuerpo negro de Planck, formulada en 1900 por el físico alemán Max Planck. Pero algunos físicos habían predicho, incluyendo al propio Planck, que tal ley deja de cumplirse cuando los objetos están demasiado cerca uno de otro, y que el nivel de transferencia de calor podría ser distinto, probablemente mayor. Los científicos nunca habían podido confirmar esta hipótesis, ya que medir la forma en que la energía es radiada cuando los objetos están muy cerca presentaba la dificultad mecánica de mantener dos objetos muy próximos entre sí, evitando que se toquen. Ahora, sin embargo, los investigadores Gang Chen y Sheng Shen,del MIT y Arvind Narayaswamy de la Universidad de Columbia, han conseguido resolver este problema, y han determinado que en distancias muy cortas, como las logradas en estos experimentos, el intercambio calórico puede llegar a ser 1.000 veces mayor de lo que predice la ley de Planck de radiación del cuerpo negro.
Los resultados de esta observación pionera podrían conducir a nuevas e importantes aplicaciones, incluyendo mejores diseños de los cabezales de los discos duros de ordenador, y nuevos tipos de dispositivos para capturar energía a partir del calor que generalmente se desperdicia.
- Mayo de 2009 -
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se apagó en septiembre de 2008. La causa fue una conexión defectuosa entre dos imanes que derivó en una fuga de Helio lo que provocó que los superconductores se fundieran. Para repararlo hay que efectuar una soldadura cuyo costo es de 21 millones de dolares! El acelerador se volverá a poner en marcha durante julio de 2009. El responsable del proyecto es Rober Aymar quien termina su mandato a fin de este año (ver foto).
- Abril de 2009 - Se confirma el número total de quarks con el descubrimiento de quarks Top solitarios
Descubrir estos quarks es similar a hallar una aguja en un pajar! Durante años científicos del Fermilab analizaron millones de datos, ya que solo en una de cada 20.000 millones de colisiones entre protones y antiprotones se produce un quark Top solitario. Además la señal producida es pequeña y está inmersa en un ruido de fondo grande, de modo que es tan dificil como hallar el legendario Bosón de Higgs. De hecho se emplea actualmente la misma técnica para hallar éste último que la que se usa para el quark Top solitario. Para producir estos interviene la fuerza nuclear débil y recién después de transcurridos 14 años desde el descubrimiento del quark Top en 1995, se lo ha logrado observar. Anteriormente se habian observado pares de quarks Top que son producidos por la fuerza nuclear fuerte.
- Enero de 2009 - Consiguen teleportar información entre dos átomos.
Por primera vez un equipo de científicos de las universidades de Maryland y Michigan en Estados Unidos consiguen teleportar información entre dos átomos localizados en recintos separados por una distancia apreciable. Este experimento fue publicado en la revista Science, en enero último, y supone un gran paso adelante para el futuro desarrollo de la computación cuántica, ya que los científicos participantes destacaron que la información transferida se recupera con una exactitud de más del 90% en la mayoría de las pruebas realizadas. Este experimento podría ser la base para desarrollar un repetidor cuántico, es decir un dispositivo que permitiría conectar memorias cuánticas separadas por grandes distancias.
- Diciembre de 2008 -
El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) confirmó el 5 de diciembre, que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se volverá a poner en marcha durante el verano de 2009, tras el apagón invernal y la reparación de la avería producida el pasado 19 de septiembre. Según se informó la avería se debió a una conexión eléctrica defectuosa entre dos de los imanes del acelerador, lo cual dio lugar a daños mecánicos y a una fuga de helio en el túnel del acelerador.
- Noviembre de 2008 -
El 14 de Noviembre se inauguró oficialmente en Malargüe, Provincia de Mendoza, el Observatorio de Rayos Cósmicos Pierre Auger. Este se compone de un arreglo de detectores sobre una superficie de 3000 kilómetros cuadrados, conformando el experimento astrofísico más grande del mundo. En el trabajan más de 250 científicos. El proyecto Auger intenta averiguar la naturaleza y origen de los rayos cósmicos, las partículas más veloces del universo y con una energía millones de veces superior a la que se produce con la tecnología actual. Para averiguarlo, los científicos emplearán 27 telescopios de fluorescencia, 1660 tanques con agua hiperpura y detectores capaces de registrar el paso de los rayos cósmicos por la atmósfera. Una vez registrados, los datos pasarán a una computadora, desde la cual via internet podrán ser analizados por científicos de todo el mundo.
- Octubre de 2008 -
El premio Nóbel de Física 2008 fue otorgado a los físicos Yoichiro Nambu (estadounidense) por el descubrimiento del mecanismo de ruptura espontánea de simetría en la física subatómica y Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa (ambos japoneses) por el descubrimiento del origen de la ruptura de simetría que predice la existencia de al menos tres familias de quarks en la naturaleza.
- Septiembre de 2008 -
El 10 de septiembre comenzarán las primeras pruebas del Gran Colisionador de Hadrones, identificado como LHC, por sus siglas en inglés, y también denominado la máquina de Dios. Con este experimento se espera recrear las condiciones físicas en los primeros instantes del inicio del universo y poder explicar sus orígenes. El colisionador está diseñado para acelerar haces de partículas relativamente pesadas como es el caso de los protones [una de las partículas que componen el núcleo atómico y que son un tipo de Hadrón] a lo largo de un túnel de 27 km, proporcionándoles una energía de 7 trillones de electrón-voltios. Estos haces se harán luego colisionar produciendo una lluvia de partículas con energías muy elevada lo que permitira reproducir una versión en miniatura del Big Bang. Entre estas partículas producto de las colisiones se espera hallar el llamado Bosón de Higgs, conocido como partícula de Dios, porque sería responsable de explicar el origen de la masa de las partículas y de allí el nombre de máquina de Dios. Los datos serán evaluados por alrededor de 10000 científicos de todo el mundo, entre los que se encuentran también un equipo de físicos argentinos, tres de los cuales trabajan en el Departamento de Física de la UNLP.
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