LA REALIDAD NO EXISTE SEGÚN UN EXPERIMENTO CUÁNTICO

En este artículo se propone la pregunta de si la realidad existe basándose en los experimentos de la mecánica cuántica, se considera como la herramienta más precisa para explicar el mundo.

Se basa en el principio de indeterminación de Heinseberg, la base del concepto de superposición cuántica (la capacidad de un objeto para poseer dos o más valores de una cantidad observable simultáneamente.

Esto se observó en el experimento del gato de Schrödinger, pero el problema con el experimento es el que no tiene en cuenta a los observadores.

Eugene Winger fue el primero en plantearse que ocurre con el observador externo en la cuántica, lo que el sugiere es que dos personas pueden contemplar una misma realidad y llegar a dos conclusiones diferentes. El problema de Winger se presenta cuando sucede algo y hay un observador que observa al primer observador del experimento, esto acaba llevándonos a la pregunta sobre la conciencia humana y su relación con lo que asumimos con la realidad.

He elegido este artículo porque me pareció muy interesante el hecho como afronta los experimentos de la cuántica y una explicación fácil de entender.

ENLANCE

Científicos: "pelo cuántico" podría resolver la paradoja del agujero negro de Hawking.

Stephen Hawking destacó que los agujeros negros se comportan de una manera que se enfrentan a las teorías elementales de la física. Los científicos creen haber resuelto el problema al mostrar que los agujeros negros tienen una propiedad conocida como "pelo/cabello cuántico".

El profesor Xavier Calmette es quién dirigió el trabajo, y relató que con la confianza de avanzar en el trabajo de la paradoja que dejó S. Hawking, pudieron acercarse a solucionar el problema. A los científicos les resulto difícil, por el hecho de que todas las propuestas para solucionarlo, se requería reescribir las leyes de la mecánica cuántica y la teoría de la gravedad de A. Einstein.

La razón por la que se ha denominado "teoría sin pelo" a la predicción de los agujeros negros es por no tener características. Calmette lo contradice, resaltando de que el agujero negro es más complejo.

He elegido esta noticia porque gracias a los avances de estos científicos, hoy en día ya podemos ver como es un agujero negro, solucionar problemas heredados de anteriores épocas y progresar hacia un futuro científico.

El artículo fue publicado en 18/03/2022, es es el enlace .

Un fuerte acoplamiento de espines de metales alcalinos con espines de gases nobles

Recientemente, los científicos han logrado un fuerte acoplamiento de espines de metales alcalinos con espines de gases nobles con un tiempo de coherencia de una hora, proporcionando un camino para manipular los giros nucleares de los gases nobles y allanando el camino para el almacenamiento cuántico y el entrelazamiento cuántico a temperatura ambiente.

Se ha informado de que los sistemas cuánticos macroscópicos de coherencia a menudo pierden rápidamente debido al acoplamiento con el medio ambiente. Los espines nucleares de los gases nobles pueden mantener coherencia para una hora a temperatura ambiente y por encima, debido a la protección de la capa de electrones completa, por lo que pueden almacenar información cuántica para horas y se pueden utilizar para hacer magnetómetros altamente estables.

Pero ha sido difícil de controlar para la comunidad científica antes, porque la capa de electrones protege la coherencia del espín del núcleo del gas noble al tiempo que evita que sea manipulado por medios ópticos o por acoplamiento con otros gases de espín.

Esta vez, R.Shaham, O.Katz y O.Firstenberg del Instituto de Ciencia Weizmann en Israel se dio cuenta de la fuerte coherente acoplamiento entre el espín gas noble helio-3 y el giro ópticamente accesible del vapor de metal alcalino. Este acoplamiento surge de la acumulación coherente de colisiones intercambio de espín al azar y adquiere una fuerza de acoplamiento 10 veces mayor que la tasa de descomposición. El equipo observó coherente y intercambios periódicos de excitaciones de espín entre los dos gases y demostró que un campo magnético externo permite el control activo de este acoplamiento. Este método puede ser usado para manipular los espines nucleares de los gases nobles, permitiendo a las aplicaciones relacionadas con la detección cuántica y la información cuántica. Los resultados fueron publicados recientemente en la revista Nature Physics.

El equipo demostró que el intercambio de espín entre los metales alcalinos y los átomos de gases nobles colisionan de forma coherente en una interfaz eficaz y controlable desde el exterior. Los resultados experimentales muestran que la interfaz puede lograr un fuerte estado de acoplamiento. Estos resultados fomentan el almacenamiento cuántico y el entrelazamiento cuántico a temperatura ambiente, allanando el camino.

https://www.nature.com/articles/s41567-022-01535-w

Los investigadores descubren un material de carbono con una estructura única.

Investigadores de la Universidad de Bayreuth, junto con socios en China y EE. UU., han producido por primera vez un material de carbono que no tiene las estructuras estrictamente ordenadas de un cristal, pero tampoco es amorfo. Es un diamante paracristalino con propiedades ópticas, mecánicas y termofísicas únicas. El material ofrece pistas importantes para comprender los materiales no cristalinos, así como para la síntesis específica de otros nuevos materiales de carbono.

El diamante es un material extremadamente duro que se forma naturalmente bajo presiones extremadamente altas dentro de la Tierra. Consiste en átomos de carbono que forman una estructura cristalina tridimensional.

Por lo tanto, un grupo de investigación dirigido por el Prof. Dr. Tomo Katsura en el Instituto de Investigación de Experimental Geoquímica y Geofísica de Baviera (BGI) ha perseguido el objetivo de diamante sintetizado tamaño milímetro no cristalina a través de su ultrapresión técnica desarrollada recientemente en un alto prensa multianvil volumen (MAP). A una presión de 30 GPa y una temperatura de más de 1.300 grados Celsius, tuvieron éxito: en el estado de sp3, átomos de carbono forman una estructura no cristalina a gran escala que puede ser identificado unidades de estructura regular.

El nuevo material puede ser descrito como un diamante paracristalina, que difiere de todas las variaciones estructurales diamante conocidos hasta ahora. Tiene una estructura no amorfa en la que los átomos de carbono están dispuestos en parte en cubos, hexágonos en parte en y estructuras parcialmente irregulares. propiedades físicas inusuales del nuevo material no son direccionales y se espera que para llevar adelante el estudio de materiales de alta presión.

https://www.quimica.es/noticias/1173701/los-investigadores-descubren-un-material-de-carbono-con-una-estructura-nica.html

Óptica: ciencia más allá de las lentes

La óptica no es solo el estudio de lentes, sino la parte de la física que estudia las leyes y los fenómenos de la luz. En nuestra vida cotidiana, encontramos numerosas manifestaciones de los fenómenos de la luz, empezando por el láser.

El láser es un ejemplo paradigmático de cómo un descubrimiento científico proporciona herramientas revolucionarias que contribuyen a una mejora en la tecnología. Por citar algunos ejemplos: lectores de códigos de barras o la fibra óptica.

Pero uno de los beneficios globales para la sociedad más importantes en las aplicaciones del láser es en medicina, como bisturí, bien para eliminar tejidos superficiales como para realizar operaciones en órganos internos con la ayuda de una guía por fibra óptica.

 En 2018, el Premio Nobel de Física recayó en los creadores de herramientas luminosas que hoy permiten realizar cirugías oculares con láser y observar con gran detalle la evolución de virus y bacterias.

Sin duda la luz está en el origen de toda vida. Las imágenes que obtenemos nos ayudan con el análisis medico y diagnóstico. Además, la luz es un componente clave para las grandes instalaciones de investigación científica permitiéndonos así estudiar desde medicamentos y tratamientos para enfermedades hasta ingeniería y tecnología de vanguardia.

Para terminar, he elegido esta noticia porque nos aporta información sobre el uso actual de la luz.

Enlace de la noticia aquí

Controlar reacciones químicas con electricidad estática

 Científicos demuestran en Nature que es posible controlar y aumentar la velocidad de reacciones químicas mediante el uso de campos eléctricos externos. Su hallazgo podría tener importantes implicaciones industriales.

He elegido esta tema para el blog ya que me pareció muy interesante relacionado con la química orgánica, algo está presente en nuestra vida cotidiana. 

Enlaces:

https://blogthinkbig.com/logran-controlar-reacciones-quimicas-con-electricidad-estatica#:~:text=Cient%C3%ADficos%20demuestran%20en%20Nature%20que,podr%C3%ADa%20tener%20importantes%20implicaciones%20industriales.

EXPERIMENTOS QUE CALCULARON LA VELOCIDAD DE LA LUZ, LA C DE LA FISICA MODERNA

Método de Roemer

El astrónomo Ole Rømer (1644-1710) fue la primera persona que demostró que la velocidad de la luz era finita, no era instantánea, dando un valor aproximado. Para demostrarlo, estudió las órbitas del satélite Ío de Júpiter cuando pasaba por detrás del planeta.

Desde la Tierra se podía observar el eclipse de Júpiter con su satélite, cuando estaba oculta. Cuando la Tierra está lo más cercano posible de Júpiter, esta tenia un lapso de tiempo de eclipse menor que cuando la Tierra estaba lo más lejano posible de Jupiter. Con esto demostró que la velocidad de la luz era finita, ya que la luz tendría que recorrer la distancia de cuando estaba más cercano a cuando esta más lejano.

Haciendo cálculos, Roemer estimó que la velocidad de la luz tenia un valor de 2,14·10^8m/s.

Método de Fizeau

El físico Armand H. L. Fizeau (1819-1869) utilizó una rueda dentada, varias lentes y espejos y un foco de luz, dispuestos de manera similar a la siguiente figura:

Consistía en lanzar un rayo de luz a través de una rueda dentada, perfectamente calibrada y rotando a velocidad constante, el cual, tras rebotar en un espejo situado a más de 8 kilómetros, volvía al punto de partida. Si el tiempo de ida y vuelta coincidía con el de paso de un diente de la rueda, la luz de vuelta se dejaría de ver y conocidos los datos anteriores, la estimación de la velocidad de la luz sería inmediata.

Su estimación fue de 315000 km/s.


Método de Foucault

Jean Bernard Léon Foucault ( 1819 - 1868 ) fue un físico francés, amigo de Fizeau, donde modificó el modelo de Fizeau.

Se enviaba un rayo de luz sobre un espejo fijo parcialmente reflectante que lo desviaba hacia otro espejo secundario fijo situado a una distancia considerable. Pegado al primer espejo colocó una rueda dentada. En el tiempo que tarda la luz en viajar hasta el segundo espejo y volver, la rueda gira algo y la luz al regresar se refleja con un ángulo ligeramente diferente. Para medir ese ángulo, Fizeau amentaba poco a poco la velocidad de giro de la rueda hasta conseguir que la imagen de la fuente que ve el observador desapareciera. Obtenido el ángulo determinaba la velocidad con la que la luz efectúa su recorrido. En el montaje perfeccionado por Foucault se sustituyó el disco y el espejo reflectante por un espejo giratorio y se colocó el segundo espejo a una distancia aproximada de 35 km.

Este fue el método definitivo para medir la velocidad de la luz, donde sería 3·10^8 m/s. Al paso del tiempo, varios físicos estudiaron este método y llegaron al valor de 2.9974·10^8 m/s.

He elegido esta tema para el blog ya que me pareció muy interesante el hecho de calcular la velocidad de luz, algo está presente en nuestra vida cotidiana. Siendo el primer experimento el que me pareció mas interesante, teniendo el primer valor estimado de la velocidad, a parte demostrando que la luz no era instantánea.

Enlaces:

https://www.fisicalab.com/apartado/velocidad-luz